盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术
盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术
文章摘要：
盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术摘要：随着近几年地下工程建设的不断发展,盾构施工技术已越来越成熟,特别是在城市轨道交通建设中更显示出其优越性。但是,对于盾构施工过程中穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物的施工还缺少相应的工程实例,经验相对也较少。近年来,我国城市轨道交通建设发展迅速,但是面临着越来越复杂的周边环境和施工条件,因此研究和制定相应的施工技术和应对措施十分必要。文章针对盾构施工穿越城市内河、下穿既有隧道以及湖底施工、下穿古城墙等工程实例进行分析研究,提出了针对类似情况的应对技术措施。
1 引言
随着国民经济的发展和城镇化建设的加速,国内城市轨道交通建设发展也越来越迅速。在轨道交通建设中,盾构工法由于其优越性在国内的应用越来越多。为了使轨道交通尽快形成网络达到预期的规模效应,轨道交通的建设也在加速。随着初期单条线的建成,后续线路建设的难度会越来越大。同时,伴随城市规划建设,特别是通常伴随地铁建设的沿线开发的增多,工程建设所面临的是越来越复杂的周边环境,穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物的情况也越来越多。工程施工时既需要对既有建(构)筑物进行保护,又要确保工程本身的安全性和进展顺利,因此对不同的情况采用相应的应对技术十分必要。本文以南京地铁施工中已成功完成的盾构施工穿越障碍物的几个实例为基础,研究分析相应的应对技术。
2 下穿既有河流
2.1 工程实例
金川河宽10.4m,河堤深4m,
水深1.3m,为污水河。盾构隧道与
该河近正交下穿通过,盾构机与
河床底净间距6.2m。该段
地质情况自上而下分别是:②
-1d3-4粉细砂(3.5m)、②-2c2-3
粉土(约6.0m)、②-2b4淤泥质粉
质粘土(约3m)、③-2-1b2粉质粘
土(4m)、③-3-1(a+b)1-2粉质粘
土(约 4.7m)。隧道主要在②
-2c2-3粉土、②-2b4淤泥质粉质
粘土(上部)和③-2-1b2粉质粘土
(下部)地层中穿过(图1)。
该工程盾构机于2002年5月
9日~2002年5月10日和2002年
12月28日~2002年12月29日分
别在下行线和上行线顺利通过金
川河,沉降监测结果良好,没有采
用应急预案。但是在下行线掘进
过程中,由于刚拆除负环,掘进过程中泡沫剂添加量较大,从玄武湖河床底冒出气泡,在减少泡沫添加剂和刀盘内气体压力后该现象消失。
2.2 主要风险
该段覆土主要为透水性好的粉细砂层和具有流塑特性的淤泥质粉质粘土,施工中可能引起涌砂、突水现象,严重时可能引起“冒顶”事故;另一方面,由于该段覆土较薄,地下水丰富,盾构通过的地层上软下硬,施工中易引起盾构机抬头。
2.3 应对技术
(1)盾构推进通过时合理组织施工,争取连续、快速地通过金川河。
(2)严格碴土管理,做好理论碴土量与实际碴土量的记录,保证出碴量与掘进速度的一致,避免“冒顶”突发事故的发生。
(3)严格控制盾构机操作,调整好盾构千斤顶的压力差,避免盾构机上飘。
(4)在土仓中和刀盘前注入泡沫或膨润土,改善碴土性能,防止涌砂、突水现象发生。
(5)作好盾尾、铰接油缸的密封,防止地层泥水和壁后注浆液进入盾壳内。
2.4应急预案
当发生“冒顶”事故时,为保证盾构施工安全,需采取如下措施:
(1)停止盾构机的掘进施工,做好螺旋输送机、铰接油缸和盾尾密封处的防水。
(2)利用盾构机配备的洞内超前注浆设备对隧道通过段周边地段进行加固,以保证加固后的土体质量满足盾构安全通过的要求。
(3)在进行加固施工的同时对发生事故地段进行土方回填,以增加覆土厚度,从而防止盾构掘进时上漂。
由于金川河河床底至盾构隧道顶的距离基本上为一倍洞径,根据计算及设计情况,施工过程中没有在其上部采取加载的方式。
3 下穿既有隧道
3.1 工程实例
南京地铁1号线与玄武湖公路隧道在新模范马路与中央路的丁字路口立体交叉。先期建成的玄武湖隧道在该段采用明挖顺做法施工,围护结构为SMW桩,主体结构在与地铁隧道相交段为钢筋混凝土框架结构,主体结构底板为900mm厚钢筋混凝土, 垫层为200mm厚素混凝土。地铁盾构隧道与玄武湖隧道基本上正交
(两条线路的交角为94°24′54″),两条隧道间的相互关系如图2、图3、图4所示。
玄武湖隧道底下覆土依次为:②-2b4淤泥质粉质粘土(约4.4m)、③-2-1b2粉质粘土(3.5~4.0m)、③-3-1(a+b)1-2粉质粘土(约4.0~4.5m)。地铁盾构隧道主要从淤泥质粉质粘土(上部) 和粉质粘土(下部)穿过。盾构机下、上行线分别于2002年5月14日~5月19日和2002年12月20日~12月24日顺利通过玄武湖隧道,最终玄武湖隧道的最大沉降为1.7mm,保证了施工期间两条隧道的安全。
3.2 风险分析
盾构隧道与玄武湖隧道间的最小净距为1.0m,玄武湖隧道对盾构隧道的影响长度近28m,这种情况在国内盾构施工中还是首次;其次,玄武湖隧道施工结束时间与地铁隧道穿越时间相隔不到一个月,玄武湖隧道还未进入稳定期;施工过程中可能对玄武湖隧道造成破坏,带来运营隐患,甚至可能引起结构安全问题。
3.3 应对技术
(1)将玄武湖隧道抗拔桩的间距调大,并避开盾构隧道;另外,为了保证玄武湖隧道的抗浮要求及盾构隧道的受力要求,将抗拔桩在盾构隧道方向加密。
(2)由于盾构施工不可避免地会引起地面的沉降,为了保证玄武湖隧道的安全,将该段的底板加厚100mm。
(3)玄武湖隧道底的地质条件为流塑性的淤泥质粉质粘土和粉质粘土,盾构隧道上半部为淤泥质粉质粘土,下半部为粉质粘土,为了减少地层损失,将通过段盾构隧道进行全断面加固处理。
(4)盾构机通过玄武湖隧道前将玄武湖隧道回填至地面标高。
(5)为了盾构机通过时玄武湖隧道不造成太大的沉降与隆起,盾构土压设定略大于盾构正面土压。在玄武湖隧道底埋设土压力盒(图5),在盾构掘进时对压力盒进行实时监测,用以指导盾构掘进控制。
(6)玄武湖隧道的抗拔桩与主体结构形成门架式结构;在盾构机通过玄武湖隧道时掘进速度不宜太快,一般控制在30~40mm/min,使盾构机平稳地穿过玄武湖隧道。
(7)因为盾构隧道断面经过加固处理后,土体强度明显加大,掘进时加大泡沫剂的使用量,以改良碴土的性能和减少刀具的磨损。
(8)严格控制盾构机操作,避免盾构机抬头。
(9)加强盾构机及其配套设备的维护和保养,尽量避免非正常停机,力求做到连续安全地通过玄武湖隧道。
(10)掘进时采用同步注浆方式,及时填充管片与开挖面的间隙,通过对注浆量和注浆压力“双控”控制注浆效果,以减少地层损失,从而降低地表沉降,避免玄武湖隧道开裂。
(11)盾构机通过后根据量测数据对地层进行二次补强注浆,补强注浆压力(出口压力)控制在0.03~0.05MPa。
(12)施工过程中加强监控量测和信息反馈,当盾构通过后对玄武湖隧道进行跟踪测量,直到玄武湖隧道的沉降稳定为止。
4 穿越废弃桩基群
4.1 工程实例
该桩基群是南京市公交总公司在1986年拟建的十四层调度大楼时所施作的桩基基础,由于当时管理以及模范马路拓宽规划等原因,在施作部分桩基后就被终止。盾构隧道与该桩基群相交位置如图6、图7所示。总计有7根桩,该桩直径为80cm,仅在上部配有钢筋,但有约1m左右的钢筋长度在盾构掘进轮廓以内。
