[北京]地鐵區(qū)間盾構(gòu)工程施工組織設(shè)計(jì)

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　[工程概況]　　盾構(gòu)法區(qū)間長(zhǎng)度：1231.434m　　盾構(gòu)法區(qū)間隧道設(shè)計(jì)斷面形式為圓形　　外徑：6.0米內(nèi)徑：5.4米　　隧道軌頂設(shè)計(jì)標(biāo)高：17.75m -25.00m　　隧道結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高：22.75m-30.0m　　隧道結(jié)構(gòu)底標(biāo)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(shè)置泵房與聯(lián)絡(luò)通道；在右K3+281.000處，設(shè)置風(fēng)井與風(fēng)道。風(fēng)井采用明挖法施工，風(fēng)道與聯(lián)絡(luò)通道采用暗挖法施工?！　　　　　工程難點(diǎn)]　　盾構(gòu)穿越砂卵石層施工　　盾構(gòu)長(zhǎng)距離施工　　穿越運(yùn)行中的鐵路線　　盾構(gòu)穿越XX河橋　　小曲線半徑(R=350m)始發(fā)及曲線段施工　　盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞的地層加固　　　　[內(nèi)容節(jié)選]　　隧道采用標(biāo)準(zhǔn)單圓盾構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)，襯砌管片外徑6000mm，厚度300mm，內(nèi)徑5.4m，環(huán)寬1.2m，C50砼，抗?jié)B等級(jí)S10。襯砌管片分為6塊，其中3塊標(biāo)準(zhǔn)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(cuò)縫拼裝。相鄰管片環(huán)間沿圓周均勻布置16個(gè)縱向連接螺栓，環(huán)向管片間設(shè)12個(gè)螺栓，每環(huán)共計(jì)28個(gè)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(gòu)機(jī)，輔助采用泡沫及泥漿渣土改良，實(shí)時(shí)進(jìn)行同步注漿，填充管片與土體間間隙，保證盾構(gòu)施工沉降在允許范圍內(nèi)?！　　　《軜?gòu)始發(fā)豎井施工：主要包括圍護(hù)樁施工、樁頂冠梁施工、土方開挖與支撐安裝、樁間土支護(hù)、澆筑墊層及底板混凝土、內(nèi)襯墻及混凝土支撐施工等?！　　　《軜?gòu)始發(fā)施工：　　盾構(gòu)機(jī)始發(fā)屬盾構(gòu)施工作業(yè)高風(fēng)險(xiǎn)工作環(huán)節(jié)，其主要內(nèi)容包括：始發(fā)前土體加固、設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)基座、盾構(gòu)機(jī)下井組裝及調(diào)試、安裝密封膠圈、組裝負(fù)環(huán)管片、盾構(gòu)機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)、鑿除洞門、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)加壓和掘進(jìn)。　　孔：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)孔位安裝鉆機(jī)，在地面或地下無障礙時(shí)采用垂直鉆桿回抽注漿法此方法，其特點(diǎn)：均勻布孔，垂直鉆孔，易操作及控制，漿液擴(kuò)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(jìn)成孔或采用金鋼石鉆進(jìn)工藝成孔，成孔孔徑Ф91-Ф130mm，鉆孔深度不小于設(shè)計(jì)深度并以先導(dǎo)孔確定的深度為準(zhǔn)。