盾构穿越建筑物施工技术措施
盾构穿越建筑物施工技术措施
【摘要】在城市地下进行盾构隧道掘进施工，有时盾构将不可避免的穿越建构筑物或地下管线，采取何种施工措施控制其变形，是地铁或其他地下工程盾构施工中不可回避的问题。本文针对成都地铁盾构在砂卵石地层穿越不同结构、基础和建设年代建筑物时所采用的技术措施进行了简单描述，希望能够对相同或接近地层的盾构施工起到借鉴作用。
关键词：盾构建构筑物加固施工
1．前言：
地铁工程建设所选择线路主要区段均在城市的主城区，因规划和历史原因，地铁隧道线路或将不可避免的在既有建构筑物或地下重要管线的下方穿过。但受盾构施工机理和地质情况的限制，掘进时将引起地面隆起和沉降。如沉降或隆起超过建构筑物或管线允许的变形控制极限，造成地面建构筑物和管线的变形、开裂，甚至建筑物倒塌，可能带来的纠纷对施工产生不可忽视的影响，不但影响施工进度和施工安全，并且会造成严重的社会不良影响。特别是成都砂卵石地层、含水量丰富且有粉细砂透镜体，在扰动状态下掌子面不稳定，地面沉降量和沉降速率均较大，采取何种施工措施控制建构筑物的变形是盾构施工的难点。
2．成都地铁地质情况描述：
盾构隧道从<2-8>、< 3-4>、<3-7〉等砂卵石地层中通过。卵石成分主要为灰岩、砂岩、石英岩，卵石的含量达67％，中间夹杂大漂石。砂卵石具有分选性差，强度高的特点（地质情况见图1、图2所示）。
隧道通过的地层含水丰富，根据钻孔揭示，隧道区间分布的卵石土及所夹透镜状砂层为地下水主要含水层，含水量丰富，含水层厚20～22 .6m，区间范围内卵石土分选性差，渗透性强。图1、基坑开挖时渣土状态图2、刀盘前掌子面土体
3．盾构施工中引起沉降的情形分析：
（1）、盾构掘削面前的地层变形：盾构推力过大和出土率小而引起的挤压隆起和前移；盾构推力过小和出土率大而引起的塌陷。
（2）、盾构通过时引起的地面变形：盾构盾体与土体摩擦引起的隆起和前移；刀盘超挖、盾构蛇形扰动引起的地面沉陷。
（3）盾尾脱出后的地层变形：盾尾空隙不能及时填充注浆引起沉陷，因过大的注浆量和注浆压力而引起的隆起。盾尾漏水或隧道衬砌漏水引起地下水下降而发生大范围下降，盾构在软弱粘土地层扰动引起的长期固结沉降。
因地层变形，邻近的地面或地下建构筑物的外在条件，支撑状态将会发生变化，建构筑物受到不同程度的影响而发生隆起、沉降、倾斜，甚至结构破坏。影响程度的大小取决于建构筑物与盾构隧道的相互关系（距盾构的位置距离、线型、施工段长度）、建构筑物结构条件、刚度、地层的特性等。
4．盾构下穿见构筑物施工的基本技术措施：
1）、盾构下穿建构筑物的技术准备工作
（1）、在施工前对建构筑物、管线进行充分调查。收集有关资料，包括建构筑物的设计图纸、竣工图进行研究分析，并对建构筑物进行实地调查分析，必要时实施探槽调查的方法。（2）、经过调查后应明确建构筑物的位置、结构形式及尺寸、何种基础、建筑年代、老化程度、使用状态、产权归属、与盾构隧道的距离及相对位置关系等；对地下管线通过调查应明确管线的功能性质、材质、接口形式、管道输送介质、老化程度、埋深以及产权归属、与盾构隧道的距离及相对位置关系等基本情况。
（3）、为避免盾构通过后不必要的纠纷，在盾构通过前根据建构筑物的产权情况、重要性、
盾构施工对其的影响程度，对部分建构筑物应选择有资格的鉴定单位对建构筑物进行鉴定，在通过后建议对建构筑物重新进行鉴定。
（4）、根据地质勘察情况或根据盾构推进过程中的地质变化情况，对建构筑物周边地质进行补充详细勘察，明确地形情况、基础土层结构、各土层土体性质、地下水情况等。（5）、根据调查情况，分析建构筑物或管线的变形和应力允许值。
（6）、根据建构筑物、管线以及地质补勘的结果，结合盾构的形式、盾构隧道与建构筑物的距离以及相对位置关系和施工技术能力以及项目的应急能力制订详细周密的施工方案。为保证施工方案的合理性应邀请有关专家对方案进行讨论审查；为确保其可行性和得到贯彻落实，应邀请建构筑物的所有者或管理者、主要施工作业人员参加方案讨论，根据讨论结果修改盾构下穿或旁通穿过建构筑物、管线的施工方案。
（7）、与其他地层相比，在砂卵石地层中，刀具普遍磨损严重，初步判断，一盘滚刀能掘进约100～150m。隧道穿越的地层主要为＜2-8＞、＜3-7＞卵石土地层。盾构机连续掘进、出碴量正常地层不会出现问题。但盾构机一旦停机，在恢复推进或开仓清碴刀盘转动时，地层损失控制困难。因此在盾构即将通过建构筑物前应对刀具进行全部更换并对设备进行全面检修，选定同步注浆浆液的配比和凝固时间，以保证盾构机连续、快速通过，且使盾尾空隙得到及时有效的填充。
（8）、加强施工过程中建构筑物和土体监测。其中建构筑物监测项目包括沉降监测、倾斜监测和裂缝监测，土体监测项目包括土体变形监测、水位监测等。监测点应提前布置，稳定后在盾构达到一周前开始实施监测工作。在通过建筑物时，专人实行24小时监测，每3～4h监测一次。测量结果及时反馈给控制室。
2）、盾构下穿建构筑物时的施工参数选择与控制：
为确保建构筑物、管线的安全，在盾构掘进施工时应严格对盾构施工参数监测，包括盾构推力、出土量、注浆填充率、注浆压力、盾构姿态等。
盾构下穿建构筑物掘进时，盾构施工参数做如下控制：
（1）、推进速度和推力控制
