桂建軍
摘 ?要:隨著城市地鐵不斷發(fā)展,盾構(gòu)接收施工過程中受場(chǎng)地限制、周邊環(huán)境復(fù)雜、管線密集、端頭地質(zhì)條件差、埋深大、地層水位高影響越來越普遍。施工單位必須采取新技術(shù)、新工法克服以上難題。尤其復(fù)雜環(huán)境、粉土夾粉砂地層中盾構(gòu)接收時(shí)極易發(fā)生涌水、涌砂事故,是盾構(gòu)施工中重大風(fēng)險(xiǎn)源之一。本文以蘇州市軌道交通5號(hào)線榭雨街站~葑亭大道站(中間風(fēng)井)區(qū)間盾構(gòu)工程實(shí)例,針對(duì)端頭場(chǎng)地有限、周邊環(huán)境復(fù)雜、管線密集、端頭地質(zhì)條件差、埋深大、水位高等特點(diǎn),對(duì)盾構(gòu)接收施工過程中端頭水平冷凍加固+鋼套筒接收關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)論述??偨Y(jié)了水平冷凍+鋼套筒接收前準(zhǔn)備工作、施工過程中各工序銜接、總結(jié)了大埋深、富水含砂地層中鋼套筒接收關(guān)鍵技術(shù),有效的避免了接收過程中涌水、涌砂的風(fēng)險(xiǎn),切實(shí)保證了盾構(gòu)安全接收。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜環(huán)境;粉土夾粉砂;盾構(gòu)接收;水平冷凍;鋼套筒接收
1、工程概況
1.1區(qū)間工程概況
榭雨街站~葑亭大道站區(qū)間(中間風(fēng)井)從榭雨街站出發(fā)后,沿沈滸路向東前進(jìn),過星華街后轉(zhuǎn)向北,后在婁江支流下穿越,過蘇虹東路后略轉(zhuǎn)向東,下穿婁江、312國(guó)道后接至中間風(fēng)井。沿途側(cè)穿中環(huán)下立交樁基、新涇橋、小唯亭橋等建構(gòu)筑物,并下穿諸多管線。本區(qū)間右線設(shè)計(jì)起訖里程:YDK38+701.370~YDK40+399.908,右線隧道全長(zhǎng)1698.538m;左線起訖里程:ZDK38+701.368~ZDK40+399.381,短鏈20.651m,左線隧道全長(zhǎng)1677.361m;1#聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置在YDK39+220.000(ZDK39+202.324),2#聯(lián)絡(luò)通道及泵站設(shè)置在YDK39+808.750(ZDK39+786.649)。
1.2接收端頭水文地質(zhì)情況
地質(zhì)情況:中間風(fēng)井端頭區(qū)間隧道穿越④2層灰色粉砂、⑤1層灰色粉質(zhì)粘土、⑤3層灰色粉質(zhì)粘土;中間風(fēng)井接收端頭區(qū)間隧道范圍內(nèi)約有1/2斷面為粉砂層,透水性極強(qiáng)。
中間風(fēng)井端頭地下水主要為松散巖類的潛水、微承壓水、承壓水,微承壓水主要賦存于第③/3層砂質(zhì)粉土及④2層灰色粉砂中。承壓水賦存于第⑦/2a層砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土、⑦/2層粉砂中。
1.3端頭周邊環(huán)境情況
榭雨街站~葑亭大道站盾構(gòu)區(qū)間(中間風(fēng)井)接收端頭,車站結(jié)構(gòu)為地下3層,目前主體結(jié)構(gòu)已封頂。車站結(jié)構(gòu)深度23.75m。周邊50m范圍內(nèi)有婁江與木沉巷河連通,婁江江面寬40m左右,深度約4.5m,淤泥層厚度約3m左右,流量極大,周邊水系復(fù)雜,地下水豐富。
榭葑區(qū)間中間風(fēng)井端頭因位于312國(guó)道北側(cè),312國(guó)道車流量極大、常年有大量重型車輛頻繁通過。榭葑區(qū)間中間風(fēng)井端頭外側(cè)為寬度2m、深度2m的水溝渠,水溝渠與小唯亭橋下河流相通。水溝渠靠近312國(guó)道一側(cè),有一排一萬伏高壓電力管線。
