城市快速軌道交通工程盾構正常掘進施工方案(21頁).doc
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2022-07-22
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1、xx市軌道交通R2線【天寶站東城站】盾構區間1工程概況xx市城市快速軌道交通R2線工程(xx火車站xx虎門站段)線路起始于石龍鎮西湖區,終點于虎門鎮白沙村。試驗段2304標土建工程施工項目包括下天區間盾構吊出井天寶站區間、天寶站、天寶站東城路站區間、東城路站。下天區間盾構吊出井天寶站區間里程范圍為右線R2YDK9+740.48R2YDK10+790.3,全長1049.82m, 左線R2ZDK9+751.44R2ZDK10+790.3,全長1038.86m,區間隧道采用盾構法施工,線路縱斷面為V形坡,最大坡度為15,線路埋深為13.519m,隧道頂覆土8.514m,區間隧道主要穿越在砂質粘性土層2、中。線路出東寶路站后沿莞龍路向西南方向前進,到達莞龍路與東城中路交匯路口處以R=600的半徑轉至南北走向的東城中路上,隨后進入溫南路口位置的溫南路站,最小曲線半徑為R600m。在R2YDK10+216里程處設聯絡通道兼廢水泵房,采用礦山法施工。區間隧道局部下穿永昌汽車維修服務中心的一棟A2淺基礎房屋,其余建筑物與隧道平面近距最小為4.72米,地表場地條件較好。天寶站位于東城中路和溫南路交匯處,埋設于東城中路下呈南北向布置。車站范圍內控制管線為沿東城中路東、西兩側各一根直徑2.2m,埋深約3.5m 的給水管。車站有效站臺中心里程為R2YDK10+908.50,車站總長195.7m,標準寬度19.3、7m,主體結構為地下兩層單柱兩跨鋼筋混凝土結構形式,車站兩端均為盾構始發井。車站共設置4個出入口,2組8個風亭。車站主體采用明挖法施工,圍護結構為800mm厚的地下連續墻+豎向3道內支撐。附屬工程大部分采用明挖順筑法施工,圍護結構為800950鉆孔灌注樁,樁間施工600雙重管旋噴樁止水帷幕,豎向設置兩道內支撐;通道下穿2200東江供水管段采用礦山法施工。天寶站東城站區間里程范圍為右線R2YDK10+986R2YDK12+400.70,長1414.7m,左線R2ZDK10+986R2ZDK12+400.70,長1420.04m(長鏈5.34m),區間隧道采用盾構法施工,線路縱斷面為V形坡,最大坡4、度為26,線路埋深為13m15.5m,隧道頂覆土8m10.5m,區間隧道主要穿越在砂質粘性土、全風化混合片麻巖和強風化混合片麻巖中。線路出溫南路站后,沿東城中路向南前進,先后通過萬園東路路口、東縱路口后,到達位于東城中路和東城路口北側的東城路站。在R2YDK11+521.44里程處設1#聯絡通道,在R2YDK11+842處設置2#聯絡通道兼廢水泵房,聯絡通道采用礦山法施工。區間線路大多沿直線前進,最小曲線半徑R=1300m。東城路站位于東城中路與東城路的交叉路口北側,埋設于東城中路下呈南北向布置。車站有效站臺中心里程為R2YDK12+513.00,車站總長189.9m,標準寬度20.7m,主體5、結構為地下兩層雙柱三跨鋼筋混凝土結構形式,車站兩端均為盾構吊出井。車站共設置了4個出入口,3組風亭。 