地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术论文_曹智俊1,周文朋2

地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术论文_曹智俊1,周文朋2

中国水利水电第十一工程局有限公司 河南省郑州市 450001

摘要:本文从施工方面详尽的说明了地铁盾构空推过暗挖隧道施工技术,并确定了其建筑施工的范围。与此同时,为了更好的对今后在相同条件下使用地铁盾构空推过暗隧道施工技能,本文也详细的整理了该施工工程的详细的技术方法、其施工工法的原理,以及今后主要施工工艺和质量控制的重点,为类似工程提供参考。

关键词:地铁,盾构,空推,施工工法,隧道施工

一、地铁盾构空推过暗挖隧道需要注意的事项

1.1导台控制

为了确保地铁施工的质量和安全,所以,混凝土导台的制作质量就变得尤为重要,在盾构机进行掘进空推之前,必须完成导台制作,导台的质量直接影响到盾构机能否可以正常掘进,也对隧道轴线和设计轴线距离偏差有着一定影响,进而对管片拼装过程产生影响,所以,控制导台质量是保证地铁盾构空推过暗挖隧道的关键之处。

1.2盾构机参数设置

盾构机不断的向前掘进的过程中,刀盘也不断的在削减正前方的岩土量,当盾构机距离接口的位置越近,机械的运作对结构处的结构影响也就越大,当采用矿山法隧道施工方案时,距离接口不超过二十五米时,影响逐渐增大,为避免盾构机对结构的伤害,设置合理的机器参数是保证施工质量和施工安全的重要一步。

1.3保证管片拼装质量

在进行管片拼装时,要细心观察管片和管片之间距离的变化,要确保一定的距离,保证管片拼装的质量,特别值得注意的是圆整度,在拼装过程中一定要将管片连接螺旋拧紧同时用紧线器拉紧,用木楔子将管片外侧和基座间的空隙紧紧固定住。

1.4控制好管片的下沉

管片的不合理下沉会导致错台的事故发生,因为管片和隧道外壁间一般有25厘米~30厘米的空隙,此外,管片的底部和导台间也存在大约10厘米的空隙,一般情况下,施工前,需要对各处的缝隙采用豆砾石材料进行填补。但是,填补的方法一般是从较小的空隙通过,然后对较大的空隙进行填充,这种方式的施工难度大,而且不能保证填筑的质量,易出现填补不充实的现象,在这种情况下,当管片发生掉落,就会出现下沉,最终出现管片错台的现象。

二、地铁盾构空推过暗挖隧道施工的注意事项

2.1进行混凝土导台质量的控制

混凝土导台的质量和品质,会对盾构机的正常掘进产生相应的影响,这是因为盾构机的掘进空推需要准确的按照隧道的轴线和设计轴线来有序推进,一旦导台的质量不达标,盾构机在运行时就可能发生卡顿、偏差,从而让盾构机的运行偏离正确的推进位置,连带的会对后期的管片拼装产生负面的影响,可以说做好混凝土导台的质量管控是确保地铁盾构空推暗挖隧道的关键所在。

2.2计算盾构施工参数

首先,进洞掘进之前,建立土压平衡,其次,盾构机在掘进过程中,要先进行试验路段掘进,并且对相关数据进行记录、分析,然后进行总结制定对应的掘进设备参数。

2.3进行空推速度控制

盾构机的在进行掘进空推时需要保持一定的空推速度,只有速度适宜,才能在确保盾构机的运行平衡的同时,顺利完成洞口岩土的有效削减。一般来说,盾构机的初始速度应该控制在10mm/min。

2.4保证管片拼装质量

在进行管片拼装时,细心观察管片和管片之间距离的变化,要确保一定的距离,保证管片拼装的质量,在拼装过程中一定要将管片连接螺旋拧紧同时用紧线器拉紧,用木楔子将管片外侧和基座间的空隙紧紧固定住。

