1、第三章 工程特點、重點、難點及相應措施3.1 工程特點3.1.1 周邊環境復雜，施工制約因素多隧道沿線經過東單北大街、東四南大街，該段地面交通繁忙，隧道從道路東側密集商業建筑物下穿過，建筑物大多建設年代較早，狀況不佳，根據現場踏勘情況可知，施工影響范圍內的主要建筑物為位于總布胡同的國泰證券北京營業部和位于東單北大街的華龍飯店；地下管線多，包括污水、上水、電力、熱力、電信等多種管線。由于本工程沿線所經地面道路為市區南北向交通要道，交通量大，且該地段為東城區的主要商業街區“銀街”，故要求地鐵施工期間不能中斷交通。 3.1.2 富水含砂軟弱地層多隧道穿越的地層為軟弱地層，基本為砂質粉土、粉質粘土、砂
2、層等，含水量豐富，給施工帶來極大困難。3.1.3 穿越大粒徑卵石層隧道穿越的地層有卵石層，平均粒徑7080mm,最大粒徑200mm,但不排除有更大粒徑卵石。3.1.4 施工場地受限，施工干擾大盾構施工時，車站工程正處于施工階段，施工場地有限，既要提供車站施工的場地，又必須滿足盾構施工場地，施工中相互影響較大。3.2 工程重點和難點3.2.1 沉降控制是重中之重地面建筑物密集，地下管線眾多，控制沉降保護建筑物及地下管線是本工程的重中之重。3.2.2 盾構機設計是關鍵 本區間段盾構機將穿越粉細砂層、圓礫層、卵石層等，大部分在潛水層中，且部分段進入承壓水，盾構機要能適應上述不同地質情況，盾構機的選型
3、和設計是關鍵。3.2.3 盾構穿越不良地層盾構隧道通過的地層有粘質粉土砂質粉土層及粉質粘土1層、粉細砂層、圓礫層，中粗砂1層、層和粉質粘土重粉質粘土1層，均在富水軟弱地層中通過，地層穩定性差，易坍塌，掘進時存在開挖面的坍塌和涌砂涌水的危險。3.2.4 如何做好盾構隧道防水，保證施工質量本標段所處地區地下水位埋深在1417m之間，該含水層對隧道施工及地鐵運營使用影響較大，為此，施工中如何作好隧道的防水施工是本工程的重點之一。3.2.5 盾構進、出洞時的控制盾構進洞，通過加固區段后，立即進入粉砂，粘質粉土砂質粉土等軟弱層中，易出現盾構低頭現象，盾構姿態的調整與控制顯得尤為重要。3.2.6 管片生產
4、的養護的控制管片的質量是盾構隧道中的關鍵環節，在管片生產制造中，如何控制好養護溫度，是盾構隧道施工中的重點。3.3 針對工程特點、重點、難點的相應措施3.3.1 沉降控制措施補充地質鉆探及必要時的超前鉆探，加強對地層變化的預測預控及時掌握前方地層變化情況，如土質、地下水情況，調整制泥材料的加入量、同步注漿量，掘進推力及速度，出土量，以達到維持開挖面穩定是沉降控制的關鍵。地層加固對重點地段進行地層加固。加強監測監控及時反饋監測數據，監測數據按沉降分析理論分析處理后及時調整盾構施工參數，從而對地表沉降進行有效控制。采用同步注漿方式，并嚴格控制注漿壓力和注漿量注漿壓力的大小和注漿量是直接影響地面沉降
5、的關鍵因素，在施工中要嚴格按規定程序和施工指令進行操作，精確控制注漿壓力。根據不同地質情況及時調整注漿量。嚴格控制盾構機的姿態在盾構掘進施工過程中，盾構姿態變幅越大，盾構機越難控制，對地面沉降的影響也越大，要堅持“勤監測、勤糾偏、小糾偏”的原則，盡量實現盾構平緩推進；嚴禁一次性大幅度糾偏，造成過大超挖和對周圍土層的擾動。每次盾構機的糾偏量應不超過3cm（0.5%D）3.3.2 盾構機設計是關鍵根據地質情況，在專家組的指導下，與設備制造商密切合作，設計生產適宜的盾構機。采用土壓平衡盾構機，加入泡沫等材料，可以順利通過粉細砂層、圓礫層、粉土層、粉質粘土層等；螺旋機軸可以伸縮，內設封閉門，可應付潛水
6、、承壓水。螺旋機直徑700mm，可以應付粒徑達200mm、長400 mm的卵石,本段隧道土層顆粒最大粒徑為200mm。3.3.3 盾構穿越不良地層的處理措施根據招標文件提供的地質資料及實地調查顯示，在盾構隧道埋深范圍內分布有粉質粘土及粉砂土，含水量大，具有良好的賦水和透水性，盾構掘進時存在開挖面的坍塌和涌砂、涌水的危險。為此，擬采取下列措施：（1）進行超前鉆探，查明地質情況和含水量；（2）采用加泥土壓平衡式掘進，嚴格控制出土量，保持盾構機均衡連續穿過這些區域；（3）穿越砂層、礫石層、卵石層時，則加注膨潤土或泡沫材料，以提高倉內土體的水密性和流動性；（4）嚴格進行同步注漿，保證注漿效果，若發現流