車站主體圍護結構采用800mm厚的地下連續墻,內設三道支撐的形式。車站附屬圍護結構采用800950鉆孔灌注樁,樁間施工600雙重管旋噴樁止水帷幕,豎向設置兩道內支撐。2正常掘進施工2.1盾構掘進施工流程2.2參數設定和優化根據標段內地質情況,盾構掘進采用土壓平衡模式,可有效的保證土體的穩定、地表建筑物和施工安全。盾構施工參數在表中范圍內選取,并在施工中不斷優化調整。盾構正常掘進參數表掘進模式推力(KN)扭距(KNm)刀盤轉速(rpm)土倉壓力(bar)螺旋輸送機轉速(rpm)土壓平衡800016、6000250040001.12.01.32.0512正常推進階段采用100m試掘進施工掌握的最佳參數。通過加強施工監測,不斷地完善施工工藝,控制地面沉降。掘進參數的優化程序見圖2:盾構參數控制程序圖。主要的參數調整優化措施如下:采用以滾刀為主的復合刀盤切削砂卵石層,以低轉速、大扭矩推進。適當提高掘進土壓力(土倉壓力設定為理論值的1.21.3倍)以防止涌水,并在掘進中不斷調整優化。土倉壓力通過采取設定掘進速度、調整排土量或設定排土量、調整掘進速度兩種方法建立,并應維持切削土量與排土量的平衡,以使土倉內的壓力穩定平衡。盾構機的掘進速度主要通過調整盾構推進力、轉速(扭矩)來控制,排土量則主要通過調7、整螺旋輸送機的轉速來調節。在實際掘進施工中,應根據地質條件、排出的碴土狀態,以及盾構機的各項工作狀態參數等動態地調整優化。掘進時應采取碴土改良措施增加碴土的流動性和止水性,密切觀察螺旋輸送器的栓塞和出土情況以調整添加劑的摻量。推進速度控制在2040mm/min,并根據監測結果和排土情況調整。螺旋機轉速根據設定土壓力與推進速度匹配。2.3盾構正常段掘進施工盾構機在完成始發段100m掘進后,對始發設施進行必要的調整,調整工作包括:拆除負環管片、始發基座和反力架;在車站端頭鋪設雙線軌道;安裝通風設施;其他各種管線的延伸和連接等。盾構推進由操作司機在中央控制室內進行。開始施工時,打開出土閘門,依次開啟8、皮帶輸送機,螺旋輸送機和大刀盤,推進千斤頂,調整好各斤頂的油壓,此時大刀盤切削土體,盾構前進。盾構機根據設定的正面土壓力自動控制出土速度或掘進速度。盾構機的行程、上下左右四個區域千斤頂壓力、螺旋輸送機轉速、盾構扭轉、俯仰等參數將在顯示屏上顯示,盾構司機及時作好參數記錄,并參照儀表顯示以及其它人工測量和施工經驗調整盾構機姿態和各項施工參數,使盾構機始終按設計的軸線推進。盾構應根據當班指令設定的參數推進,推進出土與注漿同步進行。在盾構施工中要根據不同土質和覆土厚度、地面建筑物,配合監測信息分析,及時調整平衡壓力值的設定,同時根據推進速度、出土量和地層變形的監測數據,及時調整注漿量,從而將軸線和地層9、變形控制在允許的范圍內,地表工后最大變形量在+10mm-30mm之內。盾構掘進過程中,推進坡度要保持相對的平衡。嚴格控制好推進里程,將施工測量結果及時地與計算的三維坐標相校核,及時調整。對初始出現的小偏差應及時糾正,應盡量避免盾構機走“蛇”形,控制每次糾偏的量,盾構機一次糾偏量不宜過大,以減少對地層的擾動,并為管片拼裝創造良好的條件。本工程盾構掘進基本上在砂質砂質粘土層、全風化混合片麻巖、強風化混合片麻巖地層中,需向刀盤、土艙或螺旋輸送機內注入添加劑以使開挖土體應具有良好的流塑狀態、低的透水性和低的內摩擦角。