陳修景
【摘 要】無錫地鐵萬達城站盾構(gòu)接收井,采用鉆孔樁、三軸攪拌樁、旋噴樁圍護結(jié)構(gòu)形式,盾構(gòu)在接收過程中采用了完善的施工技術(shù)方案和創(chuàng)新的信息化管理系統(tǒng),保證了接收的順利完成。
【關(guān)鍵詞】盾構(gòu);接收;加固;掘進控制;止水;信息化;關(guān)鍵技術(shù)
無錫地鐵雪浪坪站至萬達城站區(qū)間,盾構(gòu)采用小松盾構(gòu)施工,于萬達城站接收,采用了完善的技術(shù)方案,進行信息化管理,實現(xiàn)了盾構(gòu)的順利接收。
一、工程概況
無錫地鐵雪浪坪站至萬達城站區(qū)間左線長1529.732m,右線長1507.182m,管片厚350mm,寬1200mm,外徑6.2m,采用錯縫拼裝;線路中線間距為12.0~16.0m,軌面埋深13~23.5m;采用2臺φ6340的單圓土壓平衡式小松盾構(gòu)機施工,配備了較為先進的監(jiān)測、測量系統(tǒng)。
盾構(gòu)接收井位于地下二層(站臺層),端頭井平面為矩形,盾構(gòu)中心覆土理深為12.292m。端頭井采用鉆孔灌注樁(φ800@950鉆孔樁,樁長20.5m)施工,鉆孔灌注樁外側(cè)打設(shè)一排850@600三軸攪拌樁,三軸攪拌樁與車站鉆孔灌注樁之間補打一排φ800@950旋噴樁。
盾構(gòu)接收洞門主要位于⑤1層粉質(zhì)粘土層、⑤2層粘質(zhì)粉土層、⑤3層粉質(zhì)粘土層、⑥1-1層,其中⑤1、⑤3為軟土,易產(chǎn)生土體流動,⑤2為微承壓含水層,易產(chǎn)生涌水、涌沙,盾構(gòu)接收自身風(fēng)險較大。
接收車站位于兩條城郊道路交叉路口,本次盾構(gòu)接收端頭井為車站東端頭井,東側(cè)為城郊翻交道路,距離端頭井約25m,周邊無重要建筑物,端頭井東側(cè)加固范圍外1m存在污水管道,盾構(gòu)接收中需進行監(jiān)測。
二、盾構(gòu)接收關(guān)鍵技術(shù)
(一)端頭井加固施工技術(shù)
針對該端頭井圍護結(jié)構(gòu)滲漏風(fēng)險大的實際,端頭井加固按照隧道上、下各3m,左、右各3m,長12m全包圍加固,確保端頭井加固整體性,使左右加固區(qū)域聯(lián)通,確保整體防水效果。
為防止原圍護結(jié)構(gòu)縫隙滲水,將拐角處高壓旋噴樁加密補打,形成倒蓋樣式,防止?jié)B漏水。針對接縫滲漏水風(fēng)險,對原圍護結(jié)構(gòu)端頭井拐角部位采用袖閥管注漿,將接縫處滲水通道封閉,確保不再滲漏。
(二)盾構(gòu)接收掘進控制技術(shù)
1.盾構(gòu)接收測量控制技術(shù)
盾構(gòu)接收段盾構(gòu)機的姿態(tài)控制尤為重要,因此在盾構(gòu)接收中做到勤觀察、及時糾偏調(diào)整、認真操作,將盾構(gòu)軸線控制在所需的位置。
a.在盾構(gòu)接收準(zhǔn)備階段對盾構(gòu)接收基座準(zhǔn)確定位,保證在接收時盾構(gòu)機的中心線、高程與盾構(gòu)鋼環(huán)中心線、高程一致,并保證接收基座的加固牢靠。
b.必須嚴(yán)格控制盾構(gòu)機掘進參數(shù),如出土量、推進油缸的推力、行程差、土壓、及刀盤扭矩等,保證管片正確選型,使掘進軌跡符合設(shè)計的曲線參數(shù)要求。
c.要求盾構(gòu)司機時刻要注意盾構(gòu)姿態(tài)走勢,發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機有跑偏現(xiàn)象時,及時進行糾偏,遵循“勤糾少糾”的糾偏原則,在施工過程中,應(yīng)嚴(yán)禁避免過大糾偏。
2.盾構(gòu)機接收掘進控制技術(shù)
a.盾構(gòu)機推進加固區(qū)
當(dāng)盾構(gòu)機進入加固體處,此時應(yīng)該對盾構(gòu)機各個系統(tǒng),后配套設(shè)備系統(tǒng),水平、垂直運輸系統(tǒng),軌道等進行維修和保養(yǎng),確保所有設(shè)備在最后接收階段處于完好狀態(tài)。
b.盾構(gòu)機在加固體段推進
盾構(gòu)機在加固體中推進,要密切關(guān)注盾構(gòu)掘進參數(shù)的變化,特別是注漿量、出渣量、推力、扭矩等參數(shù),當(dāng)發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常要先分析原因,做出判斷,不能盲目掘進。