1.4盾構(gòu)接收過程中風(fēng)險(xiǎn)分析
榭雨街站~葑亭大道站盾構(gòu)區(qū)間(中間風(fēng)井)接收端頭具有場(chǎng)地有限、周邊環(huán)境復(fù)雜、管線密集、端頭地質(zhì)條件差、埋深大、地層水位高等諸多惡劣條件。根據(jù)榭葑區(qū)間中間風(fēng)井端頭周邊環(huán)境情況可知:如突發(fā)意外情況,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境情況,現(xiàn)場(chǎng)端頭不具備搶險(xiǎn)條件。根據(jù)周邊環(huán)境和端頭地質(zhì)情況如(G312國(guó)道、婁江、高壓電力管、三層接收車站、區(qū)間隧道約有1/2為砂層等),一旦發(fā)生意外突發(fā)情況,社會(huì)危害及社會(huì)影響均較大。
2、端頭水平冷凍+鋼套筒接收總體設(shè)計(jì)
2.1端頭水平冷凍加固
榭雨街站~葑亭大道站(中間風(fēng)井端頭)區(qū)間,中間風(fēng)井接收設(shè)計(jì)加固采用“杯形”凍結(jié)壁進(jìn)行土體加固,每個(gè)洞門各布置水平凍結(jié)孔57根,布置測(cè)溫孔8個(gè),洞門水平凍結(jié)設(shè)計(jì)凍結(jié)壁有效厚度為“杯底”3.0m,“杯壁”長(zhǎng)度為4.0m,杯壁凍結(jié)壁有效厚度1.6m,凍結(jié)壁設(shè)計(jì)平均溫度為不高于-10℃;設(shè)計(jì)取凍土單軸抗壓強(qiáng)度為2.93MPa,彎折強(qiáng)度1.8MPa,直剪強(qiáng)度1.5MPa(-10℃)。
每個(gè)洞門各布置水平凍結(jié)孔57根,布置測(cè)溫孔8個(gè);
W1-W32:深度6m、規(guī)格Φ89*10mm
Z1-Z16:深度4m、規(guī)格Φ89*10mm
N1-N9:深度4m、規(guī)格Φ89*10
T1-T5:深度5.5m、規(guī)格Φ89*8mm
T6-T8:深度3.6m、規(guī)格Φ32*3mm
2.2鋼套筒接收總體設(shè)計(jì)
接收鋼套筒是一端開口的桶狀結(jié)構(gòu),整個(gè)鋼套筒結(jié)構(gòu)由過渡環(huán)、筒體、后端蓋板、反力架和前后左右支撐等部分組成,鋼套筒過渡環(huán)與洞門鋼環(huán)之間采用焊接形式連接。整個(gè)鋼套筒總長(zhǎng)為11460mm(含裝配成型的橡膠密封板),直徑(內(nèi)徑)6950mm,外直徑7190mm。
3、盾構(gòu)水平冷凍+鋼套筒關(guān)鍵技術(shù)
3.1接收前準(zhǔn)備工作
1、冷凍效果評(píng)價(jià)及洞門鑿除
(1)冷凍效果評(píng)價(jià)
凍結(jié)時(shí)間為35天,具體時(shí)間可根據(jù)實(shí)際測(cè)溫情況及凍結(jié)效果而定。2)設(shè)計(jì)最低鹽水溫度為-28~-30℃;3)凍結(jié)壁設(shè)計(jì)平均溫度不高于-10~-15℃;4)凍結(jié)壁設(shè)計(jì)有效厚度3m;5)凍結(jié)孔單孔鹽水流量為5m?/h。當(dāng)平均溫度達(dá)到-10℃以下時(shí)可認(rèn)為冷凍滿足要求。
(2)探孔施工
在盾構(gòu)接收洞門施工9個(gè)探孔,呈米字型分布,探明凍結(jié)狀況,確保沒有涌砂、涌水現(xiàn)象,滿足要求后方可進(jìn)行洞門鑿除作業(yè)。
(3)洞門鑿除
在鋼套筒試壓完畢、底部砂漿基座施工完畢之后通過節(jié)點(diǎn)驗(yàn)收會(huì)后即可進(jìn)行洞門鑿除,洞門鑿除預(yù)計(jì)需要7天~10天時(shí)間。洞門采用人工風(fēng)鎬的方法鑿除,在鑿除過程中應(yīng)分層漸進(jìn)。