2002年5月19日~2002年5月21日,盾构机掘进通过该段。掘进总体进展较顺利,其中出现两次螺旋输送机卡死现象,第一次较为严重,脱困用了40min。碴土中混凝土碎块明显,其中较大块混凝土有4块,最大的碎块约为490mm×380mm×30mm(长×宽×高)。另外,从螺旋输送机中输出了两截被拧断的钢管状杂物及少量扭曲短钢筋(Ф2mm)。
4.2 风险分析
由于施工中采用的是Ф6400mm的土压平衡盾构机,刀具除中心扩挖刀外全部为刮刀。施工中如果处理不当可能会引起盾构机掘进无法继续,需采用其它处理办法。
4.3 应对技术
实际上通过该废弃桩基群是被动的过程,但在通过该废弃桩基群过程中,没有蛮干,最终基本顺利通过,也最大程度上保护了盾构机。采用的应对措施:
(1)首先在思想上高度重视、认真对待,从保护盾构机的角度出发制定施工措施,在掘进过程中通过观察、倾听、仪表数据显示等方式判断盾构机所处的状态及切削障碍物的情况。
(2)盾构机遇到障碍物后掘进速度放慢,尽量以较低速度转动刀盘。
(3)在刀盘扭矩较大时,尽可能多地加入泡沫剂,但添加时要减少泡沫掺入量,即注入量较大,其中水含量较多,泡沫相对正常掘进时加入的比例要小。
(4)出现刀盘被卡住的情况时,通过正反转的方式慢慢解决;刀盘正、反转的启动过程中转动调速按钮的速度应慢,使刀盘尽量“软启动”;正、反转的过程中应有耐心,不得急燥。
(5)在判断障碍物切削完成后,不能转动螺旋输送机以防止螺旋输送机卡住,而是在停止推进的情况下转动刀盘,以使切削下来的障碍物在刀盘土仓内被“搅拌臂”破碎。
(6)如果螺旋输送机被卡住,由于螺旋输送机的转动及脱困能力有限,可通过直接在螺旋输送机中添加泡沫剂的方式进行润滑,通过正、反转的方式脱困,原则是尽量采用反转的方式将障碍物转回刀盘土仓内,必要时也可采用螺旋输送机伸缩的方式。
(7)如果刀盘转动困难,正反转时间很长仍无法脱困,可以将推进油缸松掉一半再进行正、反试转;如果松掉推进油缸一半仍无法解决,可以将管片底部用方木条垫好后,将推进油缸全部松掉后再反复正、反转,这时由于盾构机没有推进力且有后退的空间,刀盘是可以转起来的。
总结的应对技术在上海轨道交通2号线西延伸工程Ⅱ标施工过程中发挥了作用,在该工程中这台盾构机下穿江南春农贸公司废弃桩基群,成功地通过了117根的桩群(桩的断面尺寸为20cm×20cm,钢筋为Ф22mm,侵入隧道轮廓范围最长为3.3m)。
5 下穿古城墙
5.1 工程实例
古城墙为重点保护文物,城墙高7.8m,宽36~38m,在该段隧道埋深16m左右(不包括城墙高),古城墙基础为木排桩。该段覆土自上而下为:①-2b2-3素填土、②-1b2-3粉质粘土、②-1c2-3粉土、②-1d3-4粉砂夹细砂、②-2d2-3粉砂夹细砂、②-3d2-3粉细砂,盾构隧道从②-2d2-3粉砂夹细砂、②-3d2-3粉细砂层中通过。如图8、图9所示。
盾构隧道上、下行线分别于2003年1月和3月顺利通过古城墙段。此段最大沉降为6.7mm,对城墙未造成裂缝或其它破坏。
5.2 应对技术
(1)在施工中分段计算隧道开挖处的土体压力,把古城墙看作作用在地面上的条形荷载。在进入古城墙影响范围时(盾构机到达前15m)逐渐加大土仓压力,出古城墙影响范围时,逐渐降低土仓压力;避免由于盾构推力的不均衡而引起大的地表隆起和沉降。
(2)掘进时要稳、缓,尽量减少刀盘切削木桩基时对墙体的扰动。
(3)施工过程中加强监控量测,利用同步注浆和二次补压浆充填盾尾与管片间的空隙,减少地层损失。
(4)在盾构通过后的一段时间内继续监测,并二次补充注浆,注浆按“量少次多”的原则,持续至监测显示城墙稳定为止。
6 湖底施工
6.1 工程实例
南京地铁1号线许府巷—南京站区间有近400m在玄武湖底段施工。玄武湖区段各土层分布情况自上而下依次为:①-3a4淤泥及淤泥质填土、②-1c2-3粉土、②-1d4粉砂夹细砂、②-2c3粉土、②-2b4淤泥质粉质粘土~粉质粘土、②-3b3-4粉质粘土、③-2-2b2-3粉质粘土。隧道通过的地层主要为②-2c3稍密粉土、②-2b4淤泥质粉质粘土~粉质粘土、②-3b3-4软~流塑粉质粘土、②-2d2-3中~稍密粉砂夹细砂、③-2-2b2-3软~塑粉质粘土。其中稍密粉土和中—稍密粉砂夹细砂地层稳定性差,易坍塌,且为可液化土层,孔隙水非常丰富,透水性好。隧道上覆土层厚8.8~12.8m。如图10所示。
两台盾构机先后于2003年4月和7月顺利通过玄武湖下穿段。
6.2 应对技术
(1)提高盾构掘进控制水平,及时调整土仓压力,确保土压平衡,保证开挖面土体稳定。
(2)在发生涌砂、突水情况时及时关闭螺旋机,将水堵在盾构外;同时向土仓中加入泡沫剂或膨润土,使碴土具有良好的流塑性,一方面起到堵水的作用,另一方面有利于碴土的排放。
(3)由于岩土分界线起伏较大,地层不均匀,掘进过程中要控制掘进速度,严格操作各分区的推进油缸,防止盾构掘进方向出现大的偏离。
(4)拼装管片时,严防盾构机后退,确保正面土体稳定。
(5)利用同步注浆充填环形间隙,使管片衬砌尽早支承地层,控制地层沉陷。
(6)在盾构掘进过程中不断地对盾尾密封钢丝刷注入油脂,避免盾尾密封被破坏。当盾尾发生渗漏现象时采取的措施为:用初凝时间较短(30s以内)的水泥-水玻璃浆液进行注浆,压浆范围在盾尾5~10m;针对渗漏部位集中进行压注盾尾油脂;利用双快水泥、木楔、棉纱等堵塞材料进行封堵。
(7)掘进过程中做好出碴量的记录,保证出碴量与掘进速度的一致,避免出碴量远大于掘进量而引起“冒顶”事故。
7 结束语
盾构施工穿越既有建(构)筑物等障碍物时,施工前首先要对既有建筑物进行调查,充分了解具体边界条件后,才能做好较为准确的风险性分析;其次,监控量测作为工程施工的“眼睛”是必须加强的重要环节,由于沉降及变形监测相对有一定的滞后性,所以对于一些特别重要的建(构)筑物(如保护要求高、距离特别近等),采用预埋土压力盒、钢筋应力计等实时监测手段非常重要;再就是作好设备准备和预案准备,在穿越障碍物前作一次盾构机的强制检查保养,确保盾构机通过过程中设备正常运转和连续性;同时针对穿越障碍物的风险,制定相应的预案,以保证在出现意外情况时仍然可以按预案进行处理而不致手足无措。
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技 术方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入，每台盾构机本身自重约200t ，分解为 5 块，最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊 能力和工作半径，安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作： 1.将测量控制点从地面引到井下底板上； 2.铺设后续台车轨道； 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上； 4.安装始发推进反力架，盾构管片反力架示意图见图4； 5.安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进