盾构掘进速度控制在30～40mm/min，盾构推力控制在1000KN~1200KN。确保盾构连续掘进、快速通过，减小对地层的扰动。推力过大易造成地面隆起，过小则地面沉降加大，盾构掘进速度亦不易太快，以免同步注浆量不足。
（2）、严格控制出土量
成都地铁建设中，目前主要选用德国海瑞克盾构机，面板式刀盘、刀盘开口率25~28%、刀盘外径6.28m、有轴式两级螺旋出土器；盾构隧道主要采用的管片幅宽（f=1.5m）、砂卵石松散系数为0.8（包含砂卵石间的含水量），计算每环出渣量：V=（D1/2）2π×f×1/0.8=（6.28/2）2π×f×1/0.8=46.438×1/0.8=58m3。通过建筑物期间，派专人监控出土量，每环出碴量控制在５8ｍ３以内（环幅宽按1.5米，含水较少时应控制在55~56ｍ３）。
（3）、保证同步注浆饱满度
同步注浆的注入率应控制在200%~300%之间，注浆压力2～4bar，最大程度利用同步注浆填充满管片背后的间隙。成都地铁盾构隧道采用幅宽f=1.5m、外径D2=6.0m，钢筋混凝土管片。Q=[（D1/2）2π×f－（D1/2）2π×f] ×150%=(46.438－42.39) × 200~300%=8~12 m3。
在同步注浆过程中应严格控制注浆压力，注浆压力过大易引起地面隆起。为保证管片背后间隙的浆液不流失并尽快凝固，根据盾构机的配置情况尽可能选择双液浆，选择单液浆应通过配比调整，尽可能缩短浆液凝固时间、提高结固体强度。
（4）、二次注浆
在同步注浆的同时进行二次注浆，确保填充效果。注浆管片位置盾尾后3～4环的位置。注浆点位以在拱顶点位注浆为原则。
5．盾构下穿不同结构和基础建构筑物的施工措施及其监测：
在盾构下穿建构筑物时，可采用以下技术措施：对建构筑物实施加固措施（结构加固和基础托换）；对地基实施加固措施；对盾构实施施工参数控制。成都地铁盾构下穿建构筑物时根据不同结构形式、基础分别采取了相应措施取得了较好的效果。下面对施工措施分别作简要说明：
1）、天然地基基础、砌体结构
（1）、建筑物情况及其与盾构隧道的关系：
红花堰居民小区，该区为城中村，区内建筑物为天然地基，砖砌结构，层数分别为1~4层不等，且多为违章建筑，部分房屋为危房；根据规划该区为拆迁区，多数房屋已废弃并开始拆除。
该处盾构隧道顶部与建筑物基础底部距离约5.5~6米，盾构隧道单线下穿、另一线路侧旁通过建筑物，隧道曲率半径为350米，。
（2）盾构下穿施工措施：
施工单位通过经济效果分析，确定在盾构通过该处房屋时不采取加固措施，以控制盾构掘进参数、控制注浆量和注浆压力并加强建筑物变形监测为主的施工指导思想。
该段盾构管片采用幅宽为1.2米、外经为6.0米的混凝土管片，通过该地段建筑物施，施工单位选择的施工参数如下：
盾构掘进每环出土量：V=（D1/2）2π×f×1/0.8=（6.28/2）2π×f×1/0.8=46.4m3。现场测量实际出土量控制在45~47 m3。
每环同步注浆量：采用250%~300%的注入率，Q=[（D1/2）2π×f－（D1/2）2π×f]×（250%~300%）=8~9.7m3。现场注浆量根据地面实时监测数据和注浆压力确定，注浆压力控制在0.4Mp左右。
盾构推力：盾构推力控制在1000KN~1200KN。
掘进速度：控制在20mm/min~40mm/min。
同步注浆时间：随盾构推进注入惰性浆液，在管片脱出盾尾2~3环后立即进行二次注浆，注入双液浆。
（3）、建筑物沉降曲线：
通过对建筑物所布各沉降监测点监测数据分析，在盾构下穿建筑物时，严格按照施工技术措施实施施工的，各监测点沉降累计值一般在10mm以下，最大不超过15mm。盾构穿越天然基础建筑物沉降点沉降曲线如图3所示。
图3、盾构穿越天然基础建筑物沉降点沉降曲线
（4）、采取该施工措施必须严格控制注浆压力和注浆量以及注浆时间。在通过该区域时因注浆压力过高，引起地面隆起使一栋废弃单层建筑严重开裂；因同步注浆量偏小，二次注浆不及时造成地面沉降量过大，使一栋废弃二层砌筑结构建筑倒塌。
2）、钢筋混凝土条形地基、砖混结构
（1）建筑物情况及其与盾构隧道的关系：
成都公交公司宿舍为5层砖混结构、成都铁路分局宿舍为7层砖混结构，建于上世纪八九十年代，基础均为钢筋混凝土条形基础。
两处居民小区的建筑物建筑物基础底部与盾构隧道顶部距离约10.5~12米，盾构隧道单线下穿、另一线路侧旁通过建筑物，隧道最小曲率半径为400米。
（2）通过该地段建筑物，施工单位亦选择对盾构实施施工参数控制的施工措施，施工参数的选择同天然地基砌体结构的施工参数。
（3）建筑物沉降曲线：
通过对建筑物所布各沉降监测点监测数据分析，在盾构下穿建筑物时，严格按照施工技术措施实施施工的，各监测点沉降累计值一般在15mm以下。盾构穿越钢筋混凝土条形地基、砖混结构沉降点沉降曲线如图4所示。
图4、公交宿舍楼沉降监测点沉降曲线
3）、素混凝土条形地基、砖混结构
(1）建筑物情况及其与盾构隧道的位置关系
四川经委及安监局办公楼（该建筑为两单位共用）为苏式建筑，建于50年代，由于年代久远，图纸文件难以查找，通过对建筑物实物调查，楼层结构为四层砖混结构，基础类型，经人工开挖探明，为条型素混凝土基础，基础厚0.4m，宽1.3m，埋深1.3m。
