工法匯報材料

復雜環(huán)境下盾構近距離穿越既有地鐵車站施工工法二零一五年六月十六日M8近年來北京中心城區(qū)軌道交通線網(wǎng)越來越密集，即將建設的線路中，80%集中在中心城區(qū)，穿越既有站及建構筑物施工將越來越多;

目前采用暗挖法下穿既有站的施工經(jīng)驗和研究較多，而采用盾構法近距離正穿正在運營的既有車站施工在全國尚屬首例，針對這一特級風險源難題，我公司經(jīng)方案與技術創(chuàng)新，形成一整套盾構下穿既有站施工技術，滿足了既有站沉降控制標準（-3~+2mm），經(jīng)總結形成此工法。前言工法概況及技術特點一二三四五六七匯報提綱工藝流程及操作要點材料與設備安全質量及環(huán)保保證措施經(jīng)濟社會效益應用推廣情況適用范圍及工藝原理一、工法概況工法名稱：復雜環(huán)境下盾構近距離穿越既有地鐵車站施工工法完成單位：中鐵十八局集團有限公司主要完成人：黃廣鍇姜華龍營升李鐵緒詹小峰關鍵技術鑒定和獲獎情況：工法已先后獲得企業(yè)級、天津市兩級工法鑒定，企業(yè)一級、北京市二級科技進步獎（聯(lián)合申報），其核心內容“超前探測及加固”、“深層監(jiān)測點”獲兩項專利。安德里北街站鼓樓大街站二號線車站北京地鐵八號線北京地鐵八號線安德里北街站～鼓樓大街站盾構區(qū)間下穿既有站主體及其附屬結構風亭工法依托工程背景

安德里北街站~鼓樓大街站盾構區(qū)間在緩和曲線段下穿既有站，其中既有站主體長約26米，風亭及風道長約56m。舊鼓樓大街10262825.4鼓樓大街站安德里北街站什剎海站既有二號線鼓樓大街站新建八號線安鼓區(qū)間新建八號線鼓樓大街站56北二環(huán)鼓樓橋二號線鼓樓大街站盾構左線盾構右線北二環(huán)主路2.23m區(qū)間盾構拱頂距2號線車站底板凈距最小僅2.23m,既有站上方為鼓樓北中軸立交橋，北側為護城河區(qū)間盾構左線穿越既有站風道，拱頂距離風道底板為2.019m⑥2粉質粘土層⑥1粘土層⑦4粉細砂土層⑧4砂卵石層主要穿越地層

既有地鐵2號線建成年代較久，對施工變形影響異常敏感，變形控制的要求十分嚴格，為-3~+2mm既有站為正在運營的地鐵車站，行車及客流量較大，社會影響大1、風險可控：工法中下穿既有站前對既有站下方土體進行注漿加固，盾構施工管片一次成型，并附加盾體注漿、同步注漿、二次補漿等措施，既有站沉降可以得到保證；2、工期短：下穿既有站段長約100m（風亭段長56m，主體長26m，影響區(qū)取9m），相比暗挖法施工，盾構法施工僅需15天，工期節(jié)約明顯；3、社會干擾?。喝舨捎冒低谑┕?，工期長（初支70d，二襯80d），對既有站運營影響時間久，且路面需進行降水，對既有站運營及路面交通有一定的影響，而采用盾構法施工則無這方面的問題；4、投資?。合啾劝低诖┰绞┕ぃ軜嫶┰娇晒?jié)約4個方面約700萬元的投資：①采用袖閥管全斷面注漿加固(比夾層土體加固量大)②采用管棚及超前小導管支護③降水④運營要求采用千斤頂對既有站底板進行支護。工法技術特點二、適用范圍

本工法適用于復雜地質及環(huán)境下盾構近距離穿越既有建（構）筑物的隧道工程施工，特別適用于北京地區(qū)盾構區(qū)間近距離正在正在運營的地鐵車站施工。工藝原理利用探測導洞對既有站下方型鋼等金屬障礙物進行超前探測和處理，避免盾構停機造成沉降無法控制對既有站下方夾層土體進行超前加固，提高土體穩(wěn)定性，為盾構順利下穿和控制變形提供了先決條件；合理確定施工模擬段，結合深層監(jiān)測點掌握盾構施工各環(huán)節(jié)的變形規(guī)律，逐步優(yōu)化盾構掘進參數(shù)，并配合自動化監(jiān)測技術，實時掌握既有站變形情況；對盾構機性能進行合理優(yōu)化，增加盾體膨潤土注漿系統(tǒng)，為控制變形提供有利條件。三、主要工藝流程及操作要點施工準備盾構端頭加固施工探測導洞障礙物探測夾層土體加固確定模擬段導洞處理布設測點模擬段掘進下穿車站主體施工既有站沉降得到控制工藝流程1、施工準備

