盾構(gòu)始發(fā)接收施工技術(shù)培訓(xùn)課件

盾構(gòu)始發(fā)、接收施工技術(shù)盾構(gòu)始發(fā)、接收1引言隨著盾構(gòu)施工技術(shù)日益成熟，盾構(gòu)法在城市地鐵及公路、水下隧道等市政工程和一些城際輕軌、鐵路等工程中得到廣泛應(yīng)用，如何避免盾構(gòu)法施工的風(fēng)險(xiǎn)，特別是重大事故，是施工中重點(diǎn)關(guān)注的問題。據(jù)近年來盾構(gòu)法施工事故統(tǒng)計(jì)，盾構(gòu)施工重大事故多發(fā)生在始發(fā)、到達(dá)階段，特別是在軟弱富水飽和粉砂層地質(zhì)中，更容易發(fā)生涌水涌砂等重大事故，發(fā)生事故除工程本身受損以外，對(duì)周邊環(huán)境造成的影響和損失也十分巨大。引言隨著盾構(gòu)施工技術(shù)日益成熟，盾構(gòu)法在城市地鐵及公路、水下隧2始發(fā)到達(dá)階段險(xiǎn)情實(shí)例南京地鐵1號(hào)線某標(biāo)在富水粉細(xì)砂地層盾構(gòu)始發(fā)時(shí)出現(xiàn)兩次流沙現(xiàn)象,地面下陷1.5m。管線破壞房屋倒塌始發(fā)到達(dá)階段險(xiǎn)情實(shí)例南京地鐵1號(hào)線某標(biāo)在富水粉細(xì)砂地層盾構(gòu)始3始發(fā)到達(dá)階段險(xiǎn)情實(shí)例南京某標(biāo)段在盾構(gòu)到達(dá)時(shí)發(fā)生坍塌，路面最大沉降達(dá)4m。地面塌陷地面塌陷始發(fā)到達(dá)階段險(xiǎn)情實(shí)例南京某標(biāo)段在盾構(gòu)到達(dá)時(shí)發(fā)生坍塌，路面最大4始發(fā)到達(dá)階段險(xiǎn)情實(shí)例地面開裂路面塌陷路面開裂始發(fā)到達(dá)階段險(xiǎn)情實(shí)例地面開裂路面塌陷路面開裂5內(nèi)容端頭加固始發(fā)施工流程到達(dá)施工流程始發(fā)到達(dá)階段施工要點(diǎn)簡析始發(fā)到達(dá)易出現(xiàn)的險(xiǎn)情及應(yīng)急措施案例分析總結(jié)內(nèi)容端頭加固6第二部分始發(fā)施工流程端頭加固第二部分始發(fā)施工流程端頭加固7端頭加固目的在盾構(gòu)始發(fā)或到達(dá)之前需進(jìn)行端頭加固施工，端頭土體加固處理的目的就是保證洞門破除的安全性，使洞門圈內(nèi)車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)破除后裸露的土體具有一定的自穩(wěn)能力，并隔斷加固區(qū)與外界水力聯(lián)系，端頭加固的好壞直接決定著盾構(gòu)始發(fā)及達(dá)到的成敗。端頭加固目的在盾構(gòu)始發(fā)或到達(dá)之前需進(jìn)行端頭加固施工，端頭土體8端頭加固范圍端頭加固范圍一般為隧道襯砌輪廓線外左右兩側(cè)各3.0m，頂板以上為3.0m，底板以下3.0m，加固長度根據(jù)土質(zhì)而定，富水地層加固長度必須大于盾構(gòu)本體長度(刀盤+盾殼)。端頭加固范圍端頭加固范圍一般為隧道襯砌輪廓線外左右兩側(cè)各3.9端頭加固的時(shí)間確定為確保盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)施工的安全性，結(jié)合項(xiàng)目施工的總體籌劃安排，一般來說，端頭加固的開始時(shí)間安排在車站或豎井土方開挖完成之后，可與結(jié)構(gòu)施工同時(shí)進(jìn)行，加固完成時(shí)間必須滿足在盾構(gòu)始發(fā)或到達(dá)節(jié)點(diǎn)工期之前28天。端頭加固的時(shí)間確定為確保盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)施工的安全性，結(jié)合項(xiàng)目施10常用端頭加固形式旋噴樁加固法深層攪拌樁加固法地面水平、垂直注漿加固法旋挖素砼樁凍結(jié)法常用端頭加固形式旋噴樁加固法11旋噴樁加固法高壓旋噴樁，就是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水以20—28MPa左右的高壓流從噴嘴噴出，沖擊破壞原狀土體，使土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。漿液凝固后，便在土中形成一個(gè)固結(jié)體。從而提高地基的承載力，減少地基的沉降變形，達(dá)到地基加固目的。