此時盾構(gòu)機少停機,保持緩慢推進,盾構(gòu)機進接近洞門5米位置時應(yīng)減小推力,推力保持在600~800t內(nèi),逐步出空土倉內(nèi)的渣土,并開始降低土壓,降低掘進速度,宜控制在5~8mm/min以內(nèi),同時盾構(gòu)機在出洞前10米范圍內(nèi)掘進時要求每環(huán)注漿量提升至4.5m3以上。
在盾構(gòu)機碰到地墻后,立即停機,盾尾后2環(huán)管片二次注漿,封死管片與原狀土之間的縫隙,減少后部來水的可能,過程更需密切監(jiān)測洞門及地表情況,一有異常,立即啟動應(yīng)急預(yù)案。
c.盾構(gòu)機推穿加固體
盾構(gòu)機空倉推進,直至推穿加固體,刀盤頂出簾布密封圈。根據(jù)實際情況注入水溶性聚氨酯。洞內(nèi)的二次注漿封環(huán)繼續(xù)進行,管片拉結(jié)同步進行。
在盾體爬上托架前,盡量減少盾體與土接觸面積,同時加強管片拉結(jié)。洞外及時清理推出的土體,確保盾構(gòu)機能盡快爬上托架。
d.盾構(gòu)機推上托架
盾構(gòu)機刀盤開始爬上托架,此時盾尾還未脫出洞門圈,必須及時進行洞門處二次注漿封環(huán),洞門處開始管片拉結(jié),加強成型隧道的剛度。待以上工作完成后,盾構(gòu)機可一次推出,完全爬上托架。
(三)盾構(gòu)接收止水控制技術(shù)
1.洞門止水裝置安裝
為了降低盾構(gòu)接收風(fēng)險,在洞門圈內(nèi)側(cè)安裝2道弧形彈性鋼板(與盾構(gòu)機鋼板刷類似),鋼板與洞門圈角度為105°?;⌒螐椥凿摪彘L300mm,搭接長度為100mm。2道弧形插板間隔150mm,插板間采用海綿填充。
2.探孔檢測
盾構(gòu)機到達前要先通過水平探孔查明端頭土體的穩(wěn)定性和滲水情況,防止盾構(gòu)機到達端頭時土體(洞門)塌方。利用水平鉆機在洞門上鉆9個觀測孔,觀察并記錄鉆孔芯樣及其滲水情況,每孔的流水不超過30L/h(通過觀測流水不成線),允許鑿除洞門。
3.洞門鑿除
洞門鉆孔灌注樁混凝土鑿除前,必須復(fù)核洞門中心坐標(biāo)及高程,保證滿足盾構(gòu)機出洞的要求;同時盾構(gòu)出洞口用深層攪拌樁加固的土體,經(jīng)檢測達到設(shè)計要求后,方可開始洞口槽壁砼的鑿除。洞門采用人工鑿除,鑿除時采用垂直從上至下、先中間后兩側(cè)的順序分兩層進行,如有異常情況發(fā)生必須及時采取應(yīng)急措施進行處理,防止涌水涌砂事故的發(fā)生。
(四)盾構(gòu)接收信息化監(jiān)測技術(shù)
該項目在盾構(gòu)施工過程中,攜手南京狄諾尼科技公司開發(fā)了盾構(gòu)施工信息管理系統(tǒng),整合了盾構(gòu)管理者以及一線操作工溝通需求,該軟件涵括了管片倉儲、管片拼裝、盾構(gòu)掘進指令單、安全隱患整改等各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)了盾構(gòu)施工無紙化網(wǎng)上管理、節(jié)點留痕、信息共享,為盾構(gòu)接收提供了信息化支撐。
在盾構(gòu)接收掘進期間,加強隧道結(jié)構(gòu)和地表監(jiān)測,嚴(yán)格按照監(jiān)測專項施工方案進行,控制注漿及掘進時地面的沉降和監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。著重注意端頭井附近的污水管線監(jiān)測,一旦發(fā)生預(yù)警,立即組織加固處理。
三、結(jié)語
無錫地鐵萬達城站盾構(gòu)接收施工中,針對圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔樁、三軸攪拌樁、旋噴樁相結(jié)合的實際情況,采用了完善的施工技術(shù)方案,開發(fā)了盾構(gòu)施工信息管理系統(tǒng),已于2017年實現(xiàn)了安全順利接收,該盾構(gòu)接收施工關(guān)鍵技術(shù)可為類似工程提供參考。
【參考文獻】
[1] 周文波,盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用,中國建筑工業(yè)出版社,2004-11-1,第四章 隧道通用施工技術(shù)措施。
[2] 肖瑞傳.盾構(gòu)到達施工技術(shù),《西部探礦工程》,2006,18(4):157-158。