為確保下穿既有站施工萬無一失，我公司成立了以集團公司領導為組長的管理體系，副組長由集團公司技術負責人及標段項目經(jīng)理組成，成員由項目副經(jīng)理及各科室管理人員組成，在領導小組的管理和協(xié)調下，各分管領導及只能部門集中抓好所屬領域工作，統(tǒng)籌兼顧，積極與業(yè)主、監(jiān)理及相關單位溝通，做到安全、質量與進度齊頭并進。

同時我公司聘請數(shù)位有豐富盾構經(jīng)驗的專家成立現(xiàn)場專家顧問小組，現(xiàn)場指導盾構下穿既有站施工，使下穿施工更具科學性，并及時總結施工經(jīng)驗，為以后類似施工提供參考。（1）組織準備（2）技術準備

安~鼓區(qū)間左線盾構始發(fā)過加固區(qū)段即下穿既有站，為特級風險源，施工難度較大，為使盾構下穿對既有站影響降低到最小，我項目部多次聘請專家對施工方案進行論證，并根據(jù)專家意見對方案進行了修改和完善再進行報審。

《安~鼓區(qū)間盾構始發(fā)、掘進、到達施工方案》、《安~鼓區(qū)間盾構施工應急預案》、《安~鼓區(qū)間盾構下穿特、一級風險源施工方案及應急預案》、《安~鼓區(qū)間盾構下穿既有站試驗段方案》《安~鼓區(qū)間盾構施工臨時用電施工組織設計》根據(jù)專家意見修改完善，并審查完畢后方進行下一步工序。（3）設備準備結合本工程實際地質情況，區(qū)間盾構施工采用一臺沈重維爾特土壓平衡盾構機，外徑6280mm，刀盤開口率為54%。

考慮盾構始發(fā)10m即開始穿越既有站，盾構始發(fā)端頭加固調整范圍為10m×9m×12m，確保在加固區(qū)取得一定量試驗數(shù)據(jù)，加固完成后及時進行鉆芯取樣，并出具無側限抗壓強度和滲透系數(shù)檢測報告。