三、盾构与暗挖隧道对接施工关键技术

3.1盾构接收注浆加固技术

隧道洞内盾构端头加固是盾构顺利对接暗挖隧道的关键工序,其施工质量很大程度上决定了盾构接收的成败,故须采取有效的质量保证措施。

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盾构接收注浆加固技术是盾构与暗挖对接的关键环节,包括了注浆工艺与材料、加固范围与布孔。首先做左线盾构端头应采用深孔袖阀管后退式分层劈裂的方式进行注浆加固,袖阀管采用φ48×5规格的钢性材料,浆液采用体积比为1:1的水泥-水玻璃双浆液,在浆液中还需要填充少许抗裂微膨胀剂与液体速凝剂。加固范围为开挖轮廓外的2.5m位置,孔位环向间距50cm,孔间距45cm,线路孔长度为25m的发散布局,浆液扩散半径在70cm左右。

3.2盾构与暗挖对接段初支扩挖技术

标准段施工一般采用台阶法,而渐变段与扩挖段则采用CRD法来进行。

①对导洞1进行超前导管与注浆,用台阶法进行开挖施工,并且建立初衬。

②导洞2施工完成以后,进行土方的开挖,也施工形成初衬,导洞1与2之间的距离为6m。

③导洞2施工完成后,依据步骤①进行导洞3的施工,随后将导洞2与3之间的距离也保持在6m。

④导洞3施工完成以后,与步骤②类似进行导洞4的开挖等。

3.3扩挖段及盾构壳体二衬施工技术

扩挖段及盾构壳体二衬施工技术中包括了防水施工与模板施工。

扩挖段的防水施工与常规施工类似,主要是要进行基面的防水处理,保证基面的防水效果。盾壳内部的防水,一把采用双面自粘材料,0.5cm厚度的沥青基聚酯胎防水卷材来保证其防水效果。主要是要进行两个部位的防水处理。

(1)盾壳与暗挖段连接处的防水处理,洞口采用背贴止水带的方式进行防水处理。

(2)盾壳与管片处的防水处理用止水胶与注浆管结合的方式来提高防水效果。

标准断面拱墙二衬采用模板台车的施工方式。

非标准断面二衬采用满堂脚手架、定型钢拱架和定型可调钢模板施工的方式来进行。但是材料、设备的规格需要根据工程的实际情况加以选择,在工程中,满堂脚手架采用的是φ48.3×3.6规格的钢材,立杆横纵间距为0.7m×0.9m,步距为70cm,并设立相关的纵横向扫地杆。钢模板采用0.6m×0.9m的弧形模板,高模板要具有可调节的特性,在安装过程中,从拱顶开始,逐步向两侧开始安装,相邻模板之间需要采用必要的加固措施,保证其连接效果。弧形钢拱架采用16a规格的工字钢,相邻两个钢拱之间用特定直径的钢筋通长焊接,环向间距为120cm,暗挖段扩挖段与盾构壳体二衬连接。

3.4盾构与暗挖对接姿态的控制

在盾构下井对接前需要对暗挖隧道基线进行测量,确定好盾构机空推段的位置。确保盾构允许的水平与垂直偏差在隧道设计轴线容许值±20mm之内,测量定位完成。设备下井定位、组装、调试通过后。在推进第一环暗挖段时,应做好推力与铰接的控制。时刻注意土仓压力有无明显波动。刀盘转速不宜过快,应控制在每分钟0.7转以内,防止因旋转反力导致盾体扭转。推进过程中及时同步注浆(可适当调节浆液配比,缩短凝结时间),注浆压力应控制在0.3Mpa至0.5Mpa之间,确保壁后注浆密实均匀。推进时密切关注参数的变化。做好应对措施,如有异常情况及时处理以免事态扩大。安装环管片时注意管片拼接的圆弧度。及时紧固管片连接螺杆。管片安装完成后,需在下环掘进至1m时复紧安装完成的管片螺杆,可减少因推力变换导致的管片变形。在刀盘到预计到达掌子面里程前30cm左右,可增加刀盘转速至1.2转。逐渐建立土压,降低出土率。确保参数无明显波动即暗挖段与盾构机顺利对接完成。

结语:

地铁盾构空推过暗挖隧道施工技术在地铁施工建设的过程中发挥着极为重要的作用,让隧道的掘进施工实现了机械化和自动化,让以往的隧道挖掘形式得到了相应的优化和完善,进一步提高了地铁施工的进度和成效。

参考文献:

[1]刘湘君.地铁隧道盾构施工关键技术[J].商品与质量•建筑与发展,2017(9):639.

[2]张中阳.地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术[J].住宅与房地产,2018(3):179-180.

论文作者:曹智俊1,周文朋2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/13

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