為防止盾構掘進時,地下水及同步注漿漿液從盾尾竄入隧道,須在盾尾鋼絲刷位置壓注盾尾油脂,10、確保施工中盾尾與管片的間歇內充滿盾尾油脂,以達到盾構的密封功能。施工中須不定時的進行集中潤滑油脂的壓注,保持盾構機各部分的正常運轉。掘進中的沉降控制措施:A、沿線的地面沉降觀測點建立以后,在掘進開始以前應取得初始數據,并將所有的監測點清晰地標在1:500的線路平面圖上;B、盾構機試掘進時,將設置較密的沉降監測點,以獲得盾構機掘進參數與地面沉降的關系;C、掘進過程中,盾構機機頭前20m后30m范圍內,每天早晚至少測量一次,范圍之外每周測一次,直至穩定為止;D、盾構機掘進適當選用千斤頂和推力,根據地面沉降觀測成果確定土倉壓力,隨時調整掘進方向,盡量減少蛇形和超挖;E、掘進過程中及時進行回填注漿,保11、持適當的注漿壓力和注漿量,及時進行二次注漿。施工人員應逐項、逐環、逐日做好施工記錄,記錄內容:盾構掘進姿態、管片拼裝、同步注漿、隧道滲漏水情況等,并將記錄的副本及時提交給監理工程師。常見問題及處理方法:根據保護刀具、降低刀具磨損的要求,必須將刀盤扭矩控制在某一容許范圍內,主要控制方法有:減小推力,同時也會降低掘進速度;向開挖面、土倉內加入土質改良劑。若螺旋輸送機被卡住(即扭矩超限),無法正常出碴,可反復伸、縮螺桿并同時正、反轉,如低速正轉同時伸、縮螺桿,若超限則反轉同時伸、縮螺桿,如此反復,基本上都可以脫困。若啟動刀盤時刀盤被卡住,則將部分推進千斤頂收縮,使土壓力、刀具貫入度減小即可以轉動刀盤12、。若鉸接千斤頂拉力較大,說明刀盤的擴孔能力較差,則要檢查刀盤的邊緣刀是否磨損過量而應該更換。2.4碴土改良碴土改良的作用盾構在富水含砂地層中施工,進行碴土改良是保證盾構施工安全、順利、快速的一項不可缺少的最重要技術手段。具有如下作用:保證碴土和添加介質充分拌合,以保證形成不透水塑流性的碴土從而建立良好的土壓平衡機理,只有碴土改良效果好才能從根本上保證掘進過程中地表的沉降控制,同時保證預定的施工進度;使渣土具有流塑性和較低的透水性,形成較好的土壓平衡效果而穩定開挖面,控制地表沉降;減少全風化、強風化地層的滲透系數,使之具有較好的止水性,以控制地下水流失及防止或減輕螺旋輸送機排土時的噴涌現象;改善13、渣土的流塑性,使切削下來的碴土順利快速進入土倉,并利于螺旋輸機順利排土;改善渣土的流動性和減少其內摩擦角,有效降低刀盤扭矩、降低對刀具和螺旋輸送機的磨損、降低掘進切削時的摩擦發熱,提高掘進效率。碴土改良的方法碴土改良就是通過盾構機配置的專用裝置向刀盤面、土倉、或螺旋輸送機內注入添加劑,利用刀盤的旋轉攪拌、土倉攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機旋轉攪拌使添加劑與土碴混合,其主要目的就是要使盾構切削下來的碴土具有好的流塑性、合適的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力,以滿足在不同地質條件下掘進時都可達到理想的工作狀況。添加劑主要有泡沫、膨潤土以及聚合物。改良劑的確定及配比、摻量各種改良劑的性能指標表性能指標膨潤14、土泡沫劑工作原理利用添加的膠質減摩效果,使開挖土塑性流動,減少滲透性利用微細泡沫的潤滑效果使開挖土塑性流動,減少滲透性PH值7.5107.38粘度210Pas0.0030.2 Pas適用土層砂質粘土層、全風化、強風化片麻巖層砂質粘土層、全風化、強風化片麻巖層根據國內外成功的施工經驗,本工程擬采用在膨潤土漿液基礎上加泡沫劑,其效果比單獨改良有很大改善:顯著降低刀盤、螺旋輸送機的油壓及盾構推力,減小刀盤扭矩,減輕砂卵石地層對盾構設備的磨損,提高掘進速度和設備的使用壽命。