图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接； 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装； 4.台车顶部皮带机及风道管的连接； 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况：转速、正反转； 2.刀盘上刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩； 3.铰接千斤顶的工作情况：左、右伸缩； 4.推进千斤顶的工作情况：伸长和收缩； 5.管片安装器：转动、平移、伸缩； 6.保园器：平移、伸缩； 7.油泵及油压管路； 8.润滑系统； 9.冷却系统； 10.过滤装置； 11.配电系统； 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后（具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行），即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量，以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生，逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置，满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成，以避免盾构进洞发生意外。
盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术
盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术 文章摘要： 盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术摘要：随着近几年地下工程建设的不断发展,盾构施工技术已越来越成熟,特别是在城市轨道交通建设中更显示出其优越性。但是,对于盾构施工过程中穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物的施工还缺少相应的工程实例,经验相对也较少。近年来,我国城市轨道交通建设发展迅速,但是面临着越来越复杂的周边环境和施工条件,因此研究和制定相应的施工技术和应对措施十分必要。文章针对盾构施工穿越城市内河、下穿既有隧道以及湖底施工、下穿古城墙等工程实例进行分析研究,提出了针对类似情况的应对技术措施。 1 引言 随着国民经济的发展和城镇化建设的加速,国内城市轨道交通建设发展也越来越迅速。在轨道交通建设中,盾构工法由于其优越性在国内的应用越来越多。为了使轨道交通尽快形成网络达到预期的规模效应,轨道交通的建设也在加速。随着初期单条线的建成,后续线路建设的难度会越来越大。同时,伴随城市规划建设,特别是通常伴随地铁建设的沿线开发的增多,工程建设所面临的是越来越复杂的周边环境,穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物的情况也越来越多。工程施工时既需要对既有建(构)筑物进行保护,又要确保工程本身的安全性和进展顺利,因此对不同的情况采用相应的应对技术十分必要。本文以南京地铁施工中已成功完成的盾构施工穿越障碍物的几个实例为基础,研究分析相应的应对技术。 2 下穿既有河流 2.1 工程实例 金川河宽10.4m,河堤深4m, 水深1.3m,为污水河。盾构隧道与 该河近正交下穿通过,盾构机与 河床底净间距6.2m。该段 地质情况自上而下分别是:② -1d3-4粉细砂(3.5m)、②-2c2-3 粉土(约6.0m)、②-2b4淤泥质粉 质粘土(约3m)、③-2-1b2粉质粘 土(4m)、③-3-1(a+b)1-2粉质粘 土(约 4.7m)。隧道主要在② -2c2-3粉土、②-2b4淤泥质粉质 粘土(上部)和③-2-1b2粉质粘土 (下部)地层中穿过(图1)。 该工程盾构机于2002年5月 9日~2002年5月10日和2002年 12月28日~2002年12月29日分 别在下行线和上行线顺利通过金 川河,沉降监测结果良好,没有采 用应急预案。但是在下行线掘进
盾构现场施工隧道监测方法
精心整理上海长兴岛域输水管线工程盾构推进 环境监测 技术方案
目录 一工程概况 二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估计三监测施工的依据 四监测内容
上海长兴岛域输水管线工程盾构推进环境监测技术方案 前言 科学技术的发展与试验技术的发展息息相关。历史上一些科学技术的重大突破都得益于试验测试技术。因此，试验测试技术是认识客观事物最直接、最有效的方法，也是解决疑难问题的必要手段，试验测试对保证工程质量、促进科学的发展具有越来越重要的地位和作用。测量技术在土建工程中同样占有重要地位，它在各类工程建筑，尤其是在地下工程中已成为一个不可或缺的组成部分。随着科学技术的发展，测量的地位更显关键和重要。早期地下工程的建设完全 工作井相连。 输水管线总长约10563.305m，其中东线长5280.993m，西线长5282.312m。全线最小平曲线半径为R＝450m；最大纵坡为8.9‰。具体详见下表。
施工工序，第一台盾构自原水过江管工作井始发推进（东线）至中间盾构工作井进洞后盾构主机解体调头，继续西线隧道推进施工。第二台盾构自中间盾构工作井始发推进（东线）至水库出水输水闸井进洞后盾构转场回中间盾构工作井，继续进行西线隧道推进施工。总体筹划详见下图： 二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估算 因很复杂，其中隧道线形、盾构形状、外径、埋深等设计条件和土的强度、变形特征、地下水位分 V l S （x ）i Z －地面至隧道中心深度。 φ－土的内摩擦角。 在已知盾构穿越的土层性质、覆土深度、隧道直径及施工方法后，即可事先估算盾构施工可能引起的地面沉降量，同时可及时地采取措施把影响控制在允许范围内。在推进过程中根据盾构性能及监测数据及时调整施工参数，控制变形量，确保周边环境的绝对安全，实现信息化施工。 三监测施工的依据 3.1技术依据 1) 上海长兴岛域输水管道工程技术标卷（甲方提供）
盾构隧道施工组织设计
第一章地质描述 第一节概述 一、概述 二、线路段工程地质条件 （一）、地形、地貌 。 （二）、岩土体工程地质特征 （三）、水文地质特征 区间地质描述 区间地质描述详见表7-1-1、表7-1-2；土体主要物理力学性质指标表7-1-3、7-1-4。。 一、科技路站 第三节补充地质勘察
第二章工程特点 第一节工程主要技术难点及对策 第二节工程的主要特点 一、交叉多，干扰大 集中体现在结构交叉多、工序交叉多、接口界面交叉多、专业交叉多、前期与后期交叉多，施工相互干扰较大。执行关键工期计划所发生的各规定部分的工期偏差，会影响其它作业。结构的多交叉，存在空间效应与体系转换问题。 二、地处市区，环境特殊 主要体现在地面建筑物密集，施工对周围环境的影响必须严格控制，文明施工要求严格，环境保护标准高。 三、任务重，系统性强 全部工程要求在33个月内完成。其中，盾构机需要引进，鉴定、安装、调试，前期试掘进进度会放缓，中间加快，出洞又会放缓，还要调头、转场，工序复杂，任务重。采用盾构机施工，这是隧道工厂化施工的模式，其系统性特别强，环节与环节之间的衔接、匹配是否合理，直接影响施工效率，直接影响施工的安全、质量、速度。四、地质复杂，施工难度大 地铁隧道主要穿越Ⅱ4、Ⅲ1层。Ⅱ4层以上主要为砂性土，其渗透性强，富水性好，围岩稳定性极差。Ⅱ4、Ⅲ1层水平分层，盾构机易磕头；且局部地区覆盖层过浅。施工中容易造成地面隆起或沉降。 第三章施工准备 施工准备工作是否充分、到位，将直接影响施工总体安排，影响主体工程能否按时开工，影响到工程开工后能否顺利进行，施工前必须做好各项准备。我局中标后，迅速组成项目部开展各项工作。在最