2、接收井底板及結(jié)構(gòu)要求
(1)根據(jù)對(duì)接收井底板及洞門中心標(biāo)高進(jìn)行實(shí)測(cè),洞門中心至底板的高度為3.75m,鋼套筒中心至底板的高度要求為3.7m,高差滿足鋼套筒安裝精度要求;
(2)確保盾構(gòu)接收井底板平整,底板混凝土面高差控制在±5mm,防止因底板標(biāo)高偏差過大引發(fā)鋼套筒受力不均;
(3)盾構(gòu)接收井主體具備接收條件后,項(xiàng)目部應(yīng)組織測(cè)量人員對(duì)盾構(gòu)接收井主體進(jìn)行復(fù)測(cè),測(cè)定實(shí)際偏差量,為盾構(gòu)接收提供數(shù)據(jù)支持;
主要復(fù)測(cè)項(xiàng)目包括:盾構(gòu)接收井底板標(biāo)高、洞門中心標(biāo)高、標(biāo)準(zhǔn)段底板標(biāo)高、標(biāo)準(zhǔn)段側(cè)墻凈空、中板底標(biāo)高、中隔墻位置等;
根據(jù)洞門實(shí)際中心進(jìn)行測(cè)量放樣,精確定位鋼套筒安裝位置。
3.2冷凍加固情況
1、冷凍加固情況:
盾構(gòu)接收端頭采用冷凍加固,從 2019年6月16日開機(jī)至7月20日,凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)了35天,各設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好。清水系統(tǒng)和鹽水系統(tǒng)工作正常。
2、冷凍35天結(jié)論:
凍結(jié)35天時(shí),杯壁處的凍結(jié)壁的厚度為1.96米,凍土平均溫度為-10.7℃;杯底處的凍結(jié)壁的厚度為3.2米,凍土平均溫度為-12.4℃;符合設(shè)計(jì)要求(設(shè)計(jì)要求杯壁凍結(jié)壁厚為1.6m,杯底凍結(jié)壁厚為3.0m;杯壁凍結(jié)壁、杯底凍結(jié)壁設(shè)計(jì)平均溫度均小于-10℃),滿足施工需要。
3、盾構(gòu)接收冷凍加固標(biāo)準(zhǔn):
(1)凍結(jié)7天鹽水溫度降至-15℃以下,凍結(jié)15天鹽水溫度降至-24℃以下且積極凍結(jié)時(shí)間為35天,鹽水去回路溫差不大于2℃,均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(2)各測(cè)溫孔溫度要降到一定數(shù)值,從而推算出凍土墻的厚度和平均溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(3)通過打探孔確認(rèn)探孔內(nèi)均無泥水流出,土體堅(jiān)硬,探孔內(nèi)土體溫度降到一定數(shù)值。
3.3盾構(gòu)到達(dá)接收安全技術(shù)保證措施
盾構(gòu)水平冷凍+鋼套筒接收關(guān)鍵技術(shù)推進(jìn)段分為4個(gè)階段,?盾構(gòu)機(jī)停機(jī)維保階段→?盾構(gòu)機(jī)穿越冷凍區(qū)前掘進(jìn)階段→?盾構(gòu)穿越冷凍區(qū)掘進(jìn)→④進(jìn)入鋼套筒段掘進(jìn)。
3.3.1盾構(gòu)機(jī)停機(jī)維保階段
盾構(gòu)機(jī)刀盤里程掘進(jìn)至盾構(gòu)機(jī)顯示里程YDK40+384.952時(shí)(1392環(huán)拼裝完成后暫停掘進(jìn)),盾構(gòu)機(jī)暫時(shí)停機(jī),整機(jī)維修保養(yǎng),此時(shí)盾構(gòu)機(jī)刀盤距離冷凍加固體距離為9.904m。
①測(cè)量控制(接收井測(cè)點(diǎn)復(fù)核、洞門鋼環(huán)的復(fù)測(cè)、聯(lián)系測(cè)量最后100環(huán)停機(jī)測(cè)量)