根據xx地質情況,初步擬定改良劑添加率2035%。如按25%(即切削1 m3 渣土需注入250 L)計算,膨潤土漿液為24004015、00L/環、泡沫量為64007000L/環。膨潤土泥漿配合比為水:膨潤土:外加劑=1010.2,膨潤土為優質的鈉基膨潤土,外加劑為堿、CMC及超流化劑DAV等,泥漿坍落度控制在20cm以內。泡沫:9095%壓縮空氣和510%泡沫溶液;泡沫溶液的組成為泡沫添加劑3%、水97%。本工程所用泡沫劑粘度不低于0.1Pas。泥漿和泡沫混合物的作用機理泥漿和泡沫混合物的作用機理主要表現在以下幾個方面:通過注入泥漿和泡沫,在刀盤前方形成了一層泥膜,建立起泥土壓力,為土體結構提供水平推力,有利于形成拱結構。泥漿和泡沫使開挖面土體的強度和剛度得到加強,提高了開挖面土體的豎向抗力,對開挖面土體起到了支護作用,減少16、了開挖面土體失穩的可能。砂卵石地層顆粒松散,無粘聚力,顆粒之間的傳力方式為點對點,向開挖面土體添加泥漿后,泥漿包圍在顆粒周圍,形成了一層泥膜,增加了顆粒之間的粘聚力,使得顆粒之間的傳力得到擴散,改善了土體的受力狀況,如圖所示。另外,泡沫的體積極小,混合后泡沫的泥漿擴散性得到增強,可以在刀盤的攪拌下迅速滲透到土層中,將砂卵石顆粒包裹起來,降低了土體的密實度,改善了土體的塑流性。利用泡沫優良的潤滑性能,改善土體粒狀構造,同時吸附在顆粒之間的氣泡可以減少土體顆粒與刀盤系統的直接摩擦。降低土體的滲透性,又因其比重小,攪拌負荷輕,容易將土體攪拌均勻,從而做到既能平衡開挖面土壓,又能連續向外順暢排土。同時17、泡沫具有可壓縮性,對土壓的穩定也有積極作用。碴土改良的主要技術措施在富水含砂地層的掘進主要是要降低對刀具磨損、降低刀盤扭矩、螺旋輸送機的磨損,防止噴涌,采取向刀盤前和土艙內及螺旋輸送機內注入泥漿泡沫混合物的方法來改良碴土。并增加對螺旋輸送機內注入量,以利于螺旋輸送機形成土塞效應,防止噴涌。2.5盾構掘進方向控制與調整由于xx地層軟硬不均、隧道曲線和坡度變化以及操作等因素的影響,盾構推進不可能完全按照設計的隧道軸線前進,而會產生一定的偏差。因此,盾構施工中必須采取有效技術措施控制掘進方向,及時有效糾正掘進偏差。盾構掘進方向控制采用隧道自動導向系統和人工測量輔助進行盾構姿態監測盾構姿態監控通過自動18、導向系統和人工測量復核進行盾構姿態監測。該系統配置了導向、自動定位、掘進程序軟件和顯示器等,能夠全天候在盾構機主控室動態顯示盾構機當前位置與隧道設計軸線的偏差以及趨勢。隨著盾構推進導向系統后視基準點前移,通過人工測量來進行精確定位。為保證推進方向的準確可靠,計劃3050m進行一次人工測量,以校核自動導向系統的測量數據并復核盾構機的位置、姿態,確保盾構掘進方向的正確。采用分區操作盾構機推進油缸控制盾構掘進方向盾構機共30組推進油缸,每區油缸可獨立控制推進油壓。根據導向系統反映的盾構姿態信息,盾構姿態調整與控制便可通過分區調整推進油缸壓力事項盾構掘進方向調整與控制。