高壓旋噴樁施工旋噴樁加固法高壓旋噴樁，就是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆至土12深層攪拌樁加固法深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑，通過深層攪拌機(jī)械在地層將軟土或沙等和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟弱地層硬結(jié)而提高土體強(qiáng)度，在攪拌樁加固體與連續(xù)墻間無法加固的間隙處采用旋噴法進(jìn)行止水處理。深層攪拌樁施工深層攪拌樁加固法深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑，通過深層13地面水平、垂直注漿加固法地面水平、垂直注漿加固一般采用袖閥管注漿方式。利用注漿機(jī)以較高壓力通過袖閥管將液狀的漿液壓注于地層內(nèi)部，通過漿液在土體中固結(jié)密實(shí)，形成一個(gè)整體，達(dá)到改良土體，止水，防止坍塌的效果。水平注漿施工地面水平、垂直注漿加固法地面水平、垂直注漿加固一般采用袖閥管14旋挖素砼樁旋挖素砼樁加固采用旋挖機(jī)鉆孔，然后利用導(dǎo)管澆筑低標(biāo)號(hào)素混凝土成樁施工的一種加固方法，其工法類似于圍護(hù)結(jié)構(gòu)咬合樁，對(duì)于采用旋挖素砼樁進(jìn)行端頭加固的施工時(shí)，在素砼樁與連續(xù)墻間無法加固的間隙處采用旋噴法進(jìn)行止水處理。旋挖素砼樁施工旋挖素砼樁旋挖素砼樁加固采用旋挖機(jī)鉆孔，然后利用導(dǎo)管澆筑低標(biāo)15凍結(jié)法凍結(jié)法是借助人工制冷手段暫時(shí)加固地層和隔斷地下水的一種特殊施工方法。其原理是將含水土體利用人工設(shè)置的凍結(jié)管，凍結(jié)管內(nèi)循環(huán)冷媒劑，帶走土體中熱量從而形成強(qiáng)度高密封性好的凍土，起到承受荷載和密封防水的作用。凍結(jié)法施工凍結(jié)法凍結(jié)法是借助人工制冷手段暫時(shí)加固地層和隔斷地下水的一種16端頭加固檢測方法端頭土體加固完成后，一般從兩個(gè)方面檢測土體加固效果。加固體強(qiáng)度檢測：從地面取芯檢測加固體強(qiáng)度，加固后的土體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1MPa，滲透系數(shù)不小于1×10-8cm/sec，凍結(jié)法加固土體的檢測應(yīng)根據(jù)測溫孔溫度曲線和去回路鹽水溫度曲線分析判斷加固體情況，一般要求凍結(jié)土體溫度低于-10℃。端頭加固檢測方法端頭土體加固完成后，一般從兩個(gè)方面檢測土體加17端頭加固檢測方法洞門探孔：打設(shè)深度一般選擇1.5~2.0m，對(duì)打設(shè)的探孔進(jìn)行觀察，看是否有水流流出，無水流流出說明加固效果良好，有水流流出需采取措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固并隔斷地下水通道。洞門探孔施工效果較好的探孔端頭加固檢測方法洞門探孔：打設(shè)深度一般選擇1.5~2.0m，18常見端頭加固形式對(duì)比序號(hào)加固形式地層適應(yīng)性周邊環(huán)境適應(yīng)性優(yōu)缺點(diǎn)分析1旋噴樁淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基加固區(qū)內(nèi)無重要管線及建筑物，加固質(zhì)量直接影響周邊環(huán)境保護(hù)效果施工成本較高，加固整體性較好2深層攪拌樁淤泥、砂土、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土施工成本較高，加固整體性好3注漿加固加固區(qū)范圍存在大范圍砂層、巖層、黃土層成本低，但是加固體整體性較差；一般只在適應(yīng)性較好且不具備深層攪拌條件的地層使用4旋挖素砼樁地下水含量較大的圓礫層、粉土、粉砂加固區(qū)無重要管線及建筑成本較高，主要適應(yīng)于常規(guī)加固方式不能滿足加固質(zhì)量的情況下使用5凍結(jié)法地下水較豐富的砂性土、粉土、粘性土、黃土均可加固區(qū)有障礙物時(shí)適用，對(duì)場地需求量小，加固后施工對(duì)周邊環(huán)境影響小施工成本很高，施工周期長，比較適合在地面加固不適應(yīng)的情況下，解凍后融沉?xí)r間較長，需要近4個(gè)月跟蹤處理常見端頭加固形式對(duì)比序號(hào)加固形式地層適應(yīng)性周邊環(huán)境適應(yīng)性優(yōu)缺19第二部分始發(fā)施工流程始發(fā)施工流程第二部分始發(fā)施工流程始發(fā)施工流程20始發(fā)施工工藝流程始發(fā)施工工藝流程21場地布置施工前，應(yīng)根據(jù)場地大小、水電接駁、排水設(shè)施等方面綜合考慮盾構(gòu)施工階段的場地布置，主要包括：管片堆放、周轉(zhuǎn)材料堆碼、充電設(shè)施、給排水設(shè)施、起重吊裝設(shè)施、渣土倒運(yùn)、拌漿設(shè)備、材料庫房、洗車槽等方面。場地布置施工前，應(yīng)根據(jù)場地大小、水電接駁、排水設(shè)施等方面綜合22場地布置場地布置23場地布置運(yùn)行軌道給排水管拌漿設(shè)施水泥庫房渣土池起重吊裝環(huán)形道路管片堆放充電設(shè)施場地布置運(yùn)行軌道給排水管拌漿設(shè)施水泥庫房渣土池起重吊裝環(huán)形道24始發(fā)支撐體系盾構(gòu)始發(fā)支撐體系是在盾構(gòu)始發(fā)階段為盾構(gòu)掘進(jìn)提供推進(jìn)反力的裝置。包括始發(fā)基座、負(fù)環(huán)管片、反力架等。