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摘要：随着地铁建设在国内的高速发展，隧道盾构法施工技术在地铁工程中得到广泛应用，盾构施工过程中，经常会遇到地下障碍物，盾构机穿越障碍物可采用多种不同方式进行处理。昆明地铁三号线某项目盾构施工，顺利完成了盾构侧向切削地连墙施工，并安全到达接收站。本文详细介绍了盾构侧向切削地连墙的施工方法，为以后类似工程提供参考。
关键词：盾构机；地下障碍物；侧向切削；地连墙
1 工程概况
1.1 工程背景
昆明地铁三号线工程东标段【文化宫站~省体育馆站】盾构区间右线盾构机即将出洞到达文化宫站，文化宫站3号出入口地下连续墙围护结构侵限右线隧道，为全面考虑盾构长距离切削地下连续墙且处于最后到达的风险状况，采用科学的手段来评估其风险点，提出风险控制措施，确保盾构机切削地下连续墙期间防止地面坍塌和顺利到达。
图1 区间线路示意图
1.2 设计工筹概况
文化宫站～省体育馆站盾构区间右线里程YDK16+152～YDK16+800处文化宫站3号出入口地连墙侵入隧道，长度28m,这段隧道处于区间到达段，为直线段、坡度5‰、隧道埋深18m。
3号出入口北边围护结构采用800mm地下连续墙，沿文化宫站-省体育馆站隧道方向设计，长度为27.95m。因该出入口位置受周边环境限制，导致出现地下连续墙侵入隧道，部分侵入隧道的地连墙下部8.65m范围内采用玻璃纤维筋混凝土，上部设计为双层钢筋，混凝土为水下C30。
根据施工图及现场开挖到地墙上部冠梁测量防线，且经项目部和业主第三方测量复核后，地墙侵入右线隧道外径实际差值为25-34.5cm。
2 风险分析
文化宫站～省体育馆站区间主要地层粉质粘土、粉土、粉砂层，盾构刀盘刀具主要配置为刮刀、重型撕裂刀，未配置滚刀。
地墙采用水下C30混凝土，现在强度达到35MPa以上，根据现在刀盘配置，不足以达到切割地墙的强度，同时在切割地墙时左右地层不均匀，导致刀盘一直受到水平左右力的影响，盾构姿态易于偏向掘进右侧，正处以出洞阶段，给出洞带来极大风险。具体影响表现在以下几个方面：
（1）现刀盘刀具配置全部为刮刀，盾构机在进入受侵隧道前，需更换部分滚刀，又因受侵隧道长度有28m之多，盾构长距离连续磨墙，有可能在掘进过程中也需换刀，风险极大；
（2）盾构机在受侵隧道掘进时，受侵入开挖面的连续墙影响，土压平衡难以建立，会出现大量超挖，地面沉降难以控制，甚至出现塌方，对隧道上部的管线安全及主干道交通造成影响；
（3）盾构掘进时，盾构千斤顶油缸分区推力严重不均，极易造成管片错台、漏水，甚至崩裂的情况；
（4）受侵隧道为盾构接收最后掘进的28m，因开挖面软硬差异极大，盾构姿态及隧道线形恐无法达到盾构出洞要求。
3 侵限区域地层加固处理措施
3.1 换刀加固区处理措施
为保证文化宫站~省体育馆站区间右线的顺利到达，在进入切削地下连续墙前建立3m*10m加固区，主要是进入土仓检查刀具，对磨损严重的刮刀进行更换，同时将刀盘边缘刮刀更换为单刃滚刀。加固区采用D600@400*400素混凝土咬合桩，浇筑C10混凝土至地面下2m。
4.盾构掘进及风险控制措施
4.1盾构掘进措施
（1）在盾构机到达侵入隧道地下连续墙前的换刀加固区时，刀盘8把边缘刮刀全部更换为单刃滚刀，用于切削地下连续墙。
（2）盾构姿态控制主要在千斤顶的操作，为保证切入地墙内，减少右侧千斤顶受力，聘任盾构机司机要求为机龄8年以上、接触过地层不均匀情况、操作熟练的盾构机操作手。
（3）在切削地墙过程前仔细检查盾构机电设备，检查好刀具或更换刀具设备，严格按照开仓指导书进行开仓作业，开仓换刀之前编制开仓专项施工方案，对换刀人员进行安全技术交底。
（4）由于处于盾构最后到达阶段，盾构姿态一定要控制好，掘进速度控制在0.7~10mm/min；为深入切削地墙，刀盘采用逆时针旋转，速度0.8~1.2r/min;推力控制在1200t~1800t,不允许突然更改推力值。
（5）在保证线路要求的情况下，进入切削地墙过程中，盾构水平姿态应设置左+5cm，增加切削宽度。
（6）加强盾构出土控制，及时掌握开挖面的地质情况和出土量，防止超挖而造成地表塌陷。对超挖环应增大同步注浆量并及时二次注浆，结合地面监测沉降情况补注双液浆。
（7）加强盾构掘进过程中隧道轴线控制。在盾构掘进过程中，以各区域千斤顶的行程、油压以及流量控制盾构前进方向，发现偏差时及时调整千斤顶的编组和各区域千斤顶的行程、流量及油压，加强各施工参数的设定管理，防止因参数设定不当造成隧道轴线产生大的偏离，要做到随偏随纠、勤纠小纠,减少因轴线纠偏而造成的土体超挖、扰动。
（8）加强监测工作，及时反馈监测信息。对所布监测点进行全面检查，收集原始记录，确保原始数据准确无误。根据地表沉降和建筑物沉降的监测数据，结合地质情况，及时调整密封土仓压力、千斤顶等施工参数，做到信息化施工。监测项目内容应包括：地面沉降、隧道管片监测。管线监测及周边环境监测。通过监测数据显示盾构掘进过程隧道的稳定性和地面周围环境安全；监测频率为在盾构通过前每天监测3次，有异常情况时进行不间断监测，通过后每天监测2次。盾构切削地下连续墙过程中，地面安排专业人员值班，发现异常情况立刻通知应急领导小组。
4.2风险控制措施
（1）对切削地墙地面范围内用施工围挡封闭，减少路面风险。
（2）对地面出现较大沉降，采用30mm钢板铺设，保证路面安全，洞内二次注浆。
（3）出现大面积塌方，立刻隔离危险区，对塌方处进行砂回填。然后浇灌商品混凝土。
（4）当盾构姿态未达到预计姿态时，要求纠偏时密切关注盾构机的姿态，在进行调整阶段的推进过程中，加大人工复核成型管片和盾构机姿态的力度。每推进2环时，进行人工复核测量，及时与自动导向系统进行比较，如有疑点，待查明原因后方可继续推进，测量人员给出详细的测量成果表，对盾构机操作手进行施工指导，确保线路平稳回归。
5 结语
本次盾构机侧向切削地下连续墙施工，经过多次专家论证方案，在严格控制现场加固施工质量、盾构掘进各项技术参数、盾构机维护保障和地面监测数据等方面的施工保障措施下，盾构机安全快速的通过了地连墙侵隧道段并在文化宫站安全接收，为公司在以后盾构掘进过程中处理地下障碍物积累了宝贵的施工经验。
论文作者:王延玲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/13
标签：盾构论文; 隧道论文; 文化宫论文; 地下论文; 千斤顶论文; 地面论文; 姿态论文; 《基层建设》2017年第13期论文;