在上坡段掘進時,適當加大盾構機下19、部油缸的推力和速度;在下坡段掘進時則適當加大上部油缸的推力和速度;在左轉彎曲線段掘進時,則適當加大右側油缸推力和速度;在右轉彎曲線掘進時,則適當加大左側油缸的推力和速度;在直線平坡段掘進時,則應盡量使所有油缸的推力和速度保持一致。在均勻的地質條件時,保持所有油缸推力與速度一致;在軟硬不均的地層中掘進時,則應根據不同地層在斷面的具體分布情況,遵循硬地層一側推進油缸的推力和速度適當加大,軟地層一側油缸的推力和速度適當減小的原則來操作。當盾構偏離軸線時,嚴格控制盾構低速勻速掘進,以通過調整螺旋輸送機的轉速等參數以保持前方土倉內的土壓力,給盾構機提供一個支撐點,配以千斤頂的推力使盾構機體受到一個旋轉力20、矩,改變其推進方向。軸線控制技術措施根據系統的電腦屏幕上顯示的圖像和數據,盾構機操作手將通過合理調整各分區千斤頂的壓力及刀盤轉向來調整盾構機的姿態,具體操作原則如下:盾構機轉角:通過改變刀盤旋轉方向調節。盾構機豎直方向控制原則A、一般情況下,盾構機的豎向軸線偏差控制在30mm以內,傾角控制在3mm/m以內。特殊情況下,傾角不宜超過10mm/m,否則會引起盾尾間隙過小和管片的錯臺破裂等問題;B、開挖面土體比較均質或軟硬差別不大時,盾構機與設計軸線保持平行;C、通過增加或減少上部和下部千斤頂的使用油壓進行坡度調整;D、掘進過程中時刻注意上部千斤頂和下部千斤頂的行程差,兩者不能相差過大,一般宜保持在21、20mm內;E、合理利用鉸接千斤頂,使盾構姿態與設計線路更加吻合。盾構機水平方向的控制原則A、直線段盾構機的水平偏差控制在30mm以內,水平偏角控制在3mm/m以內,否則盾構機急轉引起盾尾間隙過小和管片錯臺破裂等問題;B、曲線段盾構機的水平偏差控制在30mm以內,水平偏差角控制在6mm/m內,曲線半徑越小控制難度越大;C、由直線段進入曲線段時,根據地層情況(其決定盾構機的轉向難易程度),采取一定的措施,使管片的中心軸線更好地與隧道軸線擬合;C、盾構機由曲線段進入直線段時,盾構機操作原則應同上述中的原則類似;D、當曲線半徑較小時,可降低掘進速度,合理調節各分區千斤頂壓力,必要時可將水平偏差角放寬22、到10mm/m,以加大盾構機的調向力度;E、通過增加或減少左部和右部千斤頂的使用個數進行坡度調整;F、合理利用鉸接千斤頂,使盾構姿態與設計線路更加吻合。盾構掘進姿態調整與糾偏滾動糾偏刀盤切削土體的扭矩主要是由盾構殼體與洞壁之間形成的摩擦力矩來平衡,當摩擦力矩無法平衡刀盤切削土體產生的扭矩時將引起盾構本體的滾動。盾構滾動偏差可通過轉換刀盤旋轉方向來實現。當滾動超限時,盾構機會自動報警。豎直方向糾偏控制盾構機方向的主要因素是千斤頂的單側推力,它與盾構機姿態變化量間的關系非常離散,需靠經驗來掌握。當盾構機出現下俯時,加大下側千斤頂的推力,當盾構機出現上仰時,則加大上側千斤頂的推力來進行糾偏。同時考慮23、到刀盤前面地質因素的影響綜合來調節,從而到達一個比較理想的控制效果。水平方向糾偏與豎直方向糾偏的原理一樣,左偏時則加大左側千斤頂的推進壓力,右偏時則加大右側千斤頂的推進壓力,并兼顧地質因素。由直線進入緩和曲線宜提前一個盾身的長度開始按1.5倍曲率半徑轉彎,使盾構機的單邊推力差漸近遞增有利于保證管片環縫的拼裝質量。在急彎和變坡段,必要時可利用盾構機的超挖刀進行局部超挖來糾偏。