一般盾構(gòu)始發(fā)后支撐體系安裝結(jié)構(gòu)如下圖所示：盾構(gòu)始發(fā)支撐體系示意圖始發(fā)支撐體系盾構(gòu)始發(fā)支撐體系是在盾構(gòu)始發(fā)階段為盾構(gòu)掘進(jìn)提供推25始發(fā)支撐體系始發(fā)基座的任務(wù)是可在其上組裝盾構(gòu)機(jī)和支承組裝好的盾構(gòu)機(jī)，并且可使盾構(gòu)機(jī)處于理想的預(yù)定進(jìn)發(fā)位置(高度、方向)上，可確保盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)掘進(jìn)穩(wěn)定。所以要求基座的結(jié)構(gòu)合理(可以確保組裝作業(yè)的施工性)；構(gòu)件剛度好、強(qiáng)度高、不易損壞；與盾構(gòu)井底板固定要牢靠、晃動(dòng)變位小。盾構(gòu)始發(fā)基座一般有如下三種形式：鋼結(jié)構(gòu)平底整體基座鋼筋混凝土基座組合式盾構(gòu)基座始發(fā)支撐體系始發(fā)基座的任務(wù)是可在其上組裝盾構(gòu)機(jī)和支承組裝好的26托架安裝在始發(fā)基座安裝完成之后，利用型鋼將其四周與結(jié)構(gòu)底板及側(cè)墻進(jìn)行固定，防止在盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)的過程中，始發(fā)托架發(fā)生偏移。始發(fā)基座托架安裝在始發(fā)基座安裝完成之后，利用型鋼將其四周與結(jié)構(gòu)底板及27反力架安裝反力架為始發(fā)階段的盾構(gòu)掘進(jìn)直接提供反力，安放反力架之前，先對(duì)底板進(jìn)行清理，再對(duì)反力架進(jìn)行精確定位，使之與盾構(gòu)機(jī)的中心軸線保持垂直。在安裝時(shí)，反力架左右偏差應(yīng)控制在±10mm以內(nèi)，高程偏差在±10mm以內(nèi)，始發(fā)基座軸線與反力架豎直軸線的夾角為90°。反力架安裝反力架安裝反力架為始發(fā)階段的盾構(gòu)掘進(jìn)直接提供反力，安放反力架28防側(cè)滾裝置在始發(fā)的過程中，當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)削切土體時(shí)，將產(chǎn)生較大的扭矩，有可能會(huì)帶動(dòng)盾體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而影響盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)及管片拼裝質(zhì)量。為防止此類現(xiàn)象的發(fā)生，始發(fā)前，在盾體上焊接不少于兩道楔形鋼板，鄰近于始發(fā)基座兩側(cè)軌道，作為防盾構(gòu)機(jī)側(cè)滾的裝置，防側(cè)滾裝置在盾體完全進(jìn)入?yún)^(qū)間隧道內(nèi)進(jìn)行割除。防側(cè)滾裝置防側(cè)滾裝置在始發(fā)的過程中，當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)削切土體時(shí)，將產(chǎn)生較大的29洞門密封裝置洞門密封系統(tǒng)的作用是在始發(fā)過程中不造成水土及同步注漿流失，由洞門圈、鋼環(huán)、簾布橡膠板、扇形翻板組成。盾構(gòu)始發(fā)時(shí)，注意洞門圈下部不要有土體及雜物影響扇形翻板的翻轉(zhuǎn)，并在橡膠簾布上涂抹黃油，減小簾布與盾殼的摩擦力，避免簾布破損，影響洞門密封效果。洞門密封裝置洞門密封裝置洞門密封系統(tǒng)的作用是在始發(fā)過程中不造成水土及同步30洞門密封裝置洞口密封按種類有壓板式和折葉式兩種，其中折葉式越來越被人們所認(rèn)可。洞口密封的施工分兩步進(jìn)行，第一步是在車站結(jié)構(gòu)的施工工程中，做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作，要特別注意的是在埋設(shè)過程中預(yù)埋件必須與車站結(jié)構(gòu)鋼筋連接在一起；第二步在盾構(gòu)正式始發(fā)之前，應(yīng)先清理完洞口的碴土，再完成洞口密封的安裝。折葉式洞門密封洞門密封裝置洞口密封按種類有壓板式和折葉式兩種，其中折葉式越31洞門密封裝置洞門破除在確認(rèn)加固良好的情況下，分兩層鑿除洞門混凝土，首先破除外側(cè)保護(hù)層混凝土，暴露外排鋼筋，然后割去外排鋼筋，其次分三層破除內(nèi)側(cè)混凝土，直至暴露內(nèi)側(cè)鋼筋，最后在盾構(gòu)機(jī)刀盤抵達(dá)洞口前，割除內(nèi)側(cè)鋼筋。洞門破除施工嚴(yán)格按照先外后內(nèi)，先上后下的順序逐步將破除的砼清理至洞門兩側(cè)，在盾構(gòu)機(jī)順利頂進(jìn)洞門后再進(jìn)行砼渣清理。搭設(shè)腳手架洞門探孔破除外層砼切割外層鋼筋破除內(nèi)側(cè)砼切割內(nèi)側(cè)鋼筋補(bǔ)強(qiáng)加固盾構(gòu)始發(fā)合格不合格洞門密封裝置洞門破除在確認(rèn)加固良好的情況下，分兩層鑿除洞門混32洞門探孔及破除洞門破除分層示意圖洞門探孔及破除洞門破除分層示意圖33洞門探孔及破除在安裝負(fù)環(huán)管片之前，為保證負(fù)環(huán)管片不破壞盾尾刷、保證負(fù)環(huán)管片在拼裝好以后能順利向后推進(jìn)，在盾殼內(nèi)安設(shè)厚度不小于盾尾間隙的方木或者型鋼作為間隙條，以便管片在盾殼內(nèi)的位置得到保證。