地铁盾构隧道穿越桩基施工技术研究
地铁盾构隧道穿越桩基施工技术研究 发表时间：2018-07-18T16:22:31.630Z 来源：《科技中国》2018年2期作者：郑健雄 [导读] 摘要: 我国地下空间不仅在数量上还是在规模上都取了巨大成就。随着地铁建设的快速发展，人们更加重视地铁施工的安全性，反观我国地铁盾构施工，隧道穿越建筑物的桩基复杂情况越来越多的出现， 摘要: 我国地下空间不仅在数量上还是在规模上都取了巨大成就。随着地铁建设的快速发展，人们更加重视地铁施工的安全性，反观我国地铁盾构施工，隧道穿越建筑物的桩基复杂情况越来越多的出现，当隧道与建筑物的距离小于施工规范规定的安全距离时，就应该考虑地铁盾构施工对建筑物的影响，本文将结合工程实践就现代地铁盾构隧道穿越桩基施工技术做出分析。希望对地铁盾构隧道穿越桩基处理提供应用研究参考 关键词: 地铁；盾构；隧道；桩基； 1引言 随着我国基础设施建设的蓬勃发展，城市地铁得到了飞速的发展速度，为了满足建设速度，近年来盾构掘进技术开始大规模在地铁施工中得到应用。地铁施工周围环境复杂，难免会经过密集建筑群，我国城市建筑物基础多数为群桩基础，地铁隧道在穿越建筑时会对建筑物的桩基础产生一定的影响，从而影响建筑物和地铁施工的安全性，因此研究地铁盾构隧道穿越桩基处理技术对我国地铁建设意义重大。 2总体施工原则及思路 2.1处理原则 1) 在地铁盾构隧道开挖期间，必须保障临时支撑的地基持力层和地基承载力符合安全要求，地铁与建筑物的距离越近，安全系数应该越高，在施工期间要做到“三杜绝”，杜绝隧道塌方、杜绝建筑物明显沉降，杜绝地面支撑体系倾斜位移。 2) 在地铁盾构隧道开挖期间，地上周围建筑物的变形及沉降控制在结构允许范围之内。 3) 在地铁盾构隧道开挖完成后，建筑物桩基仍能提供足够的承载力保证上部结构的安全。 4) 在地铁盾构隧道开挖完成后，隧道结构能够承受隧道围岩压力、桩基荷载、地铁运营荷载等。 5) 结构按7度抗震设防烈度和6级人防抗力等级进行验算，结构抗震等级为三级，在结构设计时采取相应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。 针对性措施： ①做好地质补充勘查工作。 ②选择合适的盾构机类型，合理配置相应的配套设施根据本工程的工程地质和水文地质情况，结合类似工程经验，针对工程选择能适应土层、软硬不均地层、硬岩地层等地段掘进的复合式盾构机施工。 ③做好掘进施工过程控制，防止盾构机抬头，保证施工安全和工程质量。 ④加强注浆管理、确保注浆质量为保证管片安装质量和管片背后空隙的回填质量，采用可控凝结时间的水泥砂浆进行管片背后的空隙进行回填。 2.2 处理思路 区间隧道穿越建筑物基础的处理思路大多数为基础托换和截桩相结合的方案。采用理论计算与工程类比相结合的方式在施工之前提前设计，施工过程中应根据施工现场监控量测的信息反馈修正设计，指导施工。 桩基托换方案一般为地面临时支顶+洞内托换，但要针对现场施工环境来决定。 地面临时支顶由喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢格栅拱架等支护型式组合形成，二次衬砌采用模筑钢筋混凝土；初支与二衬之间铺设自粘性防水层。盾构空推后拼装管片( 三次衬砌) 承受地铁运营荷载及作为结构的安全储备。综合考虑断面大小、施工方法、结构受力和变形等因素。要确保隧道盾构开挖时结构安全，杜绝隧道塌方、控制沉降，对隧道采取超前预注浆加固，开挖时初期支护加强相结合；并加强监测，加大监测频率，提高控制指标。 洞内托换技术是在地下采用矿山法开挖方式开挖出桩基托换空间，将侵入隧道或地下空间设施的既有桩基与新建地下衬砌结构相连接，然后待衬砌结构强度达到 100% 强度后，再将既有桩基沿衬砌结构面切断。利用新建的地下结构承受既有桩基传输向下的力，受力结构采用托换拱的形式。托换群桩基础施工工法施工流程主要有施工准备、矿山法施工及桩基保护 -- 既有桩基钻孔、植筋 -- 绑扎托换拱结构钢筋 --- 混凝土浇筑 -- 截桩施工。 3地铁盾构隧道穿越桩基施工关键技术 3.1 桩基托换 目前工程实际中主要采用新做的桩和大梁来担负被托换桩的承载力，使盾构隧道在大梁下部穿过，从而减小盾构开挖时对既有建筑物的影响。考虑到场地的条件以及桩基础的特点，凿除被托换桩通常只能在被托换桩边采用人工挖孔截桩，所以托换桩均采用人工挖孔桩。主要施工步骤如下： ①施工准备包括科学合理布置施工场地，必要时建筑物首层或地下室需作为施工场地，围挡拆迁，交通疏散，调查地下管线的布置，制定合理的施工方案等。②开挖基坑。③托换桩施工采用人工挖孔桩。④施作水平大梁当托换桩与大梁养护到一定强度时在桩顶用千斤顶顶紧大梁，然后用钢管垫块加塞楔块顶紧并与钢板烧焊后置换千斤顶。⑤灌注梁桩结合部的混凝土。⑥凿除隧道上下 1m 范围内的原有桩基，采用人工挖孔截桩法。⑦回填基坑，恢复原场地。 3.2人工挖孔截桩 1) 适用条件当废弃障碍桩地上的空间较小，不适合拔桩或爆破时，可考虑人工挖孔截桩。而当桩基础不是废弃桩，但经过精确地计算分析，截除一段桩基本不会影响地基承载力和结构稳定性等要求时，也可考虑人工挖孔截桩。另外桩基托换中被托换桩的截除通常采用人工挖孔截桩法。 2) 施工步骤①准备工作经过测量与分析确定合理的竖井位置以及各种施工设备准备就绪。②土体加固为确保施工安全应在挖孔位置周围布置1 圈搅拌隔离桩。③竖井施工竖井采用人工挖孔桩孔方式，竖井周壁应采用钢筋混凝土护壁进行支护。④横通道施工当竖井开
特殊地段的盾构施工技术措施
特殊地段的盾构施工技术措施 摘要:盾构在地铁区间的特殊地段施工,必须作好充足的施工准备和施工技术措施。关键词:地铁区间;盾构施工;技术措施 广州西场站—西村站地铁区间施工标段,沿线两侧为密集民居、酒店、办公楼、商店等,交通繁忙,上部地面为环市西路,区间线路穿越广茂铁路,地形平坦,略有起伏,其中有岩溶和溶蚀空洞、内环高架桥桩、基岩球状风化体地段(风化深槽)、泥质粉砂岩、上软下硬岩段等特殊地段。其中广州火车站—草暖公园区间段下穿过广州火车站广场,到达草暖公园,施工难度大。根据现场实际情况,做出相应的盾构施工技术措施。 1盾构通过岩溶和溶蚀空洞 本工程隧道左右线均存在岩溶和溶蚀空洞,左线溶蚀空洞约为0.8ｍ高,右线在ＹＣＫ7+522和ＹＣＫ7+576处存在溶蚀空洞,其中较大的溶蚀空洞为2.7ｍ高,对盾构掘进造成极为
不利的影响,极有可能发生突泥、突水、地面沉陷、盾构机被卡等严重事故。 为保证盾构掘进顺利通过,必须提前探明隧道穿过的岩溶裂隙的位置、形状、尺寸大小、充填物性质等,并及时处理。施工采取以下措施探测和处理: (1)开工前,进行补充地质勘探,在左右线溶蚀空洞地段加密勘探,在勘探场地允许的前提下,使部分钻孔间距达到10ｍ,进一步查明该段条件地层地质条件,对可能出现岩溶裂隙的段落、岩溶裂隙的规模、充填物等情况,提前作出盾构掘进方案。 (2)对盾构机适当改造,针对地质情况,盾构机增设超声波探测系统。盾构掘进施工时通过发射超声波,可对刀盘前方30ｍ范围内的岩溶裂隙、砂土层中的孤石等分布情况进行探测,利用专业软件对接收到的反射波分析,即可精确查明岩溶裂隙或孤石的位置、形状、尺寸大小、充填物性质等。 (3)根据超前地质预报的资料,对分布于盾构周边的岩溶裂隙,通过地面注浆的办法进行超前注浆加固或回填。对岩溶裂隙要提前确定注浆方案,根据其位置、形状、充填物性质,确定实施超前注浆的里程位置、注浆品种及配合比、注浆压
城市轨道交通盾构隧道防水措施(新编版)