盾构隧道与建筑物关系如图5、图6所示：
图5、隧道关系及基础加固平面图图6、隧道关系及基础加固剖面图
（2）盾构下穿施工措施
为保证盾构安全通过四川经委及安检局办公楼，施工单位首先对该建筑物进行了鉴定，确定以控制盾构掘进施工参数结合地面跟踪压密注浆的技术措施。
提前在建筑物基础附近钻好注浆孔。共钻孔22个（包括左线在墙体北侧后补3孔），其中右线16孔、左线6孔（包括左线在墙体北侧后补3孔），注浆孔采用孔径为φ100mm的袖阀管、深11.5m~12m。右线注浆孔间距3~4m，孔位都离开墙体一定间距并在1.5m以内，以避免伤及基础并保证注浆效果（注浆孔布置如图5所示）。
在建筑物上按照规范的要求的方法结合建筑物的实际情况共布设沉降监测点、变形监测点和裂缝监测点40余个，采取施工单位监测和第三方监测同步监测和间隔监测的方式，监测频率2~3h/次。
盾构隧道右线于2007年4月19日开始下穿22日通过，盾构隧道左线于2007年8月20日至23日通过四川经委及安全监察局办公楼。在盾构掘进过程中，严格控制盾构施工参数。为保证盾构连续快速通过该建筑物，盾构施工参数选择常态掘进时的施工参数：每环出渣量控制在58 m3（环幅宽1.5m）；同步注浆量（注入率150%）不少于6 m3；盾构推力控制在1000KN~1200KN范围内；盾构掘进速度控制在20mm~40mm/min。
盾构盾尾通过地面预先施工的注浆孔后，立即注水泥浆进行压密注浆加固，参照监测数据确定注浆量、注浆压力。注浆压力一般控制在0.3～0.4MP，注浆量为12～15L/min。左右线盾构隧道穿越建筑物时，通过地面22个跟踪注浆孔，共注入水泥102吨。
（3）建筑物沉降情况及沉降曲线
盾构右线通过建筑物后，于4月30日通过对监测数据分析得出建筑物各监测点最大沉降量均不大于10mm，沉降速率满足控制要求最大为0.21mm/d，至6月2日对建筑物各沉降监测点复核最大沉降值为10.17mm（设计、规范以及专业核算要求建筑物在施工期间沉降警戒值为15mm）。建筑物沉降监测点沉降曲线如图7所示。
通过对裂缝监测，既有墙体裂缝无变化，墙体未出现新的裂纹。
图7、四川省经委及安监局办公大楼沉降曲线（右线）
盾构左线在8月22日盾构掘进面到达建筑物北侧时，盾构机出现故障，迫使盾构被动停机10小时。因受盾构施工对同步注浆条件和地面跟踪注浆孔布置的限制，未能使盾构开挖面后的空腔得到及时有效的完全填充，同时对盾构双线隧道施工造成的土体扰动和沉降叠加效应考虑不周，引起北侧墙体加速沉降，沉降速率达到6mm/d，其沉降值最大时为14.76mm。该情况出现后立即采取加强洞内二次注浆的措施，6小时后，其沉降得到控制，其沉降累计
值改变为14.5mm。通过对裂缝监测，在左右线隧道中间部位建筑物墙体装饰面局部出现细小裂纹，对墙体装饰面剥落后，砖砌体裂纹小于0.1mm，经专业机构鉴定对结构无影响。左右线隧道中间监测点沉降曲线如图8所示，该图数据未考虑右线隧道产生的沉降虑叠加效应。
图8、左右线隧道中间监测点沉降曲线
4）、独立柱基扩大头端承人工挖孔桩、框架结构
(1）建筑物情况及其与盾构隧道的位置关系
冶金宾馆为上世纪末建筑物，楼层结构为四层砼框架结构，基础类型为独立柱基扩大头端承人工挖孔桩，埋深在8.6～13.08m，绝大多数桩长9～10米，位于隧道正上方3～4米，其中有１根长12.85米的桩（8-2）位于隧道正上方，距离隧道拱部仅57ｃｍ。建筑物与盾构隧道关系如图8、图10所示。
图9、盾构隧道关系及加固平面图图10、桩基与隧道关系及加固剖面图
（2）盾构下穿施工措施
为保证盾构机安全通过四川冶金宾馆，施工单位首先对该建筑物进行了鉴定。根据专家意见，确定以控制盾构掘进施工参数、地面预先压密注浆并跟踪压密注浆对地层加固，对桩柱实施桩基托换和荷载转移相结合的技术措施。
在隧道拱部桩基两侧进行钻设注浆孔，两侧桩根据监测结果判断其是否需要钻孔注浆加固。共钻孔34个，注浆孔采用孔径为φ100mm的袖阀管、钻孔深度10～13.85ｍ。在预先地面压密注浆时，选择桩基一侧注浆孔注浆，注浆压力一般控制在0.3～0.4MP，注浆量为12～15L/min，每孔水泥注入量1.5~5吨不等，结合注浆孔周边地表反映情况调整注浆压力和注浆量。另一侧注浆孔在盾构通过后跟踪注浆时采用，根据监测情况确定注浆参数。
冶金宾馆的桩基础荷载大，经与该建筑的设计单位联系，确认该基础荷载设计时未考虑摩擦作用，有一定的安全储备。为防止盾构施工引起建筑物拱顶承力柱下沉，造成结构破坏，在盾构通过建筑物基础前，对桩柱进行受力体系转移。根据桩柱与隧道的位置关系荷载转移分别采用以下方法。
方法一：单桩承载力按照３００ｔ计算，在柱两侧用两根Ф４００×１２钢管对称斜撑至两侧桩基承台上，实现受力体系转换，在盾构通过后，通过监测沉降稳定、注浆达到预期强度和效果后再拆除。为验证注浆效果保证结构安全，同时加强信息化施工，在钢管斜撑上设置轴力计，进行轴力监测，实时轴力与初始轴力差值满足控制要求范围内，方拆除钢管斜撑。钢管斜撑桩柱荷载转移如图11所示。
图11、桩柱荷载转移示意图