盾尾間隙條洞門探孔及破除在安裝負(fù)環(huán)管片之前，為保證負(fù)環(huán)管片不破壞盾尾刷34洞門探孔及破除負(fù)環(huán)管片是在盾構(gòu)始發(fā)階段為盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)所需推力的傳遞媒介，在盾尾利用拼裝機(jī)進(jìn)行拼裝，管片后端環(huán)面與反力架端面接觸，前端環(huán)面與盾構(gòu)推進(jìn)千斤頂撐靴接觸，將推力傳遞到反力架上，為盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)間接提供推力。負(fù)環(huán)管片示意圖洞門探孔及破除負(fù)環(huán)管片是在盾構(gòu)始發(fā)階段為盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)所需推力的35負(fù)環(huán)管片安裝第1環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝成圓后，用4～5組推進(jìn)油缸緩慢推進(jìn)，完成管片的后移。隨著管片相對(duì)盾體后移，管片慢慢脫離盾尾，需在脫出管片與始發(fā)基座之間用鋼鍥及方木鍥子鍥緊，并用型鋼支撐將其固定，以避免成型管片的下沉和失圓。木楔子型鋼支撐負(fù)環(huán)管片安裝第1環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝成圓后，用4～5組推進(jìn)油缸緩慢36負(fù)環(huán)管片安裝負(fù)環(huán)管片一般采用閉口環(huán)拼裝，若遇特殊情況，需利用盾構(gòu)吊裝孔作為盾構(gòu)施工渣土管片及材料吊裝孔，也可采用開口環(huán)拼裝方式，開口負(fù)環(huán)管片采用通縫拼裝，上半圓不拼裝管片，預(yù)留上部吊裝作業(yè)空間，但須在上部架設(shè)臨時(shí)支撐以傳遞盾構(gòu)機(jī)上部推力。閉口環(huán)負(fù)環(huán)示意圖鋼支撐開口環(huán)負(fù)環(huán)示意圖負(fù)環(huán)管片安裝負(fù)環(huán)管片一般采用閉口環(huán)拼裝，若遇特殊情況，需利37導(dǎo)軌安裝盾構(gòu)機(jī)刀盤直徑往往略大于盾體的直徑，在安裝始發(fā)基座時(shí)，刀盤一般外露的始發(fā)基座的前端，由于盾構(gòu)機(jī)重心位于中前體部位，所以為防止在始發(fā)的過程中盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)“栽頭”，就需要在始發(fā)基座前端與洞門之間設(shè)置導(dǎo)軌。導(dǎo)軌焊接在始發(fā)洞門內(nèi)預(yù)埋鋼板與始發(fā)基座上，導(dǎo)軌支撐一般采用型鋼或者鋼筒。導(dǎo)軌示意圖導(dǎo)軌安裝盾構(gòu)機(jī)刀盤直徑往往略大于盾體的直徑，在安裝始發(fā)基座時(shí)38分體始發(fā)盾構(gòu)分體始發(fā)是指盾構(gòu)機(jī)整體始發(fā)空間不足的情況下,先將主機(jī)或部分臺(tái)車吊放到井內(nèi)的始發(fā)方式。在盾體安裝好后，用高壓油管、電纜等管線將地面上的臺(tái)車與盾體進(jìn)行連接，隨著盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)，陸續(xù)將地面上的剩余臺(tái)車吊人始發(fā)井內(nèi)并進(jìn)行連接成整體。分體始發(fā)示意圖分體始發(fā)盾構(gòu)分體始發(fā)是指盾構(gòu)機(jī)整體始發(fā)空間不足的情況下,先將39始發(fā)姿態(tài)控制盾構(gòu)始發(fā)時(shí)姿態(tài)控制

為避免初始掘進(jìn)時(shí)盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)“栽頭”現(xiàn)象，始發(fā)基座前端較后端相對(duì)計(jì)劃線抬高2～3cm，同時(shí)應(yīng)根據(jù)始發(fā)階段的設(shè)計(jì)線形確定始發(fā)基座中心線的擺放位置，使盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)入隧道后刀盤中心恰好處在設(shè)計(jì)線路上。盾構(gòu)離開基座前姿態(tài)控制

盾構(gòu)離開始發(fā)基座前基本沿預(yù)定始發(fā)路徑直線前進(jìn)，必要時(shí)可通過對(duì)推進(jìn)千斤頂?shù)倪x擇來對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)作微量調(diào)整。在此期間，盾構(gòu)須切割洞門加固體，以慢速、低壓為推進(jìn)原則，以確保盾構(gòu)姿態(tài)的穩(wěn)定。盾構(gòu)離開基座后姿態(tài)控制