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 城市轨道交通盾构隧道防水措施 (新编版)
城市轨道交通盾构隧道防水措施(新编版)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 摘要：防水是地铁工程中的一项重要内容，它直接关系到地铁运营环境、结构的坚固性和耐久性及地铁运营成本和运营安全。因此，做好地铁防水，具有很重要的现实意义。本文从盾构隧道防水要求出发，提出了城市轨道交通盾构隧道的防水措施。 关键词：防水；措施；轨道交通 地铁盾构隧道防水要求 地铁防水是地铁建造质量的重要环节，防水的好坏关系到地铁的使用性、耐久性、安全性，这就要求地铁需具有良好的防水性能，主要表现为以下几方面： 1、良好的防水是地铁正常运营的需要。 2、良好的防水是工程本身坚固性和耐久性的要求。 3、良好的防水是环境保护、水资源保护的需要，是避免引发地质灾害事故的需要。 4、良好的防水对减少地铁运营阶段的维修成本起到重要的作用。 盾构隧道防水的措施
1、螺栓孔及吊装孔的防水措施 (1)螺栓孔的密封圈也采用遇水膨胀橡胶材料，利用压密和膨胀双重作用加强防水，使用寿命终结可以进行更换，另外连接螺栓的防腐蚀处理是延长使用寿命、防止隧道渗漏的重要方面，也不能忽视。根据现场条件和已有经验，可采用填实保护法，涂敷保护法或封盖保护法等保护螺栓不被水浸锈蚀，并对螺栓进行热浸锌处理。 (2)吊装孔设计为不通透管片混凝土式样，预留300mm的混凝土层，只有当隧道内出现渗漏水时，才凿穿渗漏水处附近管片上吊装孔处的混凝土层，进行二次注浆堵水。另外吊装孔内设置止流阀，注浆管端头可做成可拆卸式，当注浆结束后，将活动端头部分拆除，清除预留孔内残余物，填入弹性密封材料，并用高性能焦油环氧树脂封固孔口，防止管片外部的水沿注浆孔渗入。密封圈和密封塞均用遇水膨胀橡胶制作。 2、管片与地层空隙的防水措施 盾构推进后，盾尾空隙在围岩坍落前及时地进行压浆，不但可防止地面沉降，而且有利于隧道衬砌的防水，选择合适的浆液(初期粘度低，微膨胀，后期强度高)、注浆参数、注浆工艺，可形成稳定的管片外围防水层，将管片包围起来，形成一个保护圈。在软弱围岩中，还
特殊地段及复杂地质条件盾构施工技术措施
特殊地段及复杂地质条件盾构施工技术措施 一. 盾构下穿河流（续） 1.应对江河地段水文地质条件、河床、河堤状况、水流速度、水深、淤泥层厚度、岸边建（构）筑物情况及保护要求进行详细调查。必要时进行补堪，确定河底地质。 2.应对地质勘探孔位进行调查确认，防止河水从勘探孔灌入隧道。 3.盾构应具有土仓加泥或泡沫的功能，螺旋输送机应设有防喷装置。 4.穿越时在土仓和刀盘前注入泡沫、膨润土改善渣土性能，防止涌沙突水发生。 5.盾构机刀盘处于河岸前一倍覆土厚度时，应逐渐降低土仓压力，到达河岸下方时，土仓压力应与浅覆土的河流段土压力相等。确保快速通过危险区域。 6.穿越前，应对盾尾密封系统做全面检查和处理。使用优质盾尾油脂，掘进中不断地对盾尾密封注入油脂，保证每环30kg以上。防止泥水和浆液进入盾体。 7.严格控制盾构操作，控制好盾构的各项参数，调整好盾构推进油缸的压力差及各组推进油缸的行程，避免盾构上浮。注浆材料加入早强剂，块速达到强度。 8.注浆压力在理论上减小0.05—0.1MPa，避免形成劈裂注浆，造成河水倒灌。必要时，可每１０环压注一次环箍（双液浆、水泥浆），防止窜浆，增强盾尾防水能力。注浆时应注意管片变形及隧道上浮。保证出渣量与掘进速度一致，避免“冒顶”。 9.掘进时保持土压平衡，停止掘进时保持土仓压力为正常值的1.1—
1.2倍。 二．穿越风险源施工 盾构穿越铁路、桥梁、建(构)筑物、大型管线、河流、胡泊、主干道路、不良地质地段（简称穿越施工）： 1. 盾构机组装时，禁止使用劣质盾尾刷；使用优质盾尾油脂，防止盾尾漏浆。 2.加强盾构机检修、保养工作，保持盾构均速、快速施工，避免非正常停机。 3.确保盾构机姿态，减少姿态调整引起的土层扰动，必须纠偏时每环纠偏量控制在4mm以内。 4.必须对同步浆液的稠度进行现场测试，浆液水泥含量不得低于120kg/m3,稠度不得大于11，浆液初凝时间不得大于6小时。 5.必须进行“持续”注浆，即：除同步注浆和二次注浆外，盾尾与二次注浆之间的管片（一般为5—8环），在不能实现二次注浆之前，必须进行间歇注浆。必须保证从同步注浆开始，盾尾以后的所有管片都能实现即时注浆，以控制地面沉降。 6.必须加大监测频率，根据监测数据及时调整土仓压力，注浆压力及注浆量。 7.必须坚持精细化施工，每天至少两次进行穿越过程书面作业，即：核对盾构机与地面建（构）筑物的精确对应关系，分析监测结果，对沉降部位及时采取措施。 三. 浅覆土地段推进 （覆土厚度不大于盾构直径的地段）
盾构隧道防水施工措施
盾构隧道防水施工措施 （中铁四局集团有限公司） 李懂懂 —、引言： 本文主要阐述盾构施工中对隧道防水的措施，使隧道防水作业处于受控状态，确保工程质量符合规定要求。 二、工程概况： 本标段共有两站（尹山湖中路站、东方大道站）三区间（邀湖路站~ 尹山湖中路站区间、尹山湖中路站?东方大道站区间、东方大道站?独墅湖南站区间）和电缆通道（尹山湖中路主变电所35KV电缆通道）车站及电缆通道采用明挖法施工，区间采用盾构法施工。三、 质量要求： a、整个标段区间盾构隧道应满足国标二级防水标准，同时满足初步设计技术要求的隧道上半部不允许渗漏水，结构表面偶见湿渍及隧道下半部、洞门及联络通道允许有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂，实际渗漏量小于0.1L/m2d。 b、隧道渗水量每昼夜不超过0.06升/平方米；任意100平方米每昼夜渗水量w 10升。隧道顶不允许滴水，侧面允许有少量、偶见湿渍，即隧道内总湿渍面积w 4/1000总表面积，任意100m2隧道内表面
的湿渍不超过4点，任一湿渍面积w 0.15平方米。衬砌接头不允许漏泥砂和滴漏，拱底块在嵌缝后不允许有渗水。 四、引用规范与依据： 《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2011) 《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008) 本行业工法及先进成熟的施工技术； 我公司在苏州2号线的施工经验。 五、施工中的防水、防渗措施 5.1盾构进、出洞防水施工 盾构出洞时，为防止泥沙及水的涌出，需设置帘布橡胶圈，出洞装置包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈。安装顺序为帘布橡胶板T圆形板T扇形板，自上而下进行。安装时圆形板的压板螺栓拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏。盾构出、进洞处，车站与隧道的连接构造---钢筋砼洞圈未浇捣或未达到设计强度前，设置衬砌拉紧装置，即将近洞口的10环衬砌用［14槽钢沿隧道纵向拉紧。［14设置在管片的起重螺母处，用①50圆柱管螺纹加M36螺栓将［14可靠地栓紧在管片上，以防止洞口衬砌环缝松驰、张开并造成漏水。同时每100环管片的环圈中抽10环，每环抽样3个测试点，合计纵缝30个点，且环缝与纵逢不得大于10mm，由监理单位测量复测，环缝抗水压力为0.6Mpa/cm 2,环圈底下水头的水压力为0.3Mpa/cm 2⑶ 洞门衬砌防
盾构法施工