方法二：对距离隧道最近的桩基采取桩基托换，在桩承台下施作托换梁长11.5ｍ×宽2ｍ×深2ｍ。在托换梁坑槽的两端施作长2.2ｍ×宽1ｍ×深1ｍ素混凝土托换梁的支座；在被托换桩桩身需做托换梁处进行凿毛、钻孔、植筋，在托换梁底部打素砼垫层。托换梁浇注后，及时进行养生。托换梁强度达到设计强度的80%后盾构机通过。
盾构施工参数选择常态掘进时的施工参数：每环出渣量控制在58 m3（环幅宽1.5m）；同步注浆量（注入率150%）不少于6 m3；盾构推力控制在1000KN~1200KN范围内；盾构掘进速度控制在20mm~40mm/min。
（3）建筑物沉降情况及沉降曲线
通过对建筑物沉降监测数据分析，各监测点的累计沉降量均小于10mm，冶金宾馆建筑物沉降监测点布置和沉降曲线如图12所示。
图12、冶金宾馆沉降监测点沉降曲线
5）其他情况:
在施工过程中，盾构下穿管线时，根据管线的埋深不同，分别选择了管线悬吊或控制盾构实施施工参数的技术措施；在旁通建构筑物时采取预先注浆加固地层或跟踪注浆加固地层或严格控制盾构实施施工参数加大同步注浆量及时进行二次注浆的技术措施或。
6．结束语：
在盾构下穿建构筑物施工时，应根据建筑物的基本情况及其与盾构隧道的关系，选择和严格控制盾构掘进实施施工参数并采取相应的加固或其他处理措施；亦应充分考虑盾构左右线隧道施工带来的土体沉降叠加影响；同时应加强监测和信息化施工管理，及时根据监测数据调整施工参数和技术措施。
盾构过矿山法暗挖段空推施工技术要点
盾构过矿山法暗挖段空推施工技术要点 摘要：通过工程实例，从工程技术方面详述XXXX一期工程202标段东纬路至春光街区间盾构空推过暗挖法隧道施工技术，明确了该施工方法的适用范围，详细总结了该工法的原理、主要施工工艺及现场质量控制要点，对今后类似条件下的盾构空推过暗挖法隧道施工有很好的参考作用。 关键词: 地铁，盾构，空推，过暗挖段，施工工法 1 适用范围 本施工工法适用于直径土压平衡盾构机空推通过暗挖法隧道施工。 2 工程概述 XXXX202标段东纬路至春光街区间刘家桥老盾构井至新盾构井区间盾构全长412米，其中盾构施工正线337米，75米为已经暗挖施工完成区间，需盾构空推管片通过。 图1 盾构空推方向示意图 3 工法原理 首先对硬岩段和极硬岩段采用矿山法开挖，进行初期支护;然后对盾构与暗挖段分界端头墙进行处理，同时在已进行初期支护的暗挖段施工混凝土导台，后对暗挖段回填豆砾石。在空推掘进过程中，由刀盘前方回填的碎石为盾构
机提供反力，保证管片拼装质量; 同时采用盾构机同步注浆系统对管片背后空隙进行充填，并采用管片固定螺栓对已拼装好的管片加固。在空推拼装管片通过后，对空推段进行二次补充注浆固结整环管片，确保施工质量。 4 总体施工方案及施工工艺流程 暗挖盾构空推段总体施工流程为: 暗挖段开挖初支施工→端头墙加固施工→隧道内碴土清理→导台施工→盾构机到达掘进→盾构机检查维修及拆盾构机周边刮刀→盾构机步进上导台( 4～5m) →隧道堆填豆砾石→盾构机步进、拼装管片空推开始→横通道封堵→盾构机步进、拼装管片通过空推段到达竖井→盾构完成空推段掘进 4 工序施工方法 准备工作 背后注浆 由于该暗挖段爆破施工后立设钢筋格栅支护，拱架背后存在着大量的空洞，为避免造成盾构机空推通过造成初支损坏和后期管片压实后， 不密贴和仰拱突然沉降， 寸见图2所示
盾构分体始发掘进专项施工方案
第一章编制依据 1、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建施工项目招标文件、招标图纸、地质勘查报告、补遗书及投标文件。 2、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建工程承包合同。 3、广州市轨道交通六号线盾构7标段补充地质勘测资料、管线调查及现场调查资料。 4、广州市轨道交通六号线盾构7标段施工设计图纸。 5、国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及广州地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。 6、我公司在广州地铁建设中的成功的施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备能力。 第二章工程概况 一、始发端头工程地质、水文概况 ㈠工程地质 根据《广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求》的地铁沿线岩土分层系统和沿线岩土层的成因类型和性质、风化状态等，本基坑内各岩土分层及其特征如下： <1>人工填土层（Q4ml） 主要为杂填土和素填土，颜色较杂，主要为褐黄色、灰色、灰褐色、褐红色等，素填土组成物主要为人工堆填的粉质粘土、中粗砂、碎石等，杂填土则含有砖块、砼块等建筑垃圾或生活垃圾，大部分稍压实～欠压实，稍湿～湿。本层标贯击数6～18击，平均击数11击。 <4-2>河湖相沉积土层（Q3+4al） 呈深灰色、灰黑色，主要为淤泥及淤泥质土组成，组成物主要为粘粒，含有机质、朽木，饱和，流塑状，局部夹薄层细砂。标贯实测击数1～2击，平均击数为1.5击。 <5H-2>硬塑～坚硬状花岗岩残积土层 黄褐色、红褐色、灰白色、灰褐色、黑褐色等色，组织结构已全部破坏，矿物成分除石英外大部分已风化成土状，较多细片状黑云母，以粉粘粒为主，含较多中粗砂、砾石。残积土遇水易软化崩解。主要为砾质粘性土、砂质粘性土、粘性土，呈硬塑～坚硬状。