②盾構(gòu)姿態(tài)控制:水平姿態(tài)控制在實(shí)測(cè)洞門中心±10mm 內(nèi),豎直姿態(tài)控制在比實(shí)測(cè)洞門中心標(biāo)高高 15~20mm。
③同時(shí)做好進(jìn)洞準(zhǔn)備工作:澆筑鋼套筒基礎(chǔ)、安裝鋼套筒、檢查鋼套筒的承載能力及密封性能、鋼套筒內(nèi)洞門鑿除排架搭設(shè)、探孔打設(shè)等并召開盾構(gòu)進(jìn)洞條件驗(yàn)收會(huì);
④洞門鑿除前一天,澆筑M10砂漿基座。
⑤驗(yàn)收通過后,進(jìn)行第一次洞門鑿除(第一次洞門鑿除包含第一層混凝土即外側(cè)混凝土保護(hù)層、第一層鋼筋、中間層混凝土);第一次洞門鑿除完成后,馬上組織人員割除第二層鋼筋,整個(gè)洞門鑿除都在鋼套筒內(nèi)進(jìn)行,通過鋼套筒內(nèi)預(yù)留通道,將鑿除的混凝土及鋼筋運(yùn)出。洞門鑿除完畢后,在洞門鋼環(huán)上設(shè)置兩道3mm厚花紋鋼板環(huán)板,兩道鋼板間填充海綿,在盾體進(jìn)洞門過程中擋泥擋水。另外洞門圈內(nèi)預(yù)埋開孔注漿管,并引至鋼套筒過渡環(huán)外側(cè),方便后期注漿。待第二層鋼筋割除完成后,拔除洞門圈內(nèi)水平凍結(jié)管(及時(shí)采用快干水泥封堵),圈外持續(xù)冷凍。冷凍管拔出后立即對(duì)鋼套筒進(jìn)行填土、砂水施工。
3.3.2盾構(gòu)機(jī)穿越冷凍區(qū)前掘進(jìn)階段
第1393環(huán)(YDK40+386.154)~1400環(huán)(YDK40+394.568)盾構(gòu)在進(jìn)冷凍加固體前的掘進(jìn),嚴(yán)禁開啟超挖刀,按照正常參數(shù)掘進(jìn),防止盾構(gòu)機(jī)刀盤過于貼近冷凍體,受凍卡死,故在掘進(jìn)過程中需注意以下事項(xiàng):
①土倉(cāng)壓力保持0.24Mpa以上推進(jìn),以阻擋地層水壓力,防止土倉(cāng)涌入地層水,螺旋機(jī)噴涌。
②推進(jìn)速度控制在3cm/min,不宜過大,否則扭矩增大,影響加固體整體性。
③加密端頭監(jiān)測(cè)頻率,及時(shí)反饋沉降數(shù)據(jù),指導(dǎo)施工參數(shù)調(diào)整。
④管片拼裝過程中,刀盤開啟0.3rpm旋轉(zhuǎn),防止凍結(jié)。
⑤同步注漿量控制在5m?(注漿率180%)
⑥掘進(jìn)完成第1400環(huán)后,從管片1397環(huán)往小里程方向,連續(xù)5環(huán),進(jìn)行整環(huán)環(huán)箍施工,封堵后方來水。
3.3.3盾構(gòu)穿越冷凍區(qū)掘進(jìn)
待洞門破除完畢,鋼套筒填充完畢,再啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)刀盤進(jìn)入加固體時(shí),此時(shí)要嚴(yán)格控制注漿孔位置和注漿壓力、注漿量。
在第1401環(huán)~1404環(huán)的推進(jìn)過程中盾構(gòu)在冷凍加固體中掘進(jìn),當(dāng)?shù)侗P切口里程為YDK40+399.736,盾構(gòu)機(jī)刀盤脫離冷凍加固區(qū),進(jìn)入鋼套筒回填土區(qū)域,需要注意以下事項(xiàng):
①推進(jìn)過程中嚴(yán)格控制推進(jìn)速度和總推力,避免進(jìn)貫入度過大引起的刀盤被卡。推進(jìn)速度在1~2cm/min為宜,推力<800t。在刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中土倉(cāng)內(nèi)及刀盤前加注泡沫改良土體,控制刀盤扭矩不超過3000KN.m。
②嚴(yán)格控制盾構(gòu)姿態(tài),特別是盾構(gòu)切口的姿態(tài),控制目標(biāo)為水平±15mm,垂直+10~+20之間。