盾构法 编辑词条 盾构法所属现代词，指的是在地层中修建隧道和大型管道的一种暗挖式施工方法。 目录 盾构法 正文 编辑本段盾构法 编辑本段正文 采用盾构为施工机具，在地层中修建隧道和大型管道的一种暗挖式施工方法。施工时在盾构前端切口环的掩护下开挖土体，在盾尾的掩护下拼装衬砌（管片或砌块）。在挖去盾构前面土体后，用盾构千斤顶顶住拼装好衬砌，将盾构推进到挖去土体空间内，在盾构推进距
离达到一环衬砌宽度后，缩回盾构千斤顶活塞杆，然后进行衬砌拼装，再将开挖面挖至新的进程。如此循环交替，逐步延伸而建成隧道（图1）。 历史和发展用盾构法修建隧道已有150余年的历史。最早进行研究的是法国工程师M. I.布律内尔，他由观察船蛆在船的木头中钻洞，并从体内排出一种粘液加固洞穴的现象得到启发，在1818年开始研究盾构法施工，并于1825年在英国伦敦泰晤士河下，用一个矩形盾构建造世界上第一条水底隧道(宽11.4米、高6.8米)。在修建过程中遇到很大的困难，两次被河水淹没，直至1835年，使用了改良后的盾构，才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底,用一个直径2.2米的圆形盾构建造隧道。1847年在英国伦敦地下铁道城南线施工中，英国人J.H.格雷特黑德第一次在粘土层和含水砂层中采用气压盾构法施工，并第一次在衬砌背后压浆来填补盾尾和衬砌之间的空隙，创造了比较完整的气压盾构法施工工艺，为现代化盾构法施工奠定了基础，促进了盾构法施工的发展。20世纪30～40 年代，仅美国纽约就采用气压盾构法成功地建造了19条水底的道路隧道、地下铁道隧道、煤气管道和给水排水管道等。从1897～1980年，在世界范围内用盾构法修建的水底道路隧道已有21条。德、日、法、苏等国把盾构法广泛使用于地下铁道和各种大型地下管道的施工。1969年起，在英、日和西欧各国开始发展一种微型盾构施工法，盾构直径最小的只有1米左右,适用于城市给水排水管道、煤气管道、电力和通信电缆等管道的施工。 中国于第一个五年计划期间，首先在辽宁阜新煤矿，用直径 2.6米的手掘式盾构进行了疏水巷道的施工。中国自行设计、制造的盾构，直径最大为11.26米,最小为3.0米。正在修建的第二条黄浦江水底道路隧道,水下段和部分岸边深埋段也采用盾构法施工，盾构的千斤顶总推力为108兆牛,采用水力机械开挖掘进。在上海地区用盾构法修建的隧道，除水底道路隧道外，还有地铁区间隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。 盾构法的优越性盾构法施工得到广泛使用，因其具有明显的优越性：①在盾构的掩护下进行开挖和衬砌作业，有足够的施工安全性；②地下施工不影响地面交通,在河底下施工不影响河道通航;③施工操作不受气候条件的影响;④产生的振动、噪声等环境危害较小;⑤对地面建筑物及地下管线的影响较小。
土压平衡盾构施工技术难点及处理措施
土压平衡盾构施工技术难点及处理措施 【摘要】土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点，已被广泛应用于地铁施工中，虽然技术成熟，但施工中一些常见的问题，施工方依然应当采取预防及处理措施，从而确保地铁工程的施工质量。本文根据实际工作经验，对施工中几个常见的难题探讨了其预防及处理措施。 【关键词】土压平衡盾构；盾构法隧道；事故预防；处理 一、盾构刀盘结泥饼问题 盾构机穿越粘土地层时，如掘进参数不当，则刀盘和土仓会产生很高的温度，这样粘土在高温、高压作用下易压实固结成泥饼，特别是刀盘的中心部位。当泥饼产生，最终会导致盾构无法掘进。 施工中采取的主要技术措施为：1）施工前分析隧道范围内的地层情况，在到达此地层前把刀盘上的部分滚刀换成齿刀，增大刀盘的开口率。3）合理增加刀盘前方泡沫的注入量，增大碴土的流动性，减小碴土的黏附性，降低泥饼产生的几率。5）必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加渣土的流动性，利于渣土的排出。6）如果刀盘产生泥饼，可空转刀盘，使泥饼在离心力的作用下脱落，施工过程中确保开挖面稳定。7）如上述方法均未能奏效，则可采用人工进仓处理的方式清除泥饼，人工进仓处理前如掌子面地层软弱，则需进行预加固。 二、桩基侵入盾构隧道 城市地铁线路规划设计应避开重要建（构）筑物、避开建筑物的桩基，但城市中心区内房屋建筑较为密集，要求线路选线时避开所有的建筑物是不现实的，因此难免会有一些建筑物桩基侵入隧道，由于许多桩基为钢筋混凝土结构，盾构机无法通过，需要对桩基进行拆除。针对侵入盾构隧道的桩基，采取的措施为：1）具有承载力的桩基，采取桩基托换方法。2）大竖井暗挖拆除桩基方法。3）小竖井开挖分区拆除桩基方法。4）人工挖孔+暗挖横通道拆除桩基方法。 深圳市地铁龙岗线西延段3153标盾构区间下穿燕南人行天桥，开工前该桥地表以上部分已经拆除，但桩基并没有拆除。调查资料显示共有8根直径为1.2m 的人工挖孔桩侵入右线隧道，盾构机无法安全、顺利通过。为了使侵入隧道的桩基不对盾构施工造成影响，采用比原桩基直径大的人工挖孔桩自地表而下来破除侵入隧道范围内的桩基。燕南人行天桥与盾构区间隧道位置关系如图所示。侵入隧道桩基与隧道纵面位置关系如图1和图2所示。 图1 燕南人行天桥与盾构区间隧道位置关系图 图2 侵入隧道桩基与隧道纵面位置关系图
土压平衡盾构施工工艺
16土压平衡盾构施工工艺 16.1总则 16.1.1适用范围 本标准适用于采用土压平衡式盾构机修建隧道结构的施工。 16.1.2编制参考标准及规范 16.1.2.1地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999)。 16.1.2.2地下铁道设计规范（GB 50157-2013）。 16.1.2.3铁路隧道设计规范（TB10003-2016）。 16.1.2.4盾构掘进隧道工程施工验收规范。 16.1.2.5公路隧道施工技术规范(JTJ042－94)。 16.1.2.6公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)。 16.2术语 16.2.1土压平衡式盾构 土压平衡盾构也称泥土加压式盾构，它的基本构成见图16.2.1。在盾构切削刀盘和支承环之间有一密封舱，称为“土压平衡舱”，在平衡舱后隔板的中间装有一台长筒形螺旋输送器，进土口设在密封舱内的中心或下部。用刀盘切削下来的土充填整个
16.2.2 端头加固 为确保盾构始发和到达时施工安全，确保地层稳定，防止端头地层发生坍塌或涌漏水等意外情况，根据各始发和到达端头工程地质、水文地质、地面建筑物及管线状况和端头结构等综合分析，确定对洞门端头地层加固形式。 16.2.3 盾构后座 盾构刚开始掘进时，其推力要靠工作井井壁来承担。因此，在盾构与井壁之间需要设传力设施，此设施称为后座。 16.2.4 添加材 采用土压平衡盾构掘进时，为改善土体的流动性防止其粘附在盾构机上而注入的一些外加剂。添加材的功能是：辅助掘削面的稳定（提高泥土的塑流性和止水性）；减少掘削刀具的磨耗；防止土仓内的泥土压密粘附；减少输送机的扭矩和泵的负荷。 16.3 施工准备 16.3.1 技术准备 16.3.1.1 根据隧道外径、埋深、地质、地下管线、构筑物、地面环境、开挖面稳定及地表隆陷值等的控制要求，经过经济、技术比较后选用盾构设备。盾构选型流程如图16.3.1.1所示。 16.3.1.2 认真熟悉工程设计文件、图纸，对工程地质、水文地质、地下管线、暗
盾构法隧道工程防水施工工艺标准