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）
盾构穿越建筑物保护方案
盾构穿越建(构)筑物保护方案 一、工程概况 、盾构区间工程概况三医院站～火车站站盾构区间从三医院站出发，沿广济路向西延伸右转穿越苏州火车站站场后，到达苏州火车站站，工程设计范围为右DK13+～右DK15+，右线总长1360.436m；左DK13+～左DK15+，左线总长1344.446m。本区间设两处联络通道，在右DK14+和左DK14+处设一处联络通道兼作区间泵房与集水池，在右DK14+和左DK14+处设一处联络通道，隧道埋置于中密状④ 3 粉土或粉砂层，软～流塑状④ 5 粉质粘土层中。 表 1. 土建工程区间情况表 、隧道区间下穿土层
区间隧道路线地面以下为人工填土，其下为晚更新世冲湖积相沉积层，区间钻研未见基岩，区间洞身通过的主要地层为④ 3 粉土夹粉质粘土、④ 5 粉质粘土层，软塑为主，局部呈流塑。局部为④ 2 ，③2 粉质粘土，为I 类围岩。地下水对钢筋混凝土无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 隧道所穿越的主要土层的地基土的物理力学性质见表1-1 。
地层物理力学指标表 表1-1
二、盾构推进区间建（构）筑物调查情况为了保证本标段盾构施工过程中对沿线所有地面建（构）筑物的影响降到最低，我部对沿线20 米范围内所有的建（构）筑物进行了细致的实地调查和研究，经统计建（构）筑物共15 处，对其使用现状重点进行了现场调查，并对破损、开裂情况进行了拍照保留，以便指导施工和监测。隧道沿线的重要建筑物及距隧道比较近的建筑物有：苏州第三人民医院急诊部、社区卫生服务楼、市立医院体检中心、苏州第三人民医院住院部、惠济桥、广济路高架桥、南一村大量民房、外城河、钱万里桥、北环快速下穿通道，创新路下穿通道、普通列车车道、城际列车车道、站前高架。其中较为重要的建筑物为苏州第三人民医院急诊部、社区卫生服务楼、南一村大量民房、列车车道。 详见：火车站站～三医院站区间建筑物调查档案表
1K413020掌握盾构法施工的基本技术要点
1K413020掌握盾构法施工的基本技术要 点 1K413020掌握盾构法施工的基本技术要点1K413020掌握盾构法施工的基本技术要点1k413020掌握盾构法施工的基本技术要点 1k413021各类盾构机掘进控制的要点 盾构的种类按其结构特点和开挖方式可分为: ①手掘式盾构:有敞开式、正面支撑式和棚式，此类盾构辅以气压法或降水法等疏干地层的措施并使用必要的正面支撑后，可适用于各种地层中，特别是地下障碍较多的地层；在精心施工的条件下，亦可将地表变形控制到中等或较小的程度。 ②挤压式盾构:有全挤压、局部挤压、网格等形式。仅适用于软弱黏性土层，适用范围较狭窄，在挤压推进时，对地层土体扰动较大，地面产生较大的隆起变化，所以在地面有建筑物的地区不宜使用，只能用在空旷的地区或江河底下、海滩处等区域。 ③半机械式盾构:包括正、反铲、螺旋切削、软岩掘进机等，适用范围基本和手掘式一样，可减轻劳动强度。 ④机械式盾构:有开胸的大刀盘切削、闭胸式的局部气压、泥水加压、土压平衡等形式，当土质好，能自立，或采用辅助措施后自立时，则可用开胸式机械盾构，如地层土质差，应采用闭胸机械式盾构。
土压平衡盾构推进过程中依靠开挖面切削面板的临时挡土效果、充满于密封仓内的切削土土压，以及螺旋输送机排土机构的综合作用，保证削土土压，以及螺旋输送机排土机构的综合作用，保持开挖面的稳定状态。泥水加压盾构在开挖面和泥水室内充满加压的泥水，通过加压作用和压力保持机构，保证开挖面土体的稳定。 土压平衡系列盾构推进施工时，采用控制螺旋排土机转速和其出土量大小的方法来控制土仓内的平衡压力值。泥水盾构通过调节泥水压力、泥水流量、泥水浓度来达到开挖面的稳定。 土压平衡盾构切口平衡压力值大小与盾构的埋深、土层中土的重度、土层中的内摩擦角有关。 盾构正面稳定的效果将直接影响地层变形，平衡压力过大、过小，进土量过多、过少，平衡压力大小波动过多等情况将导致正面稳定不佳的现象产生。 正面土体稳定控制包含着推力、推进速度和出土量的三者的相互关系，对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用，应在盾构施工中根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物，配合监测信息的分析，及时调整平衡点，同时控制每次纠偏的量，减少对土体的扰动，及时调整注浆量，有效地控制轴线和地层变形。 1k413022盾构法施工现场的设施布置 开式和闭式盾构现场的平面布置包括:盾构工作竖井、竖井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的变(配)电间、电机车电瓶充电间等设施以
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
盾构穿越建筑物保护方案