盾尾離開基座后盾構(gòu)已處于相對(duì)自由的狀態(tài)，一般通過盾構(gòu)推進(jìn)千斤頂?shù)暮侠磉x用來調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，具備鉸接系統(tǒng)的盾構(gòu)機(jī)必要時(shí)可同時(shí)使用鉸接功能來調(diào)整，以使盾構(gòu)逐步沿隧道設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)。始發(fā)姿態(tài)控制盾構(gòu)始發(fā)時(shí)姿態(tài)控制40始發(fā)掘進(jìn)施工措施掘進(jìn)參數(shù)盾構(gòu)從豎井出發(fā)后一般需有一段距離作為推進(jìn)試驗(yàn)階段，在這期間應(yīng)做到，嚴(yán)密觀測施工參數(shù)變化；熟悉并熟練掌握盾構(gòu)機(jī)的性能和工作狀況；確定適合于當(dāng)前工程和盾構(gòu)施工管理的要素；摸索出盾構(gòu)施工中地表變形的一般規(guī)律。在試驗(yàn)段推進(jìn)中，結(jié)合地表變形監(jiān)測情況和工程質(zhì)量、盾構(gòu)設(shè)備的要求，對(duì)施工參數(shù)反復(fù)量測、分析、調(diào)整，進(jìn)一步優(yōu)化。始發(fā)掘進(jìn)施工措施掘進(jìn)參數(shù)41始發(fā)掘進(jìn)施工措施同步注漿示意圖漿液同步注漿盾構(gòu)機(jī)的開挖直徑大于管片的外徑，管片與土體之間會(huì)存在一個(gè)空腔，在施工中，利用注漿系統(tǒng)將同步漿液壓入開挖面與管片間的建筑空隙之內(nèi)，以防止地面沉降過大、成型管片擾動(dòng)等危害，一般同步注漿量為建筑空隙的130%~180%。始發(fā)掘進(jìn)施工措施同步注漿示意圖漿液同步注漿42始發(fā)掘進(jìn)施工措施二次注漿二次注漿漿采用快速凝結(jié)的由水泥漿、水玻璃按一定比例配合而成的雙液漿，主要用于盾構(gòu)始發(fā)接收階段進(jìn)行洞門注漿封堵，以及同步漿液不能滿足地面沉降需求的時(shí)候進(jìn)行管片開孔注漿搶救處理，一般來說，在盾構(gòu)穿越重要建筑物的時(shí)對(duì)二次注漿的要求極高。二次注漿示意圖管片開孔注漿示意圖始發(fā)掘進(jìn)施工措施二次注漿二次注漿示意圖管片開孔注漿示意圖43第二部分始發(fā)施工流程到達(dá)施工流程第二部分始發(fā)施工流程到達(dá)施工流程44到達(dá)施工工藝流程

盾構(gòu)到達(dá)是指盾構(gòu)沿設(shè)計(jì)線路，在區(qū)間隧道貫通前100m至接收端頭井的整個(gè)施工過程。盾構(gòu)到達(dá)一般按下列程序進(jìn)行：洞門鑿除→接收基座的安裝與固定→洞門密封安裝→到達(dá)段掘進(jìn)→盾構(gòu)接收。到達(dá)施工工藝流程盾構(gòu)到達(dá)是指盾構(gòu)沿設(shè)計(jì)線路，在區(qū)間隧道貫通45到達(dá)階段準(zhǔn)備工作盾構(gòu)到達(dá)前，應(yīng)做好下列工作：接收端頭土體加固及加固效果的檢測。按照測量放樣進(jìn)行安放接收基座及加固。盾構(gòu)到達(dá)前l(fā)00m和50m時(shí)，對(duì)盾構(gòu)軸線進(jìn)行測量、調(diào)整。盾構(gòu)切口離到達(dá)接收井距離約10m時(shí)，控制盾構(gòu)推進(jìn)速度、開挖面壓力、排土量、以減小洞門地表變形。盾構(gòu)接收時(shí)應(yīng)按始發(fā)階段的方法與步驟進(jìn)行洞門破除。當(dāng)盾構(gòu)全部進(jìn)人接收井內(nèi)基座上后，立即進(jìn)行管片與洞門間隙的密封注漿及洞門堵水工作。到達(dá)階段準(zhǔn)備工作盾構(gòu)到達(dá)前，應(yīng)做好下列工作：46到達(dá)位置測量復(fù)核盾構(gòu)到達(dá)施工位置范圍時(shí)，應(yīng)對(duì)盾構(gòu)位置和盾構(gòu)隧道的測量控制點(diǎn)進(jìn)行測量，對(duì)盾構(gòu)接收井的洞口進(jìn)行復(fù)核測量。確定盾構(gòu)貫通姿態(tài)及掘進(jìn)糾偏計(jì)劃。在考慮盾構(gòu)的貫通姿態(tài)時(shí)須注意兩點(diǎn)：一是盾構(gòu)貫通時(shí)的中心軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線的偏差；二是接收洞門位置的偏差。綜合這些因素在隧道設(shè)計(jì)中心軸線的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，糾偏要逐步完成。到達(dá)位置測量復(fù)核盾構(gòu)到達(dá)施工位置范圍時(shí)，應(yīng)對(duì)盾構(gòu)位置和盾構(gòu)隧47接收基座安裝接收基座的構(gòu)造同始發(fā)基座，接收基座在準(zhǔn)確測量定位后安裝。同時(shí)接收基座安裝一般較設(shè)計(jì)高程低2～3cm，便于盾構(gòu)機(jī)順利推進(jìn)上接收基座。接收基座的軌面標(biāo)高應(yīng)適應(yīng)盾構(gòu)姿態(tài)，為保證盾構(gòu)刀盤貫通后拼裝管片有足夠的反力，可考慮將接收基座的軌面坡度適當(dāng)加大。