摘 要：本文主要针对在抗浮压板下盾构施工困难，盾构机姿态难以控制，造成成型隧道姿态不佳，管片破损等情况，对盾构垂直姿态、水平姿态、土压、渣土改良、铰接、同步注浆及二次注浆等掘进参数加以总结，解决在抗浮压板下施工困难的难题，可供同类工程在抗浮压板下施工作参考。
关键词：抗浮压板，盾构，掘进参数
1 工程概况
1.1 工程简介
成都地铁4号线二期工程土建5标位于成都市龙泉驿区，线路沿成洛大道南侧绿化带由西向东方向敷设，先后穿成都绕城高速路基、燃气管线群、成花货运铁路高架桥。盾构区间隧道起于明蜀王陵站东端2#明挖区间，止于西河站西端3#明挖区间，起止里程为YDK43+999.3(ZDK44+001.135)～Y(Z)DK44+900.7。
线路平面线路包括直线段、R=700m、800m、1000m、1200m、1500m、2000m的圆曲线及缓和曲线，纵断面采用动力坡，坡度为16‰～28‰，隧道顶埋深为4.1m～18m。盾构区间始发段埋深较浅，由于后期规划成安渝的立交桥的收费站设置于此，经设计抗浮计算，为保证成型隧道后期的结构安全，始发段设计抗浮压板。
1.2 抗浮压板简介
盾构隧道下穿成安渝高速E匝道区域施工抗浮压板，左右线抗浮压板宽10m，长60m，厚1.0m，左线抗浮压板起止里程为ZDK44+011.485～ZDK44+070.08，隧道顶部距板底0.8～1.05m，右线抗浮压板起止里程为YDK44+027.592～YDK44+087.08，隧道顶部距板底1.33～1.52m。
2 盾构掘进技术措施
2.1掘进参数
2.2纠偏措施
在抗浮压板下盾构施工容易出现姿态超限情况，针对超限情况，具体措施如下：
①降低土压，做好渣土改良，保证土仓内为实土压，土压控制在0.5bar～0.6bar，逐步降低推力；
②掘进过程中从径向注浆孔注膨润土以减少盾体的摩擦力，逐步减小铰接力；
③掘进完成后，现场值班领导及相关技术人员根据盾尾间隙、油缸行程差分析，综合考虑后确定管片类型及拼装点位；
④掘进中推进油缸的压力差不宜超过60bar，防止纠偏过激；
⑤注浆压力略高于土仓压力，4路注浆管路均匀注浆；
⑥螺栓复紧采用棘轮扳手，扭矩不宜过大，8.8级螺栓在600～700N•m，5.6级螺栓在460N•m左右。
2.3纠偏方案
①盾构机铰接油缸行程为左上98左下106右上102右下111。通过掘进2环，固定下部铰接油缸行程铰接长度(钢管套住伸出的油缸)，推进时通过加大土压，同时收上部铰接油缸，使上部铰接油缸行程控制在55～60mm，使下部铰接油缸行程比上部铰接油缸长50～55mm，便于盾构机抬头。
②管片顶部120°范围内，管片脱出盾尾后一环，沿螺栓头处焊接三道槽钢，减少管片错台、破损发生的几率。
③调整同步注浆浆液水泥用量至300kg/m³，同步注浆的同时进行下部二次注浆填充加固，以提高浆液凝固强度和缩短浆液凝固时间，达到稳定管片和防止管片下沉的目的。同步注浆方式为下部注浆量70％，上部注浆量30％。二次注浆点位主要为上部，注浆压力根据现场实际情况确定，尽量将管片抬升。
④减小泡沫的注入量和气体的注入量，并将泡沫原液比例调至3.0％，保证螺旋机能将土抽出的状态下，渣土尽可能改良偏干，便于盾构机抬头。
⑤螺栓复紧：纠偏期间，纵向螺栓掘进期间2次复紧，横向螺栓在管片脱出盾尾后1环开始管片螺栓复紧。防止推进期间因推力过大或应力集中造成管片破损。
⑥认真做好管片选型，管片选型按“推进油缸形成差不大于50mm、盾尾间隙65-85mm、紧跟盾构机姿态”三原则进行；当环掘进完成后，值班工程师将推进油缸形成差、盾尾间隙和盾构机姿态的量测数据上报值班领导，共同进行管片选型。
⑦根据需要，管片螺栓调整为M27、5.6级，增大螺栓的拉伸率来控制管片破损，待盾构掘进和管片质量正常后按设计进行更换。
⑧在渣土偏干的情况下，每环适量多出部分渣土，将刀盘上方的土出一部分，增加盾头上抬的空间。
2.4碴土改良
碴土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓或螺旋输送机内注入泡沫或膨润土，利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土碴混合，其主要目的就是要使盾构切削下来的碴土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力，以满足在不同地质条件下采用不同掘进模式掘进时都可达到理想的工作状况。
始发端头隧道范围为粉质粘土，拟采取分别向刀盘面和土仓内注入泡沫的方法进行碴土改良，必要时可向螺旋输送机内注入泡沫。泡沫注入量根据具体情况确定。
3 施工管理
3.1施工组织
①应对类似工况，项目部管理人员均应从思想上高度重视；
②掘进前应细致分析并制定详细的施工参数，预判可能出现的问题，做好充分的技术准备；
③合理组织施工，确保工序衔接有序；
④加强安全、质量管理以保证施工连续性。
3.2人员管理
①管理人员进行分工，定岗定责，及时发现问题并分析处理；
②工区明确责任分工，要求主司机经验丰富；
③加强盾构司机及值班工程师掘进技术总结；
④制定质量管理措施：下发管片错台、破损、渗漏统计表，要求值班工程师对以上内容认真记录，并制定掘进参数监控表。
4 结语
通过在抗浮压板下盾构施工法的施工，成功地有效解决了盾构机姿态难以控制，成型隧道姿态不佳，管片破损等易出现的施工情况，加快了施工进度，并确保了盾构机安全穿越抗浮压板，成型管片质量可控，成型隧道不超限，满足设计要求。
论文作者:张雄伟
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签：管片论文; 盾构论文; 压板论文; 螺栓论文; 注浆论文; 隧道论文; 油缸论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;