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1、浅谈地铁区间隧道盾构法施工的技术2400字 摘 要:由于城市交通规划的特性,大城市市区内地铁大部分为地下结构,地铁车站的施工技术已成熟,而连接地下车站的是区间隧道,区间隧道的施工质量至关重要。本文结合深圳地铁区间隧道的盾构施工现状和实际施工,阐述盾构法施工技术要点和施工控制要点。 关键词:盾构;施工;技术盾构是通常用来开挖土砂类围岩的隧道施工机械,区间隧道的施工常采用2台6280复合式盾构机,由中间车站向两端进发,中间车站做为始发盾构井,到达另一车站时吊出。右线先行,左线随后紧跟的施工工序。一、盾构法施工准备(一)始发设施的安装。依据隧道设计轴线定出盾构始发姿态的空间位置,然后反推出始发台的空
2、间位置,对始发台两侧进行必要的加固,始发台的安装高程可根据地质情况适当抬高23cm。(二)反力架安装。在盾构主机与后配套连接之前,进行反力架的安装,反力架脚板有足够的抗压强度。(三)洞门密封。始发洞门预埋件必须与端?结构连接,并在盾构正式始发之前,清理完洞口的渣土后及时安装洞口密封翻板及橡胶帘布板,洞口密封采用折页式密封板。(四)洞门凿除。第一步:从上至下分五个层次凿除外部混凝土和钢筋,保留内层钢筋,做到在始发或达到之前对端头地层的保护。第二步:待盾构机组装调试完成和到达时盾构机抵拢维护结构式,割除围护结构内层钢筋,再开始掘进。二、盾构掘进各阶段的技术要点(一)盾构始发。盾构自基座上开始推进到
3、盾构掘进通过洞口土体加固段止,为始发施工。1、盾构基座、反力架与管片上部轴向支撑的制作与安装要具备足够的刚度,保证负载后变形量满足盾构掘进方向的要求。必须保证其真圆度,并采取措施防止其受力后旋转、径向位移与开口部位(临时管片安装时通常不形成封闭环,在其上部预留运输通道)变形。2、盾构进入土层通过土体加固段,要慢速掘进,以便减小千斤顶推力;盾构到达洞口土体加固区间的中间部位时,逐渐提高土压仓设定压力,出加固段达到预定的设定值。3、盾构机盾尾进入洞口后,拼装整环临时管片(负一环),并在开口部安装上部轴向支撑,使随后盾构掘进时全部盾构千斤顶都可以使用。(二)初始掘进。初始掘进的主要任务:收集盾构掘进
4、数据及地层变形量测量数据,判断土压力(泥水压)、注浆量、注浆压力等设定值是否适当,并通过测量盾构与衬砌的位置,及早把握盾构掘进方向控制特性,为正常掘进控制提供依据。施工中初始掘进长度L必须满足一下条件:LFrf式中 L-从始发井开始的衬砌长度(m)F-盾构千斤顶推力(N)r-衬砌外半径(m)f-注浆后的衬砌与地层的摩擦阻力(N/m2)若L大于后续台车长度,则取L为初始掘进长度;若L小于后续台车长度,则可综合权衡利弊后,确定L或后续台车长度为初始掘进长度。结合该项目情况,初始掘进的长度定位90m。(三)贯通掘进。转换后进入正常掘进阶段。正常掘进是基于初始掘进得到的数据,采取适合的掘进控制技术,高
5、效掘进阶段。当盾构正常掘进至离接收工作井一定距离(通常50100m)时,盾构进入到达掘进阶段。1、盾构暂停掘进,准确测量盾构机坐标位置与姿态,制订到达掘进方案。继续掘进时,及时测量盾构机坐标位置与姿态,并依据到达掘进方案及时进行方向修正。掘进至接收井洞口加固段时,确认洞口土体加固效果,必要时进行补注浆加固。进入接收井洞口加固段后,逐渐降低土压(泥水压)设定值至0Mpa,降低掘进速度,适时停止加泥、加泡沫(土压式盾构)、停止送泥与排泥(泥水式盾构)、停止注浆、并加强工作井周围地层变形观测、超过预定值时,必须采取有效措施后才可继续掘进。2、拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果,必要时进行注浆加
6、固,以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大。盾构接收基座的制作与安装要具备足够的刚度,且安装时要对其轴线和高程进行校核,安全接收。3、拼装完最后一环管片,千斤顶不要立即回收,及时将洞口段数环管片纵向临时拉紧成整体,拧紧所有管片连接螺栓,防止盾构机与衬砌管片脱离时衬砌纵向应力释放。4、盾构机落到接收基座上后,及时封堵洞口处管片外周与盾构开挖洞体之间空隙,同时进行填充注浆,控制洞口周围土体沉降。三、盾构施工控制要点(一)开挖控制。开挖控制的根本目的是确保开挖面稳定。开挖面的控制值,按地下水压+土压+预备压设定。土压式盾构,以土压和塑流性改良控制为主,辅以排土量、盾构参数控制。(二)排
7、土量控制。该项目盾构隧道水平运输采用43kg/m钢轨铺设单线,45T变频电机车牵引重载编组列车运输,隧道盾构每掘进一环,由一列编组列车完成材料和渣土的运输。垂直运输采用一台10T龙门吊下料,两台45T龙门吊提升与翻卸渣土。(三)管片拼装控制。区间盾构隧道通常采用装配式钢筋混凝土管片衬砌,为3+2+1型(3块标准块,2块邻接块和1块封顶块),拼装时采用错缝拼装、弯曲螺栓连接。管片接缝采用三元乙丙橡胶止水条止水。(四)注浆控制。根据对隧道变形及地层沉降的控制要求选择同步注浆,一次压浆。推荐采用注浆压力和注浆量双控方法。(五)盾构隧道线形控制。线形控制的主要任务是通过控制盾构姿态,使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑,且位于偏离设计中心线的容许误差范围内。四、小结盾构施工隧道的应用在国内已相当普遍,本文仅根据深圳地铁某区间隧道的施工进行表述,希望与同行共勉。参考文献:1吴俊.项目信息门户在大型建设项目中的应用探讨J.建筑经济,2007(10):56-58.