盾构穿越建（构）筑物保护方案 一、工程概况 、盾构区间工程概况 三医院站～火车站站盾构区间从三医院站出发，沿广济路向西延伸右转穿越苏州火车站站场后，到达苏州火车站站，工程设计范围为右DK13+～右DK15+，右线总长1360.436m；左DK13+～左DK15+，左线总长1344.446m。本区间设两处联络通道，在右DK14+和左DK14+处设一处联络通道兼作区间泵房与集水池，在右DK14+和左DK14+处设一处联络通道，隧道埋置于中密状④3粉土或粉砂层，软～流塑状④5粉质粘土层中。 表1. 土建工程区间情况表 、隧道区间下穿土层
区间隧道路线地面以下为人工填土，其下为晚更新世冲湖积相沉积层，区间钻研未见基岩，区间洞身通过的主要地层为④3粉土夹粉质粘土、④5粉质粘土层，软塑为主，局部呈流塑。局部为④2 ，③2粉质粘土，为I类围岩。地下水对钢筋混凝土无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 隧道所穿越的主要土层的地基土的物理力学性质见表1-1。
地层物理力学指标表 表1-1
二、盾构推进区间建（构）筑物调查情况 为了保证本标段盾构施工过程中对沿线所有地面建（构）筑物的影响降到最低，我部对沿线20米范围内所有的建（构）筑物进行了细致的实地调查和研究，经统计建（构）筑物共15处，对其使用现状重点进行了现场调查，并对破损、开裂情况进行了拍照保留，以便指导施工和监测。隧道沿线的重要建筑物及距隧道比较近的建筑物有：苏州第三人民医院急诊部、社区卫生服务楼、市立医院体检中心、苏州第三人民医院住院部、惠济桥、广济路高架桥、南一村大量民房、外城河、钱万里桥、北环快速下穿通道，创新路下穿通道、普通列车车道、城际列车车道、站前高架。其中较为重要的建筑物为苏州第三人民医院急诊部、社区卫生服务楼、南一村大量民房、列车车道。 详见：火车站站～三医院站区间建筑物调查档案表
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；
盾构施工控制要点
地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施 摘要:盾构工法是我国城市地铁隧道建设的主要工法,施工人员熟悉和掌握地铁隧道的施工质量控制重点及方法,对保证隧道的安全生产及质量具有重大意义。 关键词:盾构工法;施工质量;控制重点;措施 引言 我国城市地铁隧道建设正步入快速发展的轨道,由于盾构工法具有工期短、造价低、施工领域宽、自动化程度高等特点,因此得到广泛应用。就沈阳地铁2号线土压平衡盾构的施工实践,论述盾构隧道质量的控制方法,并对一些质量控制重点及方法进行探讨。 1 盾构始发阶段 1.1 盾构端头井土体加固(始发)等相关质量控制 在盾构始发时,提高地基强度,防止沉陷,防止地下水突出及土砂等流入端头井内,需进行洞圈周围土体的加固和改良。常用方法有搅拌桩法、药液注入法、冻结法等。无论采取何种方法,加固和改良的效果是质量控制的关键。 (1)加固效果要通过在不同部位、不同深度钻心取样等手段进行验证,确保满足设计要求。 (2)降低地下水位。在始发期间,端头井周围地 下水位要降至洞圈以下1.5—2m,要实施实时监测,并有备用降水井和降水设备。
(3)临时墙拆除。这是在盾构施工中最应引起注意的一道作业,有很大的危险性。国内外有多种始发掘进的方法:①根据地基改良等情况保持始发井前面土体稳定的同时,拆除临时挡土墙进行掘进。②将始发部位做成双层墙结构,边拔除前面的墙边掘进。③用盾构机边直接切削临时墙边掘进。现在多采用第一种方法。拆除临时墙时应掌握门封的具体结构,制定针对性的措施。拆除临时墙的时间应在盾构机调试达到稳定推进条件后。临时墙与盾构机间应预留不小于1.2m的作业空间。拆除临时墙前应钻梅花型探孔(不少于5点)观察,观察时间不少于12h。考虑到综合因素,始发推进尽量选在白天上午。目前正在开发一种盾构机刀盘直接切削的新材料来替代钢筋,可以不必拆除临时墙,无需释放土体应力,就可以使盾构机安全推进,值得关注。 (4)出洞止水密封装置安装。帘布橡胶板上的安装螺栓必须齐全紧固,防翻卷装置加工牢固,帘布橡胶板紧贴洞门,防泥水流失。 (5)始发出洞应做如下工作:①洞门凿除后,盾构机应迅速靠上洞口土体。②观察洞口有无渗漏,如有应及时封堵(应急封堵材料及排水设备)。③盾构机土仓内不得有砼块、钢筋等,临时墙周边钢筋不得伸入盾构切削圆周内。④第一正环拼装时检查最后一负环管片的位置、真圆度等。⑤控制推进千斤顶的使用情况,防止盾构机磕头或上飘。⑥严格控制负环管片的真圆度。 1.2 盾构始发设备 1.2.1 盾构机基座质量控制重点 (1)位置及尺寸。基座设置前,应对洞中的实际净尺、平面位置、直径及高程进行复核,确定基座的位置和高程。盾构姿态的调整,
盾构到达施工方案