方向控制及糾偏注意事項在切換刀盤轉動方向時,應保留適當的時間間隔,切換速度不宜過快,切換速度過快可能造成管片受力狀態突變,而使管片損壞。根據掌子面地層情況應及時調整掘進參數,調整掘進方向時應設置警戒值與限制值。達到警戒值時就24、應該實行糾偏程序。蛇行修正及糾偏時應緩慢進行,如修正過程過急,蛇行反而更加明顯。在直線推進的情況下,應選取盾構當前所在位置點與設計線上遠方的一點作一直線,然后再以這條線為新的基準進行線形管理。在曲線推進的情況下,應使盾構當前所在位置點與遠方點的連線同設計曲線相切。推進油缸油壓的調整不宜過快、過大,否則可能造成管片局部破損甚至開裂。正確進行管片選型,確保拼裝質量與精度,以使管片端面盡可能與計劃的掘進方向垂直。盾構始發、到達時方向控制極其重要,做好測量定位工作。2.6曲線段掘進施工技術措施本標段在天寶路站下橋站區間盾構隧道存在R=600m的平面曲線施工,天寶路站東城路站區間最小曲線半徑為R=13025、0m。在曲線段地層中掘進,無論是盾構推進還是管片與地層的相互作用力,都是曲線外側大于曲線內側,隨著曲線半徑的減少,這種差異越大。 可能發生盾構對管片有向曲線外側的分力,容易發生管片位移、擠壓破碎、漏水;盾構軸線偏差較大;糾偏大而引起地層變形大等不良現象。施工時,應根據推進速度、出土量和地層變形的信息數據,及時調整各種施工參數,以達到曲線推進的最佳狀態。為滿足本工程的特點,在盾構機上設有鉸接和仿形刀。在小半徑曲線施工中,合理開啟鉸接,可以良好地控制盾構姿態,保證管片的拼裝質量。盾構刀盤邊均安裝有仿形刀,超挖范圍為50mm,施工時可根據推進軸線情況對曲線內側進行適當超挖,超挖量控制在最小限度內。軸26、線控制盾構掘進中加強對盾構機推進軸線的控制。由于曲線推進盾構機環環都在糾偏,須做到勤測勤糾,每次的糾偏量盡量小,以保證形管片的環面始終處于曲率半徑的豎直面內。同時為控制管片的位移量和環面的平整度,以減少位移和管片碎裂現象的發生,從而達到有效控制軸線和地層變形的目的。由于線路的急轉彎,測量吊籃間距較小(30環50環),靠近開挖面的管片在側向壓力的作用下可能發生位移,為確保導線點的精確性,每推進10環復測一次。出土量:為確保盾構沿設計軸線推進,必須嚴格控制盾構出土量,同時根據地面監測情況合理調整出土量。同步注漿與二次注漿由于曲線段推進增加了曲線推進引起的地層損失及糾偏次數的增加導致土體受擾動的增加27、,所以必須嚴格控制同步注漿量。每環推進時根據施工中的變形監測情況,隨時調整注漿量及參數,從而有效的對軸線進行控制。曲線段推進中,實際掘進軸線為折線,曲線外側出土量大,必然造成外側土體損失,并存在施工空隙,因此同步注漿過程中須加強曲線外側的壓漿量,以填充施工空隙,加固外側土體,使盾構較好的沿設計軸線推進。推進中除同步注漿外,還應及時壓注早凝的雙液漿,以便在較短的時間內將建筑空隙填滿并達到一定的強度,與原狀土共同作用,有效減小管片受側向壓力影響在建筑空隙范圍內向弧線外側的偏移量。管片嚴格采取居中拼裝,從而使管片處于較理想狀態,確保管片拼裝質量及推進軸線控制在規范要求范圍之內。由于曲線環間的縱向張拉28、作用,縱向螺栓更容易松動,所以在管片拼裝中要加強螺栓緊固檢查,及時做好復擰工作,必要時對隧道內凸面縱向螺栓采用槽鋼進行固定。推進速度控制在2030mm/min,一方面避免因推力過大而引起的側向壓力的增大,另一方面減小盾構推進過程中對周圍土體的擾動。