7、盾构到达作业指导书

盾构到达作业指导书盾构到达作业指导书 1 1 前言前言 1.1 工艺工法概况 当盾构掘进至洞口加固土体段时， 降低盾构掘进的控制土压值，既要最大程 度地防止因土压低而造成管片外围岩的下沉， 又要最大程度防止因土压高而造成 洞口土体的提前破坏； 当盾构掘进至离洞口 4～6m 时，降低加泥压力，根据洞口泥浆的渗漏情况， 随时停止泥浆加入； 预先在洞口中央凿出一观察孔， 确定盾构是否到达洞门。当盾构机刀头到达 洞门后，停止掘进，进行洞门凿除; 当盾构机进洞后，及时进行洞口密封，并从洞口端面进行注浆，控制洞口后 期沉降，也有利于洞口段隧道的防水。 盾构进洞拼装完最后一环管片后， 千斤顶不要立即回收， 及时安装拉紧联系， 将洞口段 20 环管片联系成一体，同时拧紧所有管片连接螺栓，防止盾构机与隧 道管片脱离时洞口端管环应力释放，导致管环间的松动，造成管环间渗水； 盾构进洞后，应及时封堵洞口，封洞口的钢板必须满焊，以防止洞口漏浆、 渗水； 盾构机从隧道落到接收基座上时，为防止洞口处管片的错台、松动等，应即 时调整管片，反复拧紧螺栓。 1.2 工艺原理 盾构机到达端头土体高压旋喷桩加固是在地表利用工程钻机钻孔至要求深 度后， 用高压旋喷台车把安有水平喷嘴的注浆管下到设计标高，利用高压设备使 喷嘴以一定的压力 （一般大于 20MPa） 把浆液喷射出去， 高压射流冲击切割土体， 使一定范围内的土体结构破坏，浆液与土体搅拌混合固化，随着注浆管的旋转和 提升而形成圆柱形桩体，凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩 体相互咬合成一体的固结体，该固结体有一定的抗剪与抗压强度，能保持一定的 自稳性。 2 2 工艺工法特点工艺工法特点 2.1 盾构到达掘进端头土体高压旋喷桩加固与一般地基加固、 建筑物纠偏等高压 旋喷注浆施工不同， 盾构端头土体高压旋喷桩加固主要是对端头一定范围内的土 体进行改良，使土体的抗剪、抗压强度适当提高，透水性减弱，能保持短时间的 自稳。 2.2 经高压旋喷桩加固后的土体单轴无侧限抗压强度以 0.3～1.0MPa 为宜，太高 则盾构机刀盘切土困难，易引起机器故障。 2.3 高压旋喷桩施工设备简单、轻便，结构紧凑、机动性强、占地少，适合地铁 工程施工场地狭小的特点。 2.4 盾构始发与到达掘进端头高压旋喷桩所形成的土体与其它加固方法如注浆 法、冻结法等工法所形成的加固土体相比，质量均匀、加固体形状可控，有利于 始发与到达时盾构机各项参数的稳定控制； 3 3 适用范围适用范围 本工法适用于软土地层的城市地铁盾构施工的区间隧道 4 4 主要引用标准主要引用标准 地下铁道工程施工及验收规范 （GB50299-1999） ； 建筑变形测量规范 （JGJ8-2007） ； 城市轨道交通工程测量规范 （GB5038-2008） ； 城市测量规范 （CJJ8-99） ； 工程测量规范 （GB50026-2007） ； 盾构法隧道施工与验收规范 （GB50446-2008） ； 5 5 施工方法施工方法 当盾构机到达盾构接收井外并当其刀盘的鱼尾刀刀尖顶住围护结构的外侧 时， 盾构机暂时停止掘进； 将凿除洞门所需的风炮从地面采用机械吊入盾构井内， 然后利用风炮机在井内对洞门范围内的围护结构进行机械凿除； 当洞门凿除完毕 后，盾构机到达接收架上。风炮机直接对洞门范围内的围护结构进行凿除，既安 全快捷，减少了洞门坍塌的危险，又使其施工工期只要 1～2 天，保证其工艺快 捷简便，且在到达时盾构机无需减速前进，加快了隧道施工进度。而待洞门凿除 完毕后盾构机可直接进入盾构接收井内。 