2、始發(fā)端頭加固3、施隙工探寒測導湊洞根據(jù)邊以往澆暗挖韻下穿2號線渣車站施工波經(jīng)驗繼，下碑穿施濱工過繩程中污極易肉遇見騰型鋼竿等金聯(lián)屬障系礙物晉，盾集構機橡需停少機開前倉處檢理，逗將造盼成既隨有站躍沉降毅難以藏控制也。為動避免盯出現(xiàn)制這種縱情況些，在業(yè)既有接站南線北兩緒側沿推車站罰方向各開挖稈一條探測近導洞灑，對顏既有即站下獲方及制肥槽肚范圍求進行醬探測章，探聰明是數(shù)否有峽障礙治物，股并及篇時進默行處姥理探測秤導洞探測征導洞2.2m3.1m0.25m導洞棵開挖友：探乳測導圍洞斷潤面尺誦寸為3m研×3晃m，沿懷車站肆南北怖兩側洽開挖肚，距鈔離車畏站結米構分瀉別為2.壤2m和3.夏1m，距伶離盾坑構區(qū)震間隧弱道拱鍛頂0.宜25敵m導洞開挖圖導洞固開挖菌揭露宜地層艇發(fā)現(xiàn)痛距下累導洞逼約40習cm處以捧上部貿分全爭部為第回填假層，菊挖出贈的回繞填料叨中有巧紅磚扔、卵趣石和匪混凝盲土塊故等。其中2號探冰測導臨洞開籍挖至涂距離鵝安~鼓區(qū)大間盾習構左戒線中巧心線助上方0.擺5m時，拋遇見番既有扣磚墻姓，此服前整撫個掌柏子面碑全為士回填凈層，綠有砂洗卵石讀、紅伍磚、你混凝豪土塊澤、細拒砂等勻；探測政導洞探測金導洞2.2m3.1m0.25m障礙跳物探穗測：桌在既干有站礎兩側百施做巷探測閃導洞來，在遇導洞但內對脂既有嗽站底晌和肥略槽可雹能存年在的胃型鋼政等金啄屬障貿礙物夏進行出超前貫探測享，以秧免造吵成盾保構停掌機，腐影響挺變形時控制跪，探史測范符圍及鐵新建儉隧道脅左右浙線外怕輪廓拾線兩池側各1.細5m探孔布設圖4、障漏礙物漸探測掌子龍面2號導揭洞遇鉗見封鋒堵墻騰探測滑方法快：1、探滅孔按殘圖示泥布設閱，探胸測導描洞與看既有學站之竄間是椅否存昆在金裝屬障黑礙物簽，探條孔采挺用鉆屋孔機眠施做塔，探鄰孔深索度根曠據(jù)實錢際情迅況調避節(jié)，蠶探測朽完畢罰后，獨探孔業(yè)進行蘋注漿洽回填映；2、若碎探測劈燕過程略中遇仰到障使礙物稀，在搬該探張孔處次進行基復測歲，確康保盾感構區(qū)轎間開慢挖范云圍內仍障礙爽物完齒全探科測出已來；區(qū)間點左線導洞血探測測完畢梳后，欄于20鞭11年8月召忙開了孟探測販成果棚專家脆分析視會，烈根據(jù)稅探測宗導洞梢開挖犯情況佛及探吸測結仿果，放經(jīng)綜頭合分饑析及腫討論鉤得出壞結論滑，既有借站站底及肥犯槽不存疊在型鋼漂等金嗎屬障礙貝物。注漿希加固愁夾層席土體1.0m1.0m夾層弄土體斧加固亮：障匆礙物稼探測散完成欠后，前利用飾導洞想對既戴有站風底板鋼以下3m，區(qū)凈間結唉構兩屯側各2.屠5m土體變進行械加固宋（風好亭下親方土漲體自盒車站疼北端欠頭加高固）伍，加撥固采屬用Φ8刃9袖閥兄管，漿蟲液采畝用超刷細水羞泥漿促，加餐固體壺中間眠需重睛疊3~既4m。5、夾損層土陷體加胡固6、導嶼洞處武理土體屢加固贈完成構后，導洞橋暫不朝回填安，區(qū)綠間盾衛(wèi)構始賽發(fā)前典，對滴導洞洽進行器加固診處理伶，同群時加宮強導洞和地維層的吵監(jiān)控趣量測亡（包江括土馬壓力晝、鋼移筋應細力、潮變形泳等）招和巡扛視工亞作，垃充分帶發(fā)揮沾探洞棄在盾擺構下勻穿既賴有車偶站過榨程中細為控言制既哥有站輛變形陣提供拒補償導注漿走空間拍的作詳用，徐做為瓜對既貴有車碌站變座形控幼制超群標及翅后期并變形酬控制斗的關亮鍵應述急處蠻理措吃施之欺一。7、確蚊定模跌擬段鼓樓蘆橋二號挺線鼓矩樓大柴街站風亭合理扇確定連模擬晚段：熟模擬旁段試熟驗段源共分對為4個區(qū)漆域，鼓前45父m每15評m劃分紋為一意個掘飯進區(qū)各域，幣后11傭m開始箱為過梳既有區(qū)站區(qū)甘域通過逝前3個階援段的仆參數(shù)博優(yōu)化蹄得到省最佳膏掘進挨參數(shù)同，在嘴第4個段前開始店采用瞇此參酒數(shù)下妙穿施描工15m15m15m11m模擬段第一段第二段第三段第四段8、布泊設監(jiān)貧測點為更丑加準稿確、煙及時靈的捕藥捉到最盾構訊機整愁個推咐進過途程對饑地層箏的影悠響，除在亂車站藏結構浪上布哈設測書點外港和地暢面監(jiān)醋測點栗外，篇增設度了深臺層監(jiān)刮測點眠，監(jiān)拒測點源底部悉與隧擇道頂絞凈距2m。深層旅測點五示意百圖9、模施擬段狐掘進日期掘進環(huán)數(shù)累計環(huán)數(shù)累計掘進米數(shù)備注沉降控制目標2-12111.2m加固區(qū)/2-12~2-15789.6m加固區(qū)/2-16~2-17122024m模擬段1<5mm2-18~2-20123238.4m模擬段2<4mm2-21~2-22124452.8m模擬段3<3mm2-2324655.2m模擬段4（開始進入影響區(qū)）<2mm（1）模摸擬段遮施工箏計劃盾構醒始發(fā)貫前，阻制定套詳細租的掘受進計視劃，巾按計抗劃配兩備人言力、及資源跨及設柴備，剛以取用得充易分的鞏數(shù)據(jù)造，確拍保到繪達既蔑有站螺主體趙前盾震構調員整到探最佳舟姿態(tài)初。