接收基座定位放置后，采用I25的工字鋼對(duì)接收基座前方和兩側(cè)進(jìn)行加固，防止盾構(gòu)推上接收基座的過程中，接收基座移位。接收基座安裝接收基座的構(gòu)造同始發(fā)基座，接收基座在48洞門破除洞門破除的時(shí)間一般安排在盾構(gòu)進(jìn)入接收端頭加固區(qū)后。當(dāng)盾構(gòu)逐漸靠近洞門時(shí)，加強(qiáng)對(duì)地表沉降的監(jiān)測，并控制好推進(jìn)時(shí)的土壓力，在盾構(gòu)切口距封門500mm時(shí)，停止盾構(gòu)推進(jìn)，盡可能出空平衡倉內(nèi)的泥土使切口正面的平衡壓力降到最低值，以確保洞門破除的施工安全，到達(dá)口處洞門砼破除方式與上文所提到的始發(fā)階段洞門破除方式相同。洞門破除洞門破除的時(shí)間一般安排在盾構(gòu)進(jìn)入接收端頭加固區(qū)后。當(dāng)49洞門止水裝置盾構(gòu)接收洞門止水裝置安裝方法同始發(fā)止水裝置基本相同，區(qū)別于始發(fā)止水裝置的是，接收止水裝置的翻板端部設(shè)置3cm直徑的鋼繩套箍。在盾構(gòu)到達(dá)前用不小于1cm的鋼絲繩穿入，兩端設(shè)置卡扣，用手拉葫蘆固定在結(jié)構(gòu)墻上焊接的吊耳，手拉葫蘆要預(yù)留一段拉緊量，在盾構(gòu)接收通過時(shí)通過拉緊鋼繩兩端使橡膠簾布板緊緊包裹住盾構(gòu)機(jī)殼或管片，防止漏水漏沙。洞門止水裝置示意圖洞門止水裝置盾構(gòu)接收洞門止水裝置安裝方法同始發(fā)止水裝置基本相50洞門止水裝置若接收階段水文地質(zhì)條件較好，盾尾同步注漿及地下水砂等得到良好的封堵，在盾構(gòu)接收過程中不會(huì)通過管片與土體之間空隙涌出，可在拼裝接收環(huán)管片后快速將盾構(gòu)機(jī)推出洞門上接收架，同時(shí)快速采用弧形鋼板焊接連接管片與洞門鋼環(huán)，并封堵管片與洞門之間空隙，確保密封效果。鋼板封堵建筑空隙接收弧形鋼板洞門止水裝置若接收階段水文地質(zhì)條件較好，盾尾同步注漿及地下水51洞門止水裝置若水文地質(zhì)情況較差，或盾尾注漿未能有效隔斷地下水等，在接收環(huán)管片拼裝完成后再拼裝一環(huán)管片，拉緊洞門臨時(shí)密封裝置。使簾布橡膠板與管片外弧面密貼，通過管片注漿孔對(duì)洞門圈進(jìn)行注漿填充。在確保洞口注漿密實(shí)，洞門圈封堵嚴(yán)密后，拆除最后一環(huán)管片，清理洞門采用弧形鋼板焊接接收管片與洞門鋼環(huán)，或直接施工井接頭等。折葉式洞門密封接收折葉式翻板鋼絲繩洞門止水裝置若水文地質(zhì)情況較差，或盾尾注漿未能有效隔斷地下水52盾構(gòu)到達(dá)段掘進(jìn)管片拉緊措施在最后10～15環(huán)管片拼裝中要及時(shí)用縱向拉桿將管片連接成整體，以免在推力很小或者沒有推力時(shí)管片之間的松動(dòng)。管片拉緊措施示意圖盾構(gòu)到達(dá)段掘進(jìn)管片拉緊措施管片拉緊措施示意圖53盾構(gòu)到達(dá)段掘進(jìn)加大測量頻率到達(dá)掘進(jìn)段施工，該階段掘進(jìn)除正常施工外，主要以測量定向后調(diào)整的導(dǎo)線進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整，并以控制盾構(gòu)姿態(tài)偏差為重點(diǎn)，在掘進(jìn)最后50環(huán)時(shí)，爭取將盾構(gòu)姿態(tài)偏差調(diào)整在±3cm范圍內(nèi)，并盡量保持平穩(wěn)推進(jìn)，過程中每10環(huán)進(jìn)行一次人工復(fù)測，確保盾構(gòu)順利接收；調(diào)整施工參數(shù)在掘進(jìn)過程中，嚴(yán)密關(guān)注總推力及推進(jìn)速度、注意刀盤扭矩等推進(jìn)參數(shù)有無突變，快到達(dá)洞門時(shí)放慢掘進(jìn)速度，保證刀盤充分切削土體，盾構(gòu)前方均勻受力，盡可能出空平衡倉內(nèi)的泥土，防止土壓、推力及推進(jìn)速度過大頂裂洞門，確保混凝土封門鑿除的施工安全，同時(shí)避免盾構(gòu)進(jìn)入接收井時(shí)過多渣土涌入接收井。盾構(gòu)到達(dá)段掘進(jìn)加大測量頻率54盾構(gòu)到達(dá)段掘進(jìn)在接收基座上的掘進(jìn)在接收基座安裝固定后，盾構(gòu)可慢速推上接收基座。在通過洞門臨時(shí)密封裝置時(shí)，為防止盾構(gòu)刀盤和刀具損壞簾布橡膠板，在刀盤和橡膠板上涂抹黃油。盾構(gòu)在接收基座上推進(jìn)時(shí)，每向前推進(jìn)2環(huán)拉緊一次洞門臨時(shí)密封裝置，通過同步注漿或二次注漿系統(tǒng)注人速凝漿液填充管片外環(huán)形間隙，保證管片姿態(tài)正確。盾構(gòu)到達(dá)段掘進(jìn)在接收基座上的掘進(jìn)55第二部分始發(fā)施工流程始發(fā)到達(dá)階段施工要點(diǎn)解析第二部分始發(fā)施工流程始發(fā)到達(dá)階段施工要點(diǎn)解析56始發(fā)到達(dá)段施工要點(diǎn)解析始發(fā)到達(dá)階段是在盾構(gòu)施工中極為重要的兩道工序，在施工措施方面有諸多的共同點(diǎn)及相似點(diǎn)，例舉如下：盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)前應(yīng)檢查端頭土體加固效果，確保加固質(zhì)量滿足要求。