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摘要：在广州地区进行盾构施工，区间地质一般较为复杂，盾构机在掘进过程中会交替遇到多种地质，不可避免的需要进仓检查更换刀具或是清理泥饼。如何安全有效的进仓作业并快速恢复掘进，是广州地区盾构施工中一直在讨论的话题，因为这不仅制约着盾构机的施工效率，更是关系到盾构施工安全及施工成本的重要因素。本文以广州佛莞城际FGZH-1标盾构机预加固后常压开仓为例，为类似工程提供参考。
关键词：软弱地层；预加固；常压开仓
1 工程概况
佛莞城际FGZH-1标位于广州市番禺区，正线全长11.03km，包含两站三区间，合同总造价25.28亿元。两个车站分别为长隆站535m、番禺大道站270m；3个盾构区间分别为4675m、3970m、755m。
区间隧道施工使用4台φ8.85m土压平衡式盾构机，其中广州南站—长隆站区间使用2台铁建重工生产的盾构机（左线4615m，右线4675m）；长隆站—番禺大道站区间使用2台北方重工生产的盾构机（左右线均长3970m）。
隧道管片为通用型，外径8.5m，内径7.7m，环宽1.6m。
周边环境：隧道多穿越山地、荒地、村庄自留用地，部分地段已开始开发建设，隧道沿线多次穿越复杂、密集地下管线。
2 地质特性
穿越地层自上而下主要为：填土层，粉质粘土，全、强、中风化二长花岗岩，全、强、中风化泥质砂岩，不同地层交叉变化，且变化频繁；区间覆土地质软弱、松散，自稳性差，透水性强，具体见图地质图1、2。
4 预加固位置的确定
4.1 根据地质情况
在盾构进入复杂地质前一般需要开仓检查更换刀具或是清理泥饼，确保盾构机机况处于最佳状态，一次性穿越特殊地质，避免在危险地质中停机开仓，如上软下硬地层、富水砂层等。
4.2 根据地表情况
在盾构机穿越特殊构筑物，如桥梁、高速、国道、铁路、房屋等，或是穿越河流、湖泊等，不允许在此范围内开仓的情况下，需要提前选定合适位置进行开仓检查更换刀具或是清理泥饼。
4.3 根据前期试掘进情况
本段盾构区间盾构机使用复合刀盘，开挖直径φ8.85m，滚刀共计58把，其中面刀使用19寸盘形滚刀，中心刀使用17寸双刃盘形滚刀，软土地层可一次性掘进600-800m，上软下硬地层可一次性掘进200-400m，根据前期试掘进情况，然后综合考虑地质情况、地表情况，选取合适的位置进行预加固。
5 加固方案
根据加固位置的实际地质情况及施工中刀盘掌子面一般向前、向上塌的特点，进行针对性布孔注浆加固。
使用钻注一体机注浆加固，浆液一般扩散范围为2m，平面布孔位置如图4所示，共计11个孔位，分三排，以隧道中线为中心，刀盘面板为断面，呈梅花型布置，排间距1.5m，孔间距2m。
图4 孔位平面布置图
钻孔深度及注浆量如图5所示，前两排孔加固到隧道拱顶即可，然后拔杆注浆，注浆范围为隧道拱顶以上4m；第三排孔注浆范围为隧道拱顶以下3m，隧道拱顶以上4m；注浆量按10包和20包袋装水泥交替进行，每次注浆后拔杆1m。
图5 注浆深度及注浆量控制图
6 施工注意事项
1）地表注浆加固施工前必须先调查清楚注浆位置及周围管线埋设情况。
2）地表里程、中线、断面放样要求必须精确，放样必须由专业测量人员完成，做好标记，严禁私自改动。
3）测量人员根据注浆位置的地表高差反算出此位置的隧道埋深，并通知施工人员，做好记录。
4）注浆前必须将钻机摆放平稳，钻杆垂直于地面，并检查钻杆卡具，严禁钻杆掉落隧道净空内。
5）浆液应按照试验确定的配合比，经计量后用搅拌机充分搅拌均匀，并在注浆过程中不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间，浆液在泵送前应经过筛网过滤。
6）施工过程中必须对注浆点位、浆液配比、注浆深度、注浆压力及浆液流量、注浆杆提升速度等关键技术指标进行严格的控制和跟踪检查。
7）地表注浆加固结束后必须将注浆孔封好，防止掘进过程中漏气。
8）注浆过程及注浆结束后注意安全文明施工。
7 施工总结
佛莞城际FGZH-1标四台盾构机在施工过程中不断总结预加固后常压开仓的经验教训，通过调查市场选取注浆设备，实地考察选取预注浆加固位置，科学合理的布置钻孔及注浆量，最终总结出一套操作简单，适应性强，效果安全可靠的预注浆加固的方法，并且已经经过现场多次实践检验，证明本加固方法完全满足盾构机在预加固位置3-5天常压开仓下的地层稳定。本方法极大的提高了盾构施工效率，降低了盾构施工成本，避免了高危的带压作业，为类似地层下的盾构施工提供了宝贵的施工经验，具体预加固后常压开仓统计见下表3。
论文作者:吴书琴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/14
标签：盾构论文; 注浆论文; 隧道论文; 地层论文; 地质论文; 浆液论文; 位置论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;