[北京]地鐵區(qū)間盾構工程施工組織設計

內容簡介

　　[工程概況]　　盾構法區(qū)間長度：1231.434m　　盾構法區(qū)間隧道設計斷面形式為圓形　　外徑：6.0米內徑：5.4米　　隧道軌頂設計標高：17.75m -25.00m　　隧道結構頂標高：22.75m-30.0m　　隧道結構底標高：16.75m-24.00m　　隧道埋深約：16.0-23.5m　　覆土厚度約為10.0m-17.5m　　區(qū)間在右K2+971.000處設置泵房與聯(lián)絡通道；在右K3+281.000處，設置風井與風道。風井采用明挖法施工，風道與聯(lián)絡通道采用暗挖法施工?！　　　　　工程難點]　　盾構穿越砂卵石層施工　　盾構長距離施工　　穿越運行中的鐵路線　　盾構穿越XX河橋　　小曲線半徑(R=350m)始發(fā)及曲線段施工　　盾構機進出洞的地層加固　　　　[內容節(jié)選]　　隧道采用標準單圓盾構襯砌結構，襯砌管片外徑6000mm，厚度300mm，內徑5.4m，環(huán)寬1.2m，C50砼，抗?jié)B等級S10。襯砌管片分為6塊，其中3塊標準管片（A型）、2塊鄰接管片（B1和B2型）和1塊封頂塊（C型），采用錯縫拼裝。相鄰管片環(huán)間沿圓周均勻布置16個縱向連接螺栓，環(huán)向管片間設12個螺栓，每環(huán)共計28個螺栓，均為弧形螺栓。　　施工采用日本三菱生產(chǎn)土壓平衡式盾構機，輔助采用泡沫及泥漿渣土改良，實時進行同步注漿，填充管片與土體間間隙，保證盾構施工沉降在允許范圍內?！　　　《軜嬍及l(fā)豎井施工：主要包括圍護樁施工、樁頂冠梁施工、土方開挖與支撐安裝、樁間土支護、澆筑墊層及底板混凝土、內襯墻及混凝土支撐施工等?！　　　《軜嬍及l(fā)施工：　　盾構機始發(fā)屬盾構施工作業(yè)高風險工作環(huán)節(jié)，其主要內容包括：始發(fā)前土體加固、設置盾構始發(fā)基座、盾構機下井組裝及調試、安裝密封膠圈、組裝負環(huán)管片、盾構機試運轉、鑿除洞門、盾構機始發(fā)加壓和掘進?！　】祝焊鶕?jù)現(xiàn)場孔位安裝鉆機，在地面或地下無障礙時采用垂直鉆桿回抽注漿法此方法，其特點：均勻布孔，垂直鉆孔，易操作及控制，漿液擴散分布比較均勻，加固止水效果好。根據(jù)地層情況采用高壓水鉆進成孔或采用金鋼石鉆進工藝成孔，成孔孔徑Ф91-Ф130mm，鉆孔深度不小于設計深度并以先導孔確定的深度為準。成孔時控制就位誤差小于20mm，高壓水成孔時的水壓控制在18-22MPa　　初期掘進為盾構施工中技術難度最大的環(huán)節(jié)之一，不可操之過急，要穩(wěn)扎穩(wěn)打。在初始掘進段內，對盾構的推進速度、土倉壓力、注漿壓力作了相應的調整，指標為：推進速度：推進平均速度25mm/min，峰值不超過30 mm/min；上土倉壓力：0.07～0.15Mpa，對每環(huán)的出土量必須做一個統(tǒng)計，絕對不允許每環(huán)出了多少土都不知道的現(xiàn)象　　　　盾構正常掘進施工：　　在砂卵石地層中掘進時，由于掘進對地層的擾動，不易形成連續(xù)的土壓，為此采取向刀盤面、土倉和螺旋輸送機內注入泡沫和濃度高的膨潤土來改良碴土，維持土倉內土壓平衡，從而控制地層和建筑物的沉降?！　「鶕?jù)初始掘進，對盾構施工所采用的參數(shù)進行不斷優(yōu)化調整，以使盾構在全線掘進中，隨地質、埋深、環(huán)境條件的變化而動態(tài)的、合適的確定施工參數(shù)，將地面沉降控制在+10mm和-20mm范圍內。盾構穿越密集建筑物時，更應運用優(yōu)化盾構施工參數(shù)的方法，滿足環(huán)境要求。　　平衡土壓力值的設定是根據(jù)盾構過鐵路段工程和水文地質情況及隧道埋深情況，理論計算切口平衡壓力得到 P=0.10～0.13MPa（通過正面平衡壓力計算公式：P＝k0γh）。但針對過XX鐵路的特定情況，需要在推進過程中加大土壓力，使得土體現(xiàn)有微隆起，而后期總沉降量小，所以土壓比正常推進高0.02～0.05 MPa?！　　　《軜嫶┰綐蛄?、建筑物施工：　　同步注漿量，考慮穿越地段的地質，盾構機性能及損耗等原因，每環(huán)注漿量比理論注漿量提高150～200％。同步注漿壓力設定，根據(jù)穿越地段的埋深、地質水文情況、樁基情況及施工條件，注漿壓力設定為0.15～0.2Mpa。盾構千斤頂?shù)男谐滩羁刂圃?0mm以內，頂力差控制在5Mpa以內。根據(jù)盾尾空隙及千斤頂?shù)男谐?，正確選擇管片的型號及點位，并進行正確拼裝，避免糾偏過大，引起土層的擾動過大?！　　　《軜嬒麓┦姓缆肥┕ぃ骸　∮捎趨^(qū)間下土質為砂卵地層，土內摩擦角大，土的摩擦阻力大，因此對于這類地層，采用給開挖面或土倉內注入外加劑的方法。即注入膨潤土、泡沫或粘土，以補充微細顆粒的不足。以使開挖土具有流動性。用螺旋輸送機和排土調整裝置來調整排土，使之與切削土量保持平衡，并使土倉的土砂有一定壓力，以抵抗開挖面的土壓力、水壓力。同步注漿量，考慮穿越地段的地質，盾構機性能及損耗等原因，每環(huán)注漿量比理論注漿量提高150～200％。　　　　盾構隧道防水：　　施工中，用控制水灰比、水泥用量和砂率來保證混凝土中砂漿質量和數(shù)量以抑制孔隙，使混凝土浸水一定深度而不致透過。通過加入膨脹劑和高效減水劑，控制坍落度減少混凝土收縮，增強其抗裂性能。管片砼采用高抗?jié)B高強度（C50）等級的混凝土，抗?jié)B等級為S10?！　　　∈┕y量：為控制盾構機沿設計方向前進，在隧道施工前要準確測量盾構機的三維位置。通過聯(lián)系測量得到的豎井下的控制點進行隧道中線定位和盾構安裝時所需要的測量控制點，測設值和設計值較差應小于3mm。中線至少定出兩點，洞內中線點應作在不易松動的地方。測點的間隔一般為30m　　　　……　　共計306頁，編制于2006年

盾構始發(fā)施工步驟

始發(fā)洞口密封原理

密封橡膠簾布示意圖

高壓旋噴工藝流程圖

鋼支撐端部節(jié)點示意圖

盾構線路圖

盾構穿越河流平、剖面圖

洞門結構圖

地表沉降的一般規(guī)律

盾構隧道結構斷面與效果圖

盾構工程進度橫道圖

挖護筒孔位