2.7大坡度地段施工本隧道區間隧道坡度程“V”字形,坡度為422,最大為22,給盾構推進和隧道內水平運輸帶來了困難。故在這些地段施工時必須按規范要求采取以下技術措施:開挖面的穩定:大坡度區段,圍巖的水土壓力隨著推進而時刻變化,因此開挖面壓力也必須根據水土壓力進行適當的調整。另外,特別是下坡時,由于壓力倉內的開挖土砂有可能出現滯留而不能充分取土,所以必29、須慎重管理,嚴格控制開挖土量。盾構:一般來說盾構機的前部比較重,因此具有向前方傾斜的傾向,所以上坡度推進時,往往加大下半部盾構千斤頂推進能力。另外,對于后方拖車也要防止脫車自走的措施。盾構下坡推進時,要防止盾構“抬頭”,盾構坡度每次向上糾偏幅度不得大于0.2%,嚴格控制出土量,調整土壓力設定值,確保切口土體不下沉。盾構上坡推進時,盾構很容易發生“上拋”現象。故盾構坡度每次向上糾偏小于0.2%,調整好土壓力設定值,以切口土體不隆起或少隆起為主。管片:每環推進結束后,必須擰緊當前環管片的連接螺栓,并在下環推進時進行復緊,克服作用于管片推力產生的垂直分力,減少成環隧道浮動。清除盾殼內的雜物,盡量做到30、盾殼內的管片居中拼裝,同時保證環面平整度。同步注漿:作為大坡度壁后注漿材料,最好是注入后的體積變化小,強度很快就能超過圍巖強度的瞬結性材料。下坡度時,壁后注漿材料繞入開挖面的可能性很大,所以,對于注入材料的選擇、質量管理等也必須充分注意。隧道內運輸設備:采用通常的軌道形式時,在大坡度區段由于電瓶車等動力車的脫車自走、器材掉下等引起的施工事故的危險性加大,對運輸設備的安全裝置中除了通常的剎車以外,還要裝備電瓶車的多重安全制動裝置。隧道內排水:在急下坡區段,隧道內排水會滯留在開挖部,須加強排水措施。2.8地表變形預測、控制及監測反饋采用盾構法施工影響地表沉降的因素很多,如地質條件、隧道埋深、土倉壓31、力、注漿量及注漿壓力、地下水位變化、施工多次擾動等。為了將地表沉降控制在允許范圍內,通過施工監測與理論模型計算分析,合理確定注漿量、土倉壓力、控制地下水位變化等可控因素,達到控制地表沉降的目的。根據監測結果和通過理論模型分析地表沉降,影響地表沉降的主要因素為開挖面土倉壓力、管片襯砌背后的注漿量和施工引起地下水位變化情況。施工前預測主要采用數值分析和施工經驗預測隧道施工造成的沉降量,為制定施工方案提供依據;在施工過程中,根據現場監測得到的各項參數,對施工階段和最終的地表沉降做出預測并反饋指導施工。掘進過程中的變形控制合理確定土倉壓力:根據地質條件和地下水狀況,確定各地段土倉壓力值,以保證工作面的32、穩定,并在掘進中根據反饋信息進行及時調整。保證同步注漿質量:環形間隙是盾構施工中引起地層變形的主要因素,盾構施工中嚴格執行“掘進與注漿同步,不注漿不掘進”的原則,加強設備管理,確保同步注漿不間斷進行。同時要根據信息反饋及時調整注漿壓力、漿液配比,必要時進行二次補充注漿。防止地下水流失:施工過程中如發生噴涌等現象,應采取措施控制地下水的流失,關閉出料口掘進使土倉充滿土體、注入膨潤土、泡沫改善碴土性能。必要時要進行二次注漿以截斷水源。施工過程中對地表沉降進行全程監控量測,并及時對監測數據進分析,分析引起沉降的主要原因,并根據分析結果及時將信息反饋到施工,及時調整施工參數,如土倉壓力、注漿量、注漿壓33、力、掘進速度等。在盾構施工過程中施工監控量測對控制地表沉降具有重要的指導作用。