盾构施工技术

时间:2024-04-04 08:50:17

盾构施工技术交底及部分监督要点

施工单位应该根据实际工程的特点以和企业文化,制作更详细的可视化技术交底资料

一、盾构施工前准备措施

地铁盾构施工通常采用土压平衡盾构机进行施工,始发与到达是盾构施工的关键;
1.盾构始发和接收时,通常要对端头土体进行加固一般的加固方法采用:素连续墙+地面袖阀管分层注浆or三轴搅拌桩+双管旋喷桩or冷冻加固;
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如采用注浆加固形式时要对端头进行降水,降低东门水头,避免水压过高,当出现喷水时并携带泥沙从洞门环与盾体之间的间隙涌入工作井,造成洞口周围地面发生沉降。
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所以在盾构始发和到达前都要确认端头加固效果合格后才同意始发与到达。
2.始发架、接收架安装
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始发架的位置决定盾构机始发姿态,根据经验,为保证盾构机姿态(防止栽头),始发时,盾构机中心线一般比设计高程高约20mm.
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3.始发前,必须组装调试好盾构设备及相关配套设备
盾构施工技术4.洞门破除
洞门破除前进行水平地质探孔,以检验洞门加固和止水效果。破除应该按照先上后下,先中间后两边的顺序进行,一般分两次破除:第一次凿除外层混凝土并各割除钢筋,厚度一般是50cm,盾构施工技术盾构施工技术
第二次凿除是当盾构机调试合格后刀盘距洞门1m~1.5m时,再凿除里层,当连续墙第二层筋是玻璃纤维筋时可以不进行二次凿除。
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5.洞门密封装置安装
在盾构始发或到达时,需要安装洞门密封。洞门密封的工作分两步进行:第一步是在结构施工过程中做好洞门的预埋件工作。第二步是在盾构正式始发和到达之前清理完洞门的渣土后进行洞门密封装置的安装。
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  • 洞门密封装置是由橡胶帘布、折形压板、放翻板、螺栓等组成;
  • 盾构施工前对线路及周边做详细调查(包括周边建筑物、线路勘察钻探遗留物及周边锚索等)降低施工风险;
  • 盾构掘进施工必须建立施工测量和监控测量系统。始发到达的准备工作完成后,施工前要进行施工条件验收;

二、盾构施工

盾构机主要是靠VMT导向系统等系统自动进行定位导向,导向定位注意事项:

  1. 两个标段的地上导线点要进行复测;
  2. 做好联系测量,保证洞内导线的精度,隧道长度大于1.5km时要采用陀螺仪对方位角进行复核;
  3. 由于隧道管片不稳定,每次做洞内导线时要从洞外控制点向洞内重新测量,对已经测过的控制点进行验证;
  4. VMT系统置镜点、后视点采用指导线的方式进行测量,高程用水准仪定期复核;
  5. 由于盾构施工存在一定震动,需定期验校VMT系统全站仪的激光照准;

(一)掘进的过程及技术要点

土压平衡盾构机根据地质条件盾构机配备双螺旋出土系统,泥浆平衡系统、聚合物注入系统以满足盾构施工。土压平衡盾构机切削开挖面·土体时,通过控制出土量或掘进速度等参数来平衡开挖面的水土压力,保证开挖面的稳定。盾构施工技术

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盾构每掘进完1.5米后,停止掘进,收回千斤顶,用拼装机进行管片拼装成环。
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盾构掘进过程中,在已拼装好的管片外的盾尾间隙采用同步注浆进行填充,防止地表沉降。盾构施工技术
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应该在盾构起始阶段50-100m范围内进行试掘进,据此调整确定掘进参数。

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掘进过程中,对穿越重大风险源(江河湖泊、建筑 )的区段,盾构通过前,要开展施工前条件验收;

  1. 土仓内压力值P应略大于静水压力和底层压力之和(P0),P=k*P0,k介于1.0-1.3,并在掘进过程中不断调整优化。土仓压力通过设定掘进速度、调节排土量等两种方法来控制·。
  2. 应该维持切削土量与排土量的平衡,避免超挖·;
  3. 盾构机的掘进速度主要通过调整·盾构推力、刀盘转速来控制,排土量则主要通过调节螺旋输送机的转速来调节。在掘进施工中应根据地址条件。排出的渣土状态以及盾构机的各种状态参数等动态的调整优化,随时注意总推力、土压、扭矩、滚动角等参数。
  4. 掘进时注入泡沫或泥浆对渣土进行改良
  5. 盾构掘进过程中通过调整千斤顶的油压来控制盾构机的掘进姿态
    上坡段时,适当加大盾构机下部油缸的推力;
    下坡段时,适当加大盾构机上部油缸的推力(但要保持盾构机处于抬头姿态);
    左转弯曲线段适当加大右侧油缸推力;
    右转弯曲线段适当加大左侧油缸压力;
    直线平坡段则尽量使所有油缸的推力保持一致;

盾构机的水平和垂直姿态控制在隧道轴线的+/-50mm范围内;由于含水地层可能引起成型隧道的上浮,可在掘进过程中根据具体的水文地质条件调整盾构机的垂直姿态略低于设计轴线,比如10-30mm,具体数值根据具体情况而定;

  1. 一般·情况下,盾构机的方向偏差应该控制在20mm以内,在缓和曲线段、圆曲线段,盾构机的方向偏差控制在30mm以内。曲线半径越小,控制难度越大。滚动角应该控制在每米10mm以内;
  2. 上下或左右千斤顶的行程差不能太大,一般控制在20mm以内,特殊情况下不能超过60mm;
  3. 如果盾构机水平向右偏,则应该提高右侧油缸压力,如果盾构机向下偏,则应该提高下部油缸压力,反之亦然;盾构机如果偏离设计轴线20mm,一般需要对盾构机进行合理纠偏,纠偏注意事项如下:
    (一)当盾构机偏离理论较大时纠偏和俯仰角的调整额应该控制在5mm/m,不得猛纠猛调;
    (二·)纠偏应该逐步进行,不能一次到位。每环的纠偏量在水平方向上应该控制在6mm以内,垂直方向上应该控制在5mm以内;盾构施工技术
    (三)盾构机在每环推进的过程中,应尽量将盾构机的姿态变化控制在5mm以内;
    (四)推进油缸油压的调整不宜过快、过大,否则容易造成管片局部开裂甚至渗水;
    (五)在纠偏过程中,掘进速度要放慢;
    (六)根据纠偏量的大小决定是否使用转弯环管片;