成孔時(shí)控制就位誤差小于20mm，高壓水成孔時(shí)的水壓控制在18-22MPa　　初期掘進(jìn)為盾構(gòu)施工中技術(shù)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(jìn)段內(nèi)，對(duì)盾構(gòu)的推進(jìn)速度、土倉壓力、注漿壓力作了相應(yīng)的調(diào)整，指標(biāo)為：推進(jìn)速度：推進(jìn)平均速度25mm/min，峰值不超過30 mm/min；上土倉壓力：0.07～0.15Mpa，對(duì)每環(huán)的出土量必須做一個(gè)統(tǒng)計(jì)，絕對(duì)不允許每環(huán)出了多少土都不知道的現(xiàn)象　　　　盾構(gòu)正常掘進(jìn)施工：　　在砂卵石地層中掘進(jìn)時(shí)，由于掘進(jìn)對(duì)地層的擾動(dòng)，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(jī)內(nèi)注入泡沫和濃度高的膨潤(rùn)土來改良碴土，維持土倉內(nèi)土壓平衡，從而控制地層和建筑物的沉降。　　根據(jù)初始掘進(jìn)，對(duì)盾構(gòu)施工所采用的參數(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化調(diào)整，以使盾構(gòu)在全線掘進(jìn)中，隨地質(zhì)、埋深、環(huán)境條件的變化而動(dòng)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(nèi)。盾構(gòu)穿越密集建筑物時(shí)，更應(yīng)運(yùn)用優(yōu)化盾構(gòu)施工參數(shù)的方法，滿足環(huán)境要求。　　平衡土壓力值的設(shè)定是根據(jù)盾構(gòu)過鐵路段工程和水文地質(zhì)情況及隧道埋深情況，理論計(jì)算切口平衡壓力得到 P=0.10～0.13MPa（通過正面平衡壓力計(jì)算公式：P＝k0γh）。但針對(duì)過XX鐵路的特定情況，需要在推進(jìn)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(jìn)高0.02～0.05 MPa?！　　　《軜?gòu)穿越橋梁、建筑物施工：　　同步注漿量，考慮穿越地段的地質(zhì)，盾構(gòu)機(jī)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(shè)定，根據(jù)穿越地段的埋深、地質(zhì)水文情況、樁基情況及施工條件，注漿壓力設(shè)定為0.15～0.2Mpa。盾構(gòu)千斤頂?shù)男谐滩羁刂圃?0mm以內(nèi)，頂力差控制在5Mpa以內(nèi)。根據(jù)盾尾空隙及千斤頂?shù)男谐?，正確選擇管片的型號(hào)及點(diǎn)位，并進(jìn)行正確拼裝，避免糾偏過大，引起土層的擾動(dòng)過大?！　　　《軜?gòu)下穿市政道路施工：　　由于區(qū)間下土質(zhì)為砂卵地層，土內(nèi)摩擦角大，土的摩擦阻力大，因此對(duì)于這類地層，采用給開挖面或土倉內(nèi)注入外加劑的方法。即注入膨潤(rùn)土、泡沫或粘土，以補(bǔ)充微細(xì)顆粒的不足。以使開挖土具有流動(dòng)性。用螺旋輸送機(jī)和排土調(diào)整裝置來調(diào)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(zhì)，盾構(gòu)機(jī)性能及損耗等原因，每環(huán)注漿量比理論注漿量提高150～200％?！　　　《軜?gòu)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(zhì)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(qiáng)其抗裂性能。管片砼采用高抗?jié)B高強(qiáng)度（C50）等級(jí)的混凝土，抗?jié)B等級(jí)為S10?！　　　∈┕y(cè)量：為控制盾構(gòu)機(jī)沿設(shè)計(jì)方向前進(jìn)，在隧道施工前要準(zhǔn)確測(cè)量盾構(gòu)機(jī)的三維位置。通過聯(lián)系測(cè)量得到的豎井下的控制點(diǎn)進(jìn)行隧道中線定位和盾構(gòu)安裝時(shí)所需要的測(cè)量控制點(diǎn)，測(cè)設(shè)值和設(shè)計(jì)值較差應(yīng)小于3mm。中線至少定出兩點(diǎn)，洞內(nèi)中線點(diǎn)應(yīng)作在不易松動(dòng)的地方。測(cè)點(diǎn)的間隔一般為30m　　　　……　　共計(jì)306頁，編制于2006年

盾構(gòu)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(diǎn)示意圖

盾構(gòu)線路圖

盾構(gòu)穿越河流平、剖面圖

洞門結(jié)構(gòu)圖

地表沉降的一般規(guī)律

盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)斷面與效果圖

盾構(gòu)工程進(jìn)度橫道圖

挖護(hù)筒孔位