第三章盾构到达施工 1、盾构到达工艺流程 盾构到达工艺流程(见图 图盾构到达工艺流程图 2、到达端头井地层加固 根据设计要求，盾构到达端头加固采用两排三重管旋喷桩Φ800@600+袖阀管注浆加固。先注外围，后注中部，以达到一序外围成墙、二序内部压密的目的。采用跳孔注浆的原则，以达到释放压力，防止地面隆起。加固范围：水平盾构区间左右各3m；竖向盾构隧道上部6m处,下部深入中风化岩层1m。加固后的土体应有良好的均匀性和自立性，无侧限单轴抗压强度≥，地层渗透系数不大于10-5cm/sec。 3、盾构接收托架安装 托架安装前，通过车站临时预留口将地面控制点坐标引入车站底板，根据设计中心线计算出线路中心线坐标，进行中心线放样，托架高程放样时，高程一般比设计高程低2cm左右，测量点位放样精度控制在3mm以内。 接收托架主要采用型钢（工字钢、H型钢、钢板）焊接组成。 将预制好的盾构托架（见盾构机接收架构造图-1a、）吊入工作井内，按照测量放样的基线进行接收托架定位，托架定位采用吊车进行初步定位，再通过千斤顶和手拉倒链进行精确定位，定位精度在±5mm之内。(见盾构机接收托架定位
图考虑接收架在盾构到达时要承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构旋转的扭矩，所以在盾构到达之前，对接收架两侧用H型钢进行加固（见盾构机接收架加固图）。 图-1a 盾构机接收架构造平面图 mm。 图盾构机接收架构造立体图
图 盾构机接收架安装定位 图 到达托架的加固 4、洞门混凝土的凿除 洞门混凝土凿除分两次进行，第一次洞门凿除在盾构掘进到到达端前进行，切除外排钢筋，并凿除外排钢筋和内排钢筋间混凝土；第二次洞门凿除在盾构机掘进到到达端后，切除内排钢筋。 1）脚手架的搭设 盾构到达前需凿除洞圈范围内的围护结构。施工前，在洞圈内搭设钢管脚手架（钢材规格:Q235，外径42.7mm ，壁厚2.3mm ）,搭设高度6～7m,洞门凿除时间为7天左右。（详见洞口内脚手架布置图）。 @1000 7700 @1000观测孔 脚手架 1200 300 1500盾构 脚手架 图 洞口内脚手架布置图 凿除洞门混凝土之前，对洞门加固土体进行钻芯取样，检测土体的加固强度是否达到设计要求（加固体抗压强度不小于1Mpa ，渗透系数1×10-5cm/min ），
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）
区间盾构临建专项施工方案
目录 1.工程概况 (1) 2.临建的施工组织 (1) 施工准备工作 (1) 施工内容 (1) 总体部署 (1) 施工进度计划安排 (2) 施工组织机构 (2) 施工平面布置 (2) 3.临建施工方法 (2) 用电线路 (3) 场地平整 (3) 泥浆处理场施工 (3) 浆池施工 (3) 弃渣场施工 (5) 搅拌站的施工 (5) 充电池 (5) 充电房、小仓库和值班室的施工 (5) 仓库的施工 (6) 4.冬季施工保证措施 (6) 5.质量保证措施 (7) 6.工期保证措施 (9) 7.安全文明施工保证措施 (10)
临建专项施工方案 1.工程概况 汪河路站-曹仲站区间，自浑河北岸汪河路站起，向南下穿大堤路、浑河以及浑河南岸规划地块至浑南西路后东转，沿浑南西路道路下方走行，至曹仲站，本工程起点里程CK12+，终点里程CK14+，区间全长双线米，区间中段下穿浑河，采用2台泥水平衡盾构机施工。区间共设置4个联络通道，一处风井，其中，1号、2号、4号联络通道采用冷冻法施工，3号联络通道结合区间风井设置，采用明挖施工。施工顺序安排：盾构从汪河路站始发，曹仲站吊出。 2.临建的施工组织 施工准备工作 （1）施工现场情况调查 现场情况调查的目的是为了解决下述问题：施工场地的布置；施工机械进入现场和进行组装的可能性；给排水和供电条件；噪声、振动与污染等公害引起的有关问题等。 （2）施工前应准备的资料有：施工区域内的工程地质、水文地质资料、管线、施工图及测量交桩记录等资料。 （3）平整场地，测量放线。 施工内容 盾构始发井南端头段及东侧区域，约3192m2的施工场地，为汪河路站~曹仲站区间始发场地。结合目前现场情况及泥水盾构施工工艺特点，本方案阐述的施工内容包括泥浆处理场地、地面控制室、仓库、搅拌站等进行临时设施布置施工。 办公室、宿舍、食堂、厨房、卫生间、洗浴室用房，16T龙门吊均延用车站现有的临建。 总体部署
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
地铁盾构法施工技术要点分析 节妍冰
地铁盾构法施工技术要点分析节妍冰 发表时间：2019-04-18T15:27:07.197Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：节妍冰[导读] 摘要：随着国民经济的快速发展，城市地铁越来越多地受到人们的欢迎，因其快捷、高效，现已成为人们出行的交通工具。 中铁一局集团有限公司陕西西安 710054 摘要：随着国民经济的快速发展，城市地铁越来越多地受到人们的欢迎，因其快捷、高效，现已成为人们出行的交通工具。盾构法施工作为地铁工程建设的常用方法，在地铁工程建设中发挥了关键性作用。本文结合工程实例探讨地铁盾构法施工中盾构始发、掘进参数确认、不良地质应对、出洞作业等关键技术，提出的城市地铁盾构法施工的管控措施和注意事项，可提高施工效率、保证施工质量。 关键词：地铁盾构法；施工技术；要点 1地铁施工盾构法概述 1.1概念 地铁盾构是城市地铁施工中一种重要的施工技术，是在地面下暗挖隧道的一种施工方法，施工效率很高，安全性也很强。