2.7 盾构法隧道工程防水施工工艺标准 2.7.1 总则 2.7.1.1 适用范围 本标准适用在软土和软岩中采用盾构掘进和拼装钢筋混凝土管片方法修建的区间隧道结构防水施工。 2.7.1.2 编制参考标准及规范 （1）《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 （2）《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001 （3）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001 2.7.2 术语、符号 2.7.2.1 术语 （1）盾构法：采用盾构掘进机进行开挖，钢筋混凝土管片、复合式管片、砌块、现浇混凝土等作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。 2.7.3 基本规定 2.7. 3.1 地下工程的防水等级分为4 级，各级标准应符合《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 3.0.1 条的规定。 2.7. 3.2 地下工程的防水设防的要求，应按《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002表3.0.2-2 的规定选用。 2.7. 3.3 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施应符合表2.7.3.3 规定: 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施表2.7.3.3 2.7. 3.4 管片防水涂层必须由相应资质的专业防水队伍进行施工。 2.7. 3.5 管片外防水涂层和管片接缝所使用的防水材料，应有产品合格证和性能检测报告，材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求；不合格的材料不得在工程中使用。 2.7.4 施工准备 2.7.4.1 技术准备 (1)施工单位应认真学习图纸，并进行图纸自审、会审工作，以便理解盾构施工中防水工程的施工要点。 (2)依据工程总施工组织设计的原则，编制防水工程施工方案，明确工艺流程，指导施工。 (3)根据穿越土层的工程水文地质特点辅以以下相应技术措施： 1)疏于掘进土层中地下水的措施；
盾构隧道施工方法及技术措施
盾构隧道施工方法及技术措施 § 1端头加固 1.1 端头加固概述 盾构进出洞门外土体为软弱含水的土层，盾构机在进出洞时，工作面将处于开放状态，这种开放状态将持续较长时间。若不提前加固处理，地下水、涌水等就会进入工作井，就会导致软弱地层不稳定，严重情况下会引起洞门塌方。为确保施工安全及盾构机顺利始发及出洞，必须对洞门外土体进行加固处理。 本标段盾构始发及到达共有4个端头需要加固，具体加固方法见表8-1-1 1.1.1加固的原则 （1）根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层情况，确定加固方法和范围。 （2）在充分考虑洞门破除时间和方法的基础上，选择合适的加固方法和范围, 确保洞门破除和盾构机进、出洞的安全。 1.1.2加固要求 根据始发及到达端头地层性质及地面条件，选择加固方法，加固后的土体应有良 好的自立性，密封性、均质性，采用搅拌桩加固的土体无侧限抗压强度不小于0.8MPa, 8 渗透系数k < 1 x 10- cm/sec。 （2）渗透系数v 1.0 x 10-5cm/s。 1.2 端头的施工 1.2.1施工原理 旋喷法施工是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切
削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的桩体，从而使地层得到加固。 1.2.2机械设备 旋喷法施工主要机具设备包括：高压泵、泥浆泵、钻机、浆液搅拌器、空压机、旋喷管和高压胶管等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。浆液搅拌采用污水泵自循环式的搅拌罐，钻机采用XY-100型振动钻机，空压机采用SA-5150W空压机，参数为20mVmin。 1.2.3材料要求 旋喷使用的水泥应采用新鲜无结块42.5R普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为1:1。稠度要适合，水泥掺入量250kg/m,粘土粉50kg/m,为消除离析，加入0.9 %的碱。浆液宜在旋喷前lh以内配制，使用时滤去〉0.5mm的颗粒，以免堵塞管路和喷嘴。 1.3 端头地层加固施工工艺 1.3.1三轴搅拌桩施工工序 ①定位 三轴搅拌机开行到指定桩位，对中。当地面起伏不平，应注意调整机架的垂直度；搅拌桩的桩位偏差不得大于50mm垂直度不得大于1.5%。 ②制备水泥浆 在搅拌机定位的同时即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，水泥浆的搅拌采用二次搅拌方式，灰浆拌和时间不少于2mi n，保证拌和均匀，不发生沉淀，放置水泥浆的时间不超过2个小时，搅拌好的水泥浆须在一个小时内用完。外渗剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的材料，为增强流动性可掺入水泥重量0.20%?0.25%的木质磺酸钙，1%勺硫酸钠和2%勺石膏，但应避免污染环境。 ③预搅下沉 检查无误后开动搅拌机，以正循环方式钻进，为避免搅拌过程中喷浆口的堵塞，边喷射水泥浆边搅拌下沉，下沉速度控制在0.8m/min。 ④喷浆搅拌提升 为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30 秒，进行磨桩端，然后以反循环方式提升，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30s，提升速度要保持均匀，控制在0.5m/min。
盾构区间隧道防水施工方案[优秀工程方案]
大明宫站~龙首原站盾构区间防水 施工方案 目录 1.编制依据 大明宫站~龙首原站区间施工图 西安地铁二号线TJSG-10标施工组织设计 地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002) 地下工程防水技术规范(GB50108-2001) 2.工程概况 本区间防水主要包括嵌缝防水及封堵手孔防水. 2.1防水施工标准 盾构法区间隧道防水等级为二级,顶部不允许滴漏其他不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总面积不应大于总防水面积的 6/1000;任意100米2防水面积上的湿渍不超过4处,单个湿渍的最大面积不大于0.2米2.衬砌接头不允许漏泥沙和滴漏,拱底部分在嵌缝后不允许有渗水. 3．防水施工 3.1嵌缝防水 3.1.1嵌缝范围 盾构进出洞及临近联络通道两侧各25环做环纵逢整环嵌缝,其余段落嵌缝范围为：拱顶45°和拱底90°范围,确保拱底不漏沙,拱顶电气机车接触网铜缆及道床上的轨道不被水滴锈蚀.具体见下图.
3.1.2嵌缝材料 衬砌变形缝嵌缝及联络通道处特殊管片与两端混凝土管片间嵌缝以高模量聚氨酯密封胶嵌填,其它采用氯丁胶乳水泥嵌填. 3.1.3嵌缝时间 嵌缝作业必须在盾构千斤顶影响范围外及隧道稳定后进行.因此区间盾构机均已出洞故均不在盾构千斤顶影响范围内,待出洞端二次注浆稳定后即可以从两端向中间同时进行施工. 3.1.4嵌缝作业条件 1)凡有渗漏处均应先进行堵漏处理,处理后观察无渗漏现象才能进行嵌缝.