6 6 工艺流程及操作特点工艺流程及操作特点 6.1 施工工艺流程 掘进参数的调整 端头加固 洞门凿除 接收基座的安装与固定 洞门密封的安装固定 到达段掘进 掘进方向的控制 碴土清理 贯通后进入接收基座 到达施工工艺框图到达施工工艺框图 6.2 操作要点 6.2.1 施工准备 1 端头高压旋喷加固 盾构到达井端头采用φ800600 旋喷桩进行端头地层加固,旋喷桩按梅花形 布置。 （1）加固参数 端头地基纵向加固长度为 9.0m（设计加固长度为 6 米，盾构机主机长度为 8.105 米，为保证出洞安全，加固区长度增加到 9 米） ，加固宽度为盾构隧道轮 廓线左右各 3.0m， 竖向加固范围为盾构隧道结构轮廓线上下各 3.0m （-6～-18m） ， 详见下图所示。 1 5 0 0 800 800 800 800 2 1 5 0 1 9 0 0 左线线路中心线 后浇环梁 预埋钢环 直径800600600旋喷桩加固 3 0 0 0 1 9 0 0 2 1 5 0右线线路中心线 车站侧墙结构 800 800 800 车站基坑围护结构 800mm厚连续墙 800 9000 3 0 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 1 6 0 0 7 6 6 0 8 0 0800 800800 5 1 5 0 直径800600600旋喷桩加固 预埋钢环 后浇环梁 车站端头井 轨顶标高 1 0 0 0 8 9 0 1 4 2 0 车站基坑围护结构 800mm厚连续墙 9000 1－1 （2）注浆施工及检查情况 A 开孔涌水情况 B、注浆情况 C、理论与实际情况对比 D、浆液填充率反算 根据Σ Q Vnα 1β 反算出地层填充率。 接收井总注浆量Σ Q1031.6m3； 加固体体积 V3793.3m3； n地层孔隙率， 取 0.37； β 浆液损失率， 取 15。 计算得浆液填充率α 1.48，远远超过设计值。分析原因有两点 1、地层里 面有空洞，裂隙较大；2、有很大一部分浆液跑出了设计加固范围，有的沿着裂 隙窜至地表。 E、注浆检查情况 选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查，计划待洞门加固完成后沿洞门周 边钻 8 个孔（其中4、5、2、7 号孔检查开孔以 45 度角向外倾斜，具体孔位布置 见下图洞门注浆水平探孔检测布置） ，中间 1 个孔进行注浆加固效果检查，检查 孔无涌泥、涌砂，不塌孔，涌水量小于 0.2L/minm。 3 0 0 0 6 2 0 0 3 0 0 0 5 0 0 6 7 81 2 9 3 5 4 洞门注浆水平探孔检测布置 （3）垂直取芯情况 为了近一步确保，端头加固的质量，在水平取芯的基础上增设了垂直取芯，垂直 取心情况如下图垂直取芯位置图 2 施工测量 （1）进洞复测 在盾构机头距洞门约 100 米时，进行洞门复测，复测内容包括洞门的中心 坐标、洞门环向直径以及接收井高程等。要求在洞门复测前，首先应进行平面和 高程控制网联测，确保在控制点位精度符合规范要求的情况下，实施洞门复测， 以保证复核结果的正确性。本区间进行 2 次复测，即距到达洞门 100 米和 60 米 位置处，且更换测量人员。复测结果及时报送监理单位，进行复核。 （2）到达环定位测量 垂直取芯平面图垂直取芯剖面图 到达环的里程位置直接关系到洞门防水密封装置的设计、 加工、制作与密封 做法，为此，在盾构进洞前，首先应较为准确地确定出进洞环的里程位置，为制 定方案和前期物资准备提供依据。本区间两次对到达环管片位置进行