及時(shí)對(duì)到達(dá)洞門位置及輪廓進(jìn)行復(fù)核測量，按照設(shè)計(jì)線路及實(shí)測洞門坐標(biāo)進(jìn)行始發(fā)、接收基座的安裝。加強(qiáng)導(dǎo)線復(fù)核力度，根據(jù)各項(xiàng)復(fù)測結(jié)果確定盾構(gòu)姿態(tài)控制方案并提前進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整。合理安排到達(dá)洞門鑿除施工計(jì)劃，確保洞門鑿除后不暴露過久。盾構(gòu)接收基座定位要精確，定位后應(yīng)固定牢靠。增加地表沉降監(jiān)測的頻次并及時(shí)反饋監(jiān)測結(jié)果指導(dǎo)施工。在刀盤及橡膠板上涂抹油脂，避免刀盤掛破橡膠板從而影響密封效果。及時(shí)對(duì)洞門進(jìn)行二次注漿封堵，確保始發(fā)到達(dá)安全。加強(qiáng)各個(gè)工序的緊密銜接，避免由于工序不緊密而造成的施工險(xiǎn)情。始發(fā)到達(dá)段施工要點(diǎn)解析始發(fā)到達(dá)階段是在盾構(gòu)施工中極為重要的兩57第二部分始發(fā)施工流程始發(fā)到達(dá)易出現(xiàn)的險(xiǎn)情及應(yīng)急措施第二部分始發(fā)施工流程始發(fā)到達(dá)易出現(xiàn)的險(xiǎn)情及應(yīng)急措施58探孔施工階段應(yīng)急措施洞門探孔輕微滲漏水涌水涌砂停止?jié)B漏水長流不止封堵、注漿處理繼續(xù)施工探孔封堵、補(bǔ)強(qiáng)加固停止探孔施工探孔施工階段應(yīng)急措施洞門探孔輕微滲漏水涌水涌砂停止?jié)B漏水長流59洞門破除階段應(yīng)急措施在破除洞門過程中出現(xiàn)突發(fā)涌水涌砂現(xiàn)象，立即停止洞門破除，用棉紗對(duì)該部位進(jìn)行填塞，同時(shí)使用雙快水泥進(jìn)行封堵，預(yù)埋下引流管，并用鋼板封牢，在鋼板與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間用雙快水泥填充密實(shí)，同時(shí)保證降水井的正常出水。待雙快水泥達(dá)到強(qiáng)度后從引流管注入聚氨酯堵水，然后對(duì)有涌水涌沙的部位正上方進(jìn)行坑外雙液注漿加固處理，并在施工現(xiàn)場預(yù)先準(zhǔn)備砂石料、噴漿機(jī)，若發(fā)生掌子面坍孔則立即進(jìn)行噴漿處理。洞門破除階段應(yīng)急措施在破除洞門過程中出現(xiàn)突發(fā)涌水涌砂現(xiàn)象，立60始發(fā)階段應(yīng)急措施盾構(gòu)始發(fā)過程中，前盾還未進(jìn)入洞門，發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的涌水、涌砂現(xiàn)象時(shí)，必須停止盾構(gòu)推進(jìn)，使用鋼筋將環(huán)形卷簾板焊接成整體，打開注漿閥進(jìn)行雙液注漿或聚氨酯處理。同時(shí)保證地面降水井的正常運(yùn)行。如前盾完全進(jìn)入洞門，發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的涌水、涌砂現(xiàn)象時(shí)，停止盾構(gòu)推進(jìn)，使用前盾自帶的注漿孔進(jìn)行可硬性漿液注漿處理。始發(fā)階段應(yīng)急措施盾構(gòu)始發(fā)過程中，前盾還未進(jìn)入洞門，發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重61到達(dá)階段應(yīng)急措施若盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)施工時(shí)洞口發(fā)生滲漏水，停止盾構(gòu)推進(jìn)，使用鋼板將盾體與預(yù)埋洞門鋼環(huán)焊接密封，然后在隧道內(nèi)對(duì)相鄰幾環(huán)進(jìn)行整環(huán)的二次注漿處理，在漿液凝固后，再割除鋼板，盾構(gòu)再次推進(jìn)，避免因洞門破除后到最后一環(huán)管片拼裝好并焊完洞圈鋼弧板之間間隔時(shí)間過長，導(dǎo)致沿隧道縱向出現(xiàn)涌水、流砂現(xiàn)象。到達(dá)階段應(yīng)急措施若盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)施工時(shí)洞口發(fā)生滲漏水，停止盾構(gòu)62出土超量、沉降超限應(yīng)急措施盾構(gòu)始發(fā)達(dá)到時(shí)，因端頭土體加固不好或土體松動(dòng)、掘進(jìn)速度過快、土壓力設(shè)置較低，易出現(xiàn)出土超量、沉降超限等現(xiàn)象。因始發(fā)到達(dá)施工的特殊性，應(yīng)該嚴(yán)密注意出土量及土壓情況，同時(shí)加大監(jiān)測頻率控制地面沉降值，在發(fā)生出土超量、沉降超限情況下，應(yīng)快速使盾構(gòu)抵達(dá)掌子面，并立即對(duì)端頭土體采取注漿方式進(jìn)行加固，待到具有一定強(qiáng)度方可掘進(jìn)，若地面發(fā)生大面積塌陷，則用混凝土回填。出土超量、沉降超限應(yīng)急措施盾構(gòu)始發(fā)達(dá)到時(shí)，因端頭土體加固不好63第二部分始發(fā)施工流程