2)嵌缝槽槽口有严重缺碎需先做修补,修补后待修补处达到龄期后再做嵌缝. 3)嵌缝槽内面不得有积水或残存污物,嵌缝前必须先清理干净. 3.1.5嵌缝作业步骤 1)将错台大于5米米的部位用打磨机进行打磨,打磨至错台小于5米米后再进行下一步工序. 2)嵌缝槽内面清理干净. 3)因电瓶车轨道还要继续留用,所以在嵌缝前应将落在环缝上的轨枕移到非环缝位置上,然后将轨枕与钢轨固定. 4)一般嵌缝方式的部位槽壁先以YJ-302界面处理剂处理,然后嵌填氯丁胶乳水泥. 5)特殊嵌缝嵌填前,应先以底涂料闭孔泡沫聚乙烯处理再用高模量聚氨酯密封胶嵌填. 3.1.6材料选取及检验 防水材料进场的同时,应及时上报防水材料厂提供的厂家生产许可证、产品防伪标志、产品合格证及产品出厂检测报告.工程进行中,请监理对防水材料进行现场抽样,送见证实验室进行抽样检测. 3.1.7材料性能要求 1)氯丁胶乳水泥 技术指标 氯丁胶乳技术性能指标 2)YJ-302界面处理剂
地铁隧道盾构法施工
地铁隧道盾构法施工 导语：盾构法施工是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法，从20世纪60年代开始，西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。我国近年来也开始在城市地铁隧道、越江越海隧道、取排水隧道施工中采用此项技术，以替代原来落后的开槽明挖或浅埋暗挖等劳动密集型施工方法。 关键词：地铁盾构施工盾构施工技术盾构施工测量点击进入VIP充值通道 地铁盾构机分类及组成 地铁盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥浆式，土压平衡式等不同类型。盾构机主要由开挖系统、推进系统排土系统管片拼装系统、油压、电气、控制系统、资态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后方台车、集中润滑装置、超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、土碴改良装置及其他一些重要装置如盾壳、稳定翼、人闸等组成。海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。主要由已下部分构成：刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、
铰接油缸、盾尾、管片安装机。主机外形尺寸：7565mm（L）Ｘ6250（前体）Ｘ6240（中体）Ｘ6230（盾尾）。 ①压缩空气式盾构 1886 年Greatbhad 首次在盾构掘进隧道中引了这种工法,该工法利用压缩空气使整个盾构都防止地下水的侵入, 它可在游离水体下或地下水位下运作。其工作原理是利用用压缩空气来平衡水压和土压。传统的压缩空气式盾构要求在隧道工作面和止水隧道之间封闭一个相对较大的工作腔,大部分工人经常处于压缩空气下, 这会对掘进隧道和衬砌造成干扰,为了解决这些问题,又出现了用无压工作腔及全断面开挖的压缩空气式盾构和带有无压工作腔及部分断面开挖的压缩空气式盾构等。 ②土压平衡式盾构 20 世纪70 年代日本就开发土压平衡式盾构,不用辅助的支撑介质,切割轮开挖出的材料可作为支撑介质。该法用旋转的刀盘开挖地层,挖下的渣料通过切割轮的开口被压入开挖腔,然后在开挖腔内与塑性土浆混合。推力由压力舱壁传递到土浆上。当开挖腔内的土浆不再被当地的土和水压固化时就达到平衡。如果土浆的支撑压增大超过了平衡,开挖腔的土浆和在工作面的地层将进一步固化。与泥浆式盾构相比优点在于:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用,覆盖层浅时无贯穿浆化的支撑泥浆泄露的危险。 ③泥浆式盾构 1912 年,Grauel 首次建造了泥浆式盾构。该法可以适用于各种松
盾构施工质量保证措施
1.1管片质量保证措施 （1）管片生产质量保证措施 1）严格控制管片模具的精度，按照精度要求对管片钢模定期进行检查和校正。 2）要求混凝土所使用的原材必须符合设计及施工规范的要求，应有出厂合格证和相应的试验报告。 3）严格审查管片生产工艺和质量保证措施,认真做好过程控制。指派专门的管片质量检查人员每周不定期去构件厂检查管片生产过程的质量、原材料及生产工艺的控制情况，要求构件厂提供从原材、生产及试验的所有资料，并结合检查记录分析等形成质量周报，并报业主及监理等单位。 4）要严格做好出厂检验及现场的验收工作，事先制定出厂检查及现场质量验收标准。 5）事先计划好现场管片的存放、运输及拼装作业。要有管片的使用计划。 （2）管片拼装质量保证措施 1）选取管片时要多方面考虑，选取管片时也要本着“勤纠偏、小纠偏”的原则进行，以减小片拼装时的错台。 2）确保质量合格、管片类型符合工程师指令的管片才准进洞。 3）严格按指定的拼装工艺进行拼装。 4）拼装过程中经尺量管片错台符合拼装要求后，再将管片就位。 （3）管片衬砌防水质量保证措施 1）确保管片的自身防水符合设计要求，并对管片弹性密封垫入洞前进行严格的验收。 2）严格控制拼装工艺，提高管片拼装的质量。 3）在管片拼装前先于弹性密封垫上涂抹润滑剂，以减少弹性密封垫在拼装中出现的错位。 4）安装管片螺栓接头前检验止水垫圈完整方可安装螺栓。 5）盾构掘进时盾尾空隙注浆要严格控制配比，以形成稳定均匀的管片防水层。
（1）盾构施工轴线控制措施 1）所使用盾构机须装备有高度现代化的自动实时监控测量指引系统。 2）在盾构隧道施工之前，要严格按要求建立起一套严密的人工测量和自动测量控制系统，根据自动的精度和工程的精度要求决定人工控制测量和复核的内容及频率。 3）认真做好盾构机的操作控制，按“勤纠偏、小纠偏”的原则，通过严格的计算，合理选择和控制各千斤顶的行程量，从而使盾构和隧道轴线在容许偏差范围内，切不可纠偏幅度过大，以控制隧道平面与高程偏差而引起的隧道轴线折角变化不超过0.4%。 4）合理使用超挖刀和铰接千斤顶来控制盾构机轴线，从而实现对隧道轴线的线形控制。 5）管片的类型和拼装方式的控制，依据隧道中线和设计中线以及盾构机和管片的关系，通过计算修正曲线来确定管片的类型和超前量。 （2）盾构施工沉降控制措施 认真进行现场环境条件的调查，并结合线路的走向做好地面的监测工作。准备进行的与沉降有关的监测项目有：地表沉降监测、地面建（构）筑物变形监测、地下管线变形监测、河底沉降监测、隧道收敛监测。 1）监测点的观测频率、范围与数据处理 2）盾尾注浆压力和注浆量是直接影响地面沉降的关键因素，在施工中要严格按规定程序和下达的施工指令进行注浆操作，精确控制注浆压力和注浆量。 3）严格控制盾构机的姿态 在盾构掘进施工过程中，盾构姿态变幅越大，盾构机越难控制，对地面沉降的影响也越大，要坚持“勤监测、勤纠偏、小纠偏”的原则，尽量实现盾构的平缓推进；严禁一次性大幅度纠偏，造成过大超挖和对周围土层的扰动。每次盾构机的纠偏量应不超过3cm（0.5%D）。 1.3联络通道施工质量保证措施 （1）测量放线准确，从地面引测后，尽早从隧道内进行检测。 （2）衬砌之间的防水板接缝严密，焊钢筋时设隔垫板保护。