7、砂等，采取超前注漿；（5）加強監測，及時反饋。3.3.4 隧道防水措施1. 管片自身防水（1）根據招標文件的要求，管片的抗滲等級滿足S10的抗滲等級，。（2）管片混凝土采用密實級配，且加入適當的外加劑。（3）采用高精度的鋼模板，提高管片的精度。2. 接縫防水（1）采取沿管片肋面四周設置密封墊的方法進行接縫防水；（2）密封墊采用符合標準的三元乙丙橡膠材料。（3）采用批準的粘合劑按操作方法進行接縫防水；（4）提高管片接頭處密封墊的施作精度。3. 螺栓防水管片螺栓接頭設置止水墊圈，在螺栓與螺栓孔的縫隙中插入墊圈和密封環等用合成橡膠和合成樹脂制作的襯墊，用墊板將該襯墊擠緊進行防水。4. 管片外圍防水盾
8、尾空隙注漿選用適宜的配比及材料并精心施工以形成穩定均勻的管片外圍防水層，形成第一道防水防線。5. 施工方面措施（1）提高管片拼裝精度。（2）檢查管片是否損壞，裂縫；杜絕使用不合格管片。（3）管片上的彈性密封墊要粘貼牢固，并且材料的種類和位置符合設計要求，尤其要注意管片角部材料粘結要緊密和牢固。（4）在管片吊運過程中要避免觸碰密封墊，發現脫落時要及時粘貼上去，在管片安裝關，要安排一道檢查程序。（5）盾構操作要均衡，避免盾構機方向變化中角度較大導致管片出現較大的錯臺從而影響密封墊搭接和密貼。（6）在緊固管片螺栓時，要確認止水圈的完好性。（7）加強施工測量，提高盾構掘進質量，減小隧道軸線的偏差及糾偏
9、力度，給管片的吊裝創造一個良好的前提。這樣才能保證管片鋪設順暢、橡膠墊各部位受力均勻，提高防水效果；（8）做好襯砌接縫的嵌縫工作。襯砌接縫除采用密封條、密封墊進行防水外，在背后注漿過后，應及時做好接縫的嵌縫工作，嵌縫密封材料采用單分子親水性聚氨酯密封膏、密封膠，由專用工具進行施工。嵌縫前應先清理縫中的灰塵雜物，在干燥狀態下進行嵌縫材料的施工，局部漏水處應先止水后施工。拱頂嵌填范圍應確保接觸網與道床上的軌道不至于被滴水腐蝕，拱底嵌填范圍應超過道床排水明溝。3.3.5 盾構進出洞遇粉砂層的處理措施（1）根據招標文件提供的資料，本標段四個盾構工作端頭隧道埋深范圍內為富水砂層及粉質粘土層，在施工中根據
10、設計圖紙的要求對進、出洞段進行注漿加固，盾構出洞處加固區域為圍護結構前方8m的土體，加固深度范圍為拱頂開挖面以上3m至拱底開挖面以下3m；盾構進洞處加固區域同盾構出洞區域，加固深度范圍與盾構出洞處相同。具體做法詳見后述土體加固章節中有關內容。（2）當洞門打開后，為了防止出現滲漏水引起的開口處的土體坍塌，當洞門打開后，盾構機立即靠上開挖面，保持開口洞門處的土壓平衡。（3）盾構機出洞時，由于在通過加固體時，速度較慢，總推力較小，此時反推力減小，易造成管片接縫增大。施工中采取在后面的管片上與盾構體之間用鋼絲繩拉住，盾構機前進時，在反力的作用下接頭縫縮小，接觸緊密。（4）考慮到盾構機在進、出洞段掘進時
11、，由于盾構機從加固區的剛性土層突然推進到未加固地段柔性土層時容易產生抬頭或低頭現象，所以在調整盾構機推進參數，調整盾構姿態的同時，在剛性土層外設置過渡段，過渡段的長度為10m。 3.3.6 管片生產養護溫度的控制(1) 養護方案的選定從業主的招標文件和開工日期來看，從發出中標通知到盾構開工有12個月的時間，接到中標通知后即可著手進行管模的制造，之后可立即投入管片的生產，從開始生產之日到管片拼裝有近8個月的時間提前生產，安排五套管模同時進行，這樣就可采取低溫養護，使養護溫度控制在500C左右。(2) 養護的方法管片混凝土振搗完畢后，抹平、蓋好立即送入養護室，養護2小時，溫度控制在500C左右，同時保持一定的溫度,之后再放入水池養護，當管片混凝土強度達到設計強度的70%以上后，方可拆模。(3) 養護中的注意事項a. 養護過程中，控制溫度的增減變化量小于200C/h；b. 養護溫度不要過高，以免使管片表面形成龜裂；c. 養護溫度與管片混凝土水化熱溫差不宜超過150C；d. 保持養護的濕度。
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