加強信息化施工組織管理,確保信息渠道暢通和信息反饋的及時性。2.9盾尾油脂的壓注本隧道工程位于高含水量、高滲透性、高水壓的地層中,為了能安全并順利地完成隧道的掘進任務,配備良好的盾尾密封系統并切實地做好盾尾油脂的壓注工作。本工程采用的盾構機的盾尾密封系統具有良好的可靠性和耐久性,施工過程中可在各道密封刷之間利用自動供給油脂系統壓注高止水性油脂,確保高水壓作用下的止水可靠性。盾構掘進過程中視油脂壓力及時進行補充,當發現盾尾有少量漏漿時,對漏漿部位及時進行補壓盾尾油脂。盾尾油脂壓注流程見下圖。2.10防迷流及防腐蝕措施按34、防迷流腐蝕設計要求,盾構區間采用隔離法對管片結構鋼筋進行保護,各管片間互相絕緣,不得有電氣連接。每環管片內的縱向和環向鋼筋全部焊接連通,并電橋檢查鋼筋、墊圈是否接通,不通者補焊。單塊管片環縱向電阻不大于1.510-2歐姆。區間隧道一般每施工50環進行一次分段測隧道的防迷流值,電阻不大于510-2歐姆。隧道貫通后測整個區間的防迷流值。據目前沿線地下水水質和土的腐蝕性檢測成果,地下水對混凝土結構無腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋無腐蝕性,對鋼結構具弱腐蝕性。場地土對混凝土結構、鋼筋混凝土結構中的鋼筋以及鋼結構均無腐蝕性。采取如下措施:管片連接構件采用鍍鋅處理,鋼管片應涂刷防銹防腐漆。同時,結合進一35、步的地質資料(詳勘資料)確定最終的防腐蝕具體做法。2.11有害氣體監測隧道施工時配備相應的設備和儀器,對隧道內施工環境監測包括粉塵、溫度、濕度、風量、風速、滲漏以及甲烷、瓦斯等進行監測,并配有甲烷、瓦斯報警系統。2.12對車站結構的保護在盾構組裝、吊出場地布置及施工場地布置時,充分考慮車站現有結構的保護。特別是露出地面的結構,采取防護網圍護的形式加以保護,防止車輛及施工機械對車站結構損傷。在進行盾構等重型設備的吊裝前,確認已建成結構的承載能力滿足要求,并制定專門作業指導書對車站結構加以保護。在進行重物的垂直運輸時,做到精心指揮,避免對結構造成破壞。為滿足盾構施工的要求,在盾構出洞時需建立后盾支36、撐(反力架)體系,施工前對后盾支撐(反力架)產生的反力和結構的承載能力進行校核。管片堆放前,對車站頂板的承載能力進行校核。盾構機過站施工前,結合當時的施工情況制定嚴密的過站方案中,充分考慮對車站結構的保護,盾構機空推時沿預定線路行走,嚴防擦傷車站結構。對可能影響的已建成結構進行監測。3盾構機及后配套設施的維護保養3.1盾構機維護、保養為確保盾構機正常掘進施工,在施工過程中必須對盾構機進行日常保養工作。建立、建全盾構機維護、保養制度;根據盾構機日常維護保養制度,每班安排一名機電技術人員跟班作業,對盾構機進行日常維護保養,對盾構機易損部件進行檢查。盾構機維護人員每天根據維護情況填寫盾構機維護記錄。盾構機操作手在掘進過程中,及時撐控盾構機相關參數,對出現的問題及時進行匯報和處理。項目部應備足盾構機易損耗配件,在出現損耗時及時更換,確保盾構機正常掘進施工。3.2后配套維護、保養建立、建全后配套維護、保養制度;根據機械的日常維護、保養制度,每班安排一名機電技術人員和兩名機修工人對后配套設備進行維護和保養,對后配套設備出現的問題進行癥斷,及時修理,并根據維護、修理情況填寫維護、保養、修理記錄。確保盾構掘進施工。