案例分析第二部分始發(fā)施工流程案例分析64案例分析昆明首期工程2-8標(biāo)塘子巷站～環(huán)城南路站區(qū)間長沙2號(hào)線一期工程15標(biāo)長沙火車南站～光達(dá)站區(qū)間案例分析昆明首期工程2-8標(biāo)塘子巷站～環(huán)城南路站區(qū)間65昆明2-8標(biāo)塘～環(huán)區(qū)間昆明軌道交通首期工程2-8標(biāo)塘子巷站～環(huán)城南路站區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，區(qū)間左右線由塘子巷站平行始發(fā)，在環(huán)城南路站北端頭重疊接收，原設(shè)計(jì)方案中，塘～環(huán)區(qū)間端頭加固全部采用Φ800@600的三重管高壓旋噴樁。在洞門破除的過程中，出現(xiàn)較大的涌水涌砂險(xiǎn)情，先后經(jīng)過四次補(bǔ)強(qiáng)加固，浪費(fèi)大量的人力物力，給盾構(gòu)接收帶來諸多風(fēng)險(xiǎn)和不便。昆明2-8標(biāo)塘～環(huán)區(qū)間昆明軌道交通首期工程2-8標(biāo)塘子巷站～66在加固過程中，等待接收的盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)了土倉壓力急劇增加、刀盤扭矩超限旋轉(zhuǎn)困難等情況。經(jīng)施工單位開倉檢查發(fā)現(xiàn)，水平注漿漿液已竄入土倉并迅速凝固，土倉內(nèi)已大面積結(jié)泥餅，不得不進(jìn)行清倉處理。2012年9月3日，塘~環(huán)區(qū)間右線盾構(gòu)掘進(jìn)至第600環(huán)（區(qū)間共計(jì)610環(huán)），端頭加固已按照設(shè)計(jì)方案完成。2012年9月4日，洞門破除施工中發(fā)現(xiàn)端頭加固情況較差，并在水平探孔位置出現(xiàn)較嚴(yán)重的涌水涌砂情況。昆明2-8標(biāo)塘～環(huán)區(qū)間第二次洞門破除針對(duì)上述情況，施工單位于2012年9月4日～2012年9月16日重新進(jìn)行地面高壓旋噴補(bǔ)強(qiáng)加固（補(bǔ)強(qiáng)加固范圍為洞門背后約1.5米范圍）。鑒于上述情況，施工單位于2012年9月23日～2012年9月26日期間采用“WSS工法”進(jìn)行水平注漿（高速凝型水平插管壓力注漿）再次對(duì)接收洞門進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。第三次加固待補(bǔ)加固完成、降水井正常抽水后，開始恢復(fù)右線盾構(gòu)施工，并掘進(jìn)至距接收洞門4米處停機(jī)。2012年9月18日，施工單位開始組織第二次洞門破除；2012年9月20日凌晨，當(dāng)洞門破除約一半時(shí)，洞門中央再次出現(xiàn)大量涌水涌砂的險(xiǎn)情。第一次洞門破除在加固過程中，等待接收的盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)了土倉壓力急劇增加、刀盤扭67昆明2-8標(biāo)塘～環(huán)區(qū)間第四次加固鑒于上述情況，施工單位再次采取地表袖閥管注漿配合“WSS”工法的措施進(jìn)行第四次加固，最終于2012年12月8日才順利實(shí)現(xiàn)接收。因接收端頭加固問題，塘～環(huán)區(qū)間右線盾構(gòu)機(jī)在即將貫通處停機(jī)長達(dá)三個(gè)多月，在破除洞門時(shí)多次出現(xiàn)涌水涌砂險(xiǎn)情，并因反復(fù)加固造成盾構(gòu)機(jī)土倉固結(jié)的后果。原因分析：通過昆明地鐵首期工程2-8標(biāo)塘~環(huán)區(qū)間連續(xù)4次的洞門補(bǔ)強(qiáng)加固處理情況可知，在富含地下水的粉砂地質(zhì)條件下不適合采用三重管高壓旋噴樁進(jìn)行端頭加固，因?yàn)榈叵滤枯^高，粉砂層土質(zhì)流動(dòng)性極強(qiáng)，在水壓和流動(dòng)的砂層土中，依靠噴射水泥漿進(jìn)行切割土體的三重管高壓旋噴樁不能夠使噴射出的水泥漿與土體在噴射范圍內(nèi)進(jìn)行混合、密實(shí)，從而導(dǎo)致端頭加固效果不理想，不能滿足盾構(gòu)接收的要求。昆明2-8標(biāo)塘～環(huán)區(qū)間第四次加固68長沙2號(hào)線一期工程15標(biāo)長～光區(qū)間長沙市軌道交通2-15標(biāo)：長沙火車南站～光達(dá)站區(qū)間盾構(gòu)始發(fā)端頭地層從上而下為耕土、粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂、卵石及強(qiáng)、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖地層。隧道