環(huán)節(jié)釘一：畜刀盤奮到達疤影響片區(qū)前環(huán)節(jié)哭二：偷刀盤睛經(jīng)過新點位鳴時環(huán)節(jié)省三：敗盾體山過點患位時環(huán)節(jié)金四：滲管片戴脫出鋤盾尾羅時環(huán)節(jié)斃五：勺管片謊脫出延盾尾5環(huán)后（2）沉券降規(guī)傳律分野析盾尾于進入戶隧道1-敗1.悅5m后，開始兩進行明同步運注漿。根據(jù)深層魂監(jiān)測統(tǒng)點的監(jiān)測戚數(shù)據(jù)舉，對漿樸液配曬比、宇注漿籌量和奇注漿旁參數(shù)師進行貸合理偏優(yōu)化。模擬稍段每15樂m盾構削施工元分為餅五個她環(huán)節(jié)松，利鎮(zhèn)用深授層測馬點及挎風道訪結構直測點陡的沉興降數(shù)肅據(jù)，譯詳細干分析獲各環(huán)步節(jié)對蓄沉降魂的影貍響，寶據(jù)此骨優(yōu)化燈盾構皮掘進襯參數(shù)深層駁監(jiān)測襖點利用螞加固愧區(qū)和仆模擬兼段的瞞前三姜個階疾段不握斷優(yōu)壺化盾艦構施魔工參練數(shù)，曲將盾指構施嗽工對廢地層惠及車社站附翁屬結芬構的儉變形未控制困在2m葉m以內演，然辜后再睡進行方下穿翠既有宿站施回工15m15m15m11m模擬段第一段第二段第三段第四段在加傷固區(qū)抹段以(A離G)臭SM撤D2為沉釀降監(jiān)旋控點耽研究守對象憂，該任點位朵低端愿位于配隧道央拱頂1.撤5米，棗能充階分反碼映盾隸構機商過加厲固區(qū)轉段對麗地層赴的影惕響程丘度。（3）始庭發(fā)加犯固區(qū)戰(zhàn)段控芹制要汪點過加旁固區(qū)巾施工券總結沉降鏡數(shù)據(jù)攝分析通過(A草G)釀SM膽D2沉降券曲線什發(fā)現(xiàn)典此階哪段掘典進中燈盾構暢機刀然盤在眠通過箏此點崗的時鹽點位逗沉降1.域5m園m~希2.滋5m西m；機歌身通曉過時餃點位怕沉降2.骨5m比m~怨5.賄5m謠m;拖出腸盾尾位后此似點位申沉降5.走5m鑄m~琴7.眨5m缺m。說走明點歲位沉匙降主魔要還哀在機既身通嬸過和如盾尾嫌拖出恥部分鹽，采取襪措施尊：A、針鹿對機悉身部冒位沉惡降給盾較構機冰機身劃部位工采取檢側壁事加膨建潤土布混合害液系靜統(tǒng)。B、針歐對盾舅尾拖靈出后鹿沉降什措施優(yōu)化招同步儲注漿展?jié){液漠參數(shù)備并加歸大注階漿量同步陷注漿寫漿液盾體陵與地穗層空殿隙盾構疲機刀蠅盤的灑開挖進直徑矩大于園盾體嚼直徑敞，導眨致整波個盾盯體周搶圍會住約有2碼.4需m3的建坑筑間樹隙，老該間體隙既狂無條著件保潮壓也露不具脆備注妻漿條哥件，土討體收扁縮，須地層烤就會值發(fā)生潮一定劍的沉舊降A、盾載構機紅機身肚增加谷注漿想系統(tǒng)盾體下與土窗體間但空隙拴注漿在前朵盾盾憶體上數(shù)增設鼠兩個Φ5省0m辣m的徑剃向孔噸，接敢上Φ5速0m是m的球養(yǎng)閥，溫在盾登體周多圍注李入膨扒潤土涌漿液敢，填消充盾杏體周述圍超馬挖空艇隙，巡壽控制美盾體浙通過壓時的蠻沉降盾尾餐進入款隧道1-比1.墓5m后，開始惡進行嚴同步墨注漿媽，首次群注漿肥至管延片間惡隙飽只滿為肌止，漂注漿憤壓力區(qū)為0.右2M悅Pa；之后鑼加固姨區(qū)內余注漿彎量為3.輝2m3/環(huán)，注農(nóng)漿壓復力為0.浪25慘MP岔a；出加墻固區(qū)攪后注主漿量恥為7.配4-滴8m3/環(huán)，注黃漿壓矮力為0.咐3-角0.豬4M嶼Pa；漿液初凝時間4-胡6小時，并根據(jù)咳監(jiān)測扶數(shù)據(jù)歇，對漿派液配炮比、市注漿旨量和獲注漿扯參數(shù)星進行炎合理錯調整。水泥（Kg）膨潤土（Kg）粉煤灰（Kg）砂（Kg）外加劑（Kg）水（Kg）30055280700340340同步皺注漿造漿液粥配合籃比（故每立詳方）B、優(yōu)哈化同壩步注樹漿（4）模班擬段貓前三府個階上段控謹制要優(yōu)點模擬旬段約56閥m，共槐分為4段，煉前45女m每15墻m劃分掘為一糊個掘爹進區(qū)段，后11紫m為第4段。帝通過琴前3個階桶段的敢累加蒼優(yōu)化綢得到奔最佳舅掘進穿參數(shù)母，在鑄第4段采眉用此醒參數(shù)脖指導鄉(xiāng)豐掘進焦，確睜保順菊利通巧過既窮有站肢。模隔擬段榨采用斃在加淺固區(qū)墨優(yōu)化瞞的參百數(shù)，話如下扮表：名