它使用地铁盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧道的开挖和衬砌作业。其施工过程需先在隧道某段的一端开挖竖井或基坑，将地铁盾构机吊入安装，地铁盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进即始发，并沿设计洞线推进，同时完成洞身预制管片安装形成稳定结构，直至到达洞线中的另一竖井或隧道的端点。 1.2特点 地铁施工盾构法是一种新型的、先进的隧道挖掘技术，近年来在城市地铁工程建设中发挥了重要作用。地铁施工盾构法的特点主要有：首先，对环境影响较小，施工过程中不会制造很大的振动或噪声，因此能够应用于各种条件下环境的施工，有利于调控地铁工程建设的进度。其对环境依赖程度小也是广泛应用的主要原因[2]。其次，精确度很高。地铁盾构法的主要机械设备是盾构机，其运行基础是机械工程、测量工程、自动控制工程，这使得盾构机的精度具有很好的保障。最后，有效节约成本。利用地铁盾构法进行施工时，如果技术人员、操作人员技术娴熟，则所需的人工将大大减少，管理成本也能得到显著降低。同时，长期使用盾构法进行施工也能相对减少盾构机的成本。 2盾构法施工原理及优缺点 地铁盾构法施工的基本工作原理就是利用一个圆柱体的钢组件，沿隧道轴线方向一边向前推进，一边对土体进行切削和挖掘。该圆柱体组件的头部即刀头，负责洞身切削和挖掘成形；壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧道段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在壳体外面。其主要工序如挖掘、排土、管片安装等作业，均在护盾的掩护下进行。 地铁盾构法是一种暗挖的方式，与传统的挖掘方式相比较，不仅可以有效的避免给人们的生活生产带来的不便，而且还能够减少相应的污染，节约成本，因其自身具有一定的信息化以及自动化功能，因此建设效率相对较高，线型精度控制好，进而可提升工程建设成效、确保工期并降低建设成本。 盾构法也有其一定的劣势。一是盾构相关机械设备的规划、制造和安装等前期工作时间较长，投入相对较大，二是需要的专业操作水平相对较高，三是施工过程中对于不确定性地质因素和自然灾害所带来的影响相对较大。因此，在地铁建设过程中，要有效规避风险，保证施工过程顺利进行并保证工程质量满足要求。 3工程概况 苏州市轨道交通3号线工程土建施工项目Ⅲ-TS-15标包含娄江大道站、跨阳路站、娄江大道站～跨阳路站区间（简称娄～跨区间）、跨阳路站～汇隆街站区间（简称跨～汇区间）等2站2区间。 3.1施工环境 其施工环境较复杂，对施工过程有一定影响，应提前解决好相关问题：车站明挖范围内的厂房、厂区及高压架空线改移；明挖车站一侧有河流经过；车站范围有强电、弱电电缆和污水管、雨水管、给水管管线改移；工程区间下穿35KV高压钢管塔及工厂区；工程区间沿线道路地下管线密集，包括：给水、雨水、污水、天然气、电力电缆、路灯、信息等多种管线。 3.2工程特点 3.2.1 工程规模较大，施工工法多，工序转换频繁 本标段工程包括：娄江大道站、跨阳路站、娄～跨区间、跨～汇区间，共计两站两区间；同时娄江大道站需进行苏州高频瓷厂有限公司厂房拆迁施工，大水泾河河道部分清淤回填施工，周边高压架空线拆除施工；跨阳路站需进行基坑内管线改迁施工。采用施工方法包括：明挖法、局部盖挖法、矿山法、盾构法、冷冻法等；采用的施工工艺包括：地下连续墙、钻孔灌注桩、高压旋喷桩、三轴搅拌桩、SMW工法桩等。区间盾构隧道总长约4140m，计划采用2台盾构机掘进施工，施工阶段包括盾构机4次下井、4次始发、4次到达及4次吊出。施工中存在车站与区间，车站与附属工程，区间与附属工程，联络通道冷冻法与暗挖法、盾构始发等工序之间的相互转换。 3.2.2本工程盾构区间主要位于城市建成区，车站周边及区间沿线临近建（构）筑物及地下管线较多，环境复杂，需控制因素较多。另外，本工程存在与相邻标段的施工单位，安装、装修、铺轨等专业单位，业主、监理、设计，安全、质量监督管理部门，市政、园林绿化管理部门，管线、电力管理部门，交通管理部门，周边建（构）筑物产权单位等的接洽、协调与配合册，施工接口多，协调配合及其他工作量较大。 3 地铁施工盾构法的施工技术 3.1盾构出洞准备施工技术 地铁盾构施工过程中，必须要做好盾构出洞前后的准备工作。首先，必须要根据实际施工环境情况，对盾构设备及材料、技术等进行确认，并检查盾构出洞的条件是否符合要求，保证施工顺利的进行。在施工时还要加固盾构设备出洞前的土体质量，从而保证周围建筑不受到影响；其次，设置盾构出洞基座，只有将盾构基座按照实际施工要求进行准确的设置，才能够使其沿着设计目标方向正确的进行掘进施工，否则将会对施工准确性产生影响；最后，还需要检查盾构机及其配套设备是否完善，因为在施工过程中受到周围环境的影响，不能够随时的对设备进行检查维护，因此必须要保证盾构设备的有效性与安全性。 3.2地铁盾构掘进阶段施工技术
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。