稱技術參數(shù)備

注推進平均速度25~30mm/min土倉壓力0.10~0.13MPa上土倉壓力注漿壓力0.3~0.4MPa注漿量7.4~8m3/環(huán)充填系數(shù)2.3—2.5出土量42.72~44.58m3/環(huán)綜合松散系數(shù)1.15—1.2加土體改良劑5000~6000L推力8000kN~12000KN扭矩1600kNm~1800kNm模擬林段前弄三個努分別羞對土籮倉壓請力、纏土體送改良漏劑用加量等獅參數(shù)忙進行畝了微廊調，份至第捕四階窗段時毅，盾肢構施對工對獻既有惰站風朽道的央沉降目已降違低至2m志m范圍芒之內而，可圣以參旅照此務時盾溫構掘爬進參氣數(shù)進界行下根穿既志有站浮施工抄。10、下犯穿車括站主線體施碗工穿越控前對認鋼軌踩、扣哥件及沸道床跌等進眼行全雜面檢搭查和麻維護縣，并策在施重工影研響范瞧圍內衡的鋼扭軌上袍增設嶺絕緣遞軌距方拉桿與及防陣脫護蓬軌，熱以增背加左籌、右抬股道召鋼軌撐的整刻體性地；以模偶擬段穩(wěn)優(yōu)化昌后的盾窄構施客工參疲數(shù)進入轟影響疼區(qū)，直適至刀羊盤穿盟越既琴有站10免m之后斧。制定豪合理俘穿越眾計劃訴，保雖持勻調速穿暖越，堆并在斗夜間月停運勾期間裁進行集穿越位施工智；根據(jù)鞏既有峰站軌細道上蠶方自毅動化茂監(jiān)測亡設備爭實時器監(jiān)測充既有粘站變軟形情道況。日期時間（h）掘進速度（mm/min）每環(huán)掘進時間(h)掘進環(huán)數(shù)長度（m）23日23：00-24日5：00625-301.5-23.54.2（軌行區(qū)）5：00-23：001825-301.5-210.512.6（站臺）24日23：00-25日5：00625-301.5-23.54.2（軌行區(qū)）穿越渣計劃介示意賣圖自動閣化監(jiān)放測儀11、既飯有站臟沉降敵控制掉情況左線覆施工亡結構個沉降雙線森施工件結構因沉降左線藍施工召軌面岸沉降雙線斯施工熟軌面雀沉降人工英對穿居越時偵既有谷站沉婆降監(jiān)額測得邪到數(shù)范據(jù)顯上示，推沉降溉均在1.務5m償m之內1.而75通過名在既薦有站富軌道返內安葉裝的仁自動秤化監(jiān)紙測設憤備監(jiān)宗測，杏整個善既有大站軌縫行區(qū)林及周邊黨監(jiān)測元點變脹形均抓控制設在1.型75糖mm內(圖中市突變包值為找列車贊經(jīng)過揚時軌忽道沉漏降)四、爭材料岸與設濫備機械設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注工程版平臺軟件DASP-V10工程版套1

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儀器專用箱INV-BOX個4

自動化監(jiān)測儀DASP-V10工程版臺2

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