③在原洞門預(yù)埋環(huán)板的基礎(chǔ)上,鋼套筒與預(yù)埋環(huán)板之間設(shè)一過渡連接板(厚度為24mm),洞門剛環(huán)與過渡連接板采用燒焊連接,鋼套筒的法蘭端與過渡連接板采用M24*65(8.8級(jí))螺栓連接。洞門剛環(huán)與過渡連接板全部密貼后將過渡連接板滿焊在洞門剛環(huán)上。
④控制盾尾間隙,保證盾尾間隙的均勻,必要時(shí)安裝轉(zhuǎn)彎環(huán)管片進(jìn)行調(diào)節(jié)。
⑤嚴(yán)格控制切口的土壓力,正常出土,土壓逐漸降至0.18Mpa。
⑥推進(jìn)過程連續(xù)均勻,均衡施工,保證土倉(cāng)內(nèi)一定土壓,防止出空土倉(cāng)盾構(gòu)機(jī)抬頭上浮。
⑦推進(jìn)過程中加強(qiáng)盾尾油脂的壓注,防止盾尾漏漿,同步注漿量控制在4.5m?(160%)。
⑧從1401環(huán)開始按照業(yè)主文件要求,接收后10環(huán)處安排增設(shè)注漿孔管片,每環(huán)增開10個(gè)注漿孔;從管片上預(yù)留的注漿孔向管片外側(cè)注雙液漿,及時(shí)施做環(huán)箍,有效封堵開挖土體與管片外殼之間滲漏通道。
⑨嚴(yán)格控制二次注漿孔位和注漿壓力、注漿量,既要保證環(huán)箍的質(zhì)量,又要防止盾尾刷擊穿。
3.3.4進(jìn)入鋼套筒段掘進(jìn)
(1)第1405環(huán)掘進(jìn)
鋼環(huán)處兩道3mm厚花紋鋼板環(huán)板,兩道鋼板間填充海綿,兩道花紋鋼板環(huán)板焊接里程YDK40+399.356,掘進(jìn)至該里程前20cm,刀盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)向前推進(jìn),至刀盤全部通過花紋鋼板后區(qū)域。若刀盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)無法向前推進(jìn)時(shí),經(jīng)項(xiàng)目部同意后可開啟刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
(2)第1406環(huán)~1411環(huán)掘進(jìn)
第1406環(huán)~1411環(huán)掘進(jìn)時(shí),盾構(gòu)機(jī)在鋼套筒內(nèi)掘進(jìn),推進(jìn)速度10 ~20mm/min,盾構(gòu)機(jī)推力800t以內(nèi),扭矩1500KN.m以內(nèi),刀盤轉(zhuǎn)速控制在0.25r/min以內(nèi),上部土壓按正常土壓,注漿量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及地表監(jiān)測(cè)情況而定,過程中進(jìn)行4次環(huán)箍注漿。
①第1408環(huán)
盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)里程至YDK40+404.544,第1408環(huán)拼裝完成后,進(jìn)行第一次環(huán)箍注漿,對(duì)1402環(huán)、1403環(huán)、1404環(huán)、1405環(huán)多孔管片按環(huán)逐環(huán)逐孔進(jìn)行注漿,其中1402環(huán)、1404環(huán)注入雙液漿、1403環(huán)、1405環(huán)注單液漿,對(duì)漏水通道進(jìn)行封堵.
②盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)里程至YDK40+405.746,第1409環(huán)拼裝完成后,進(jìn)行第二次環(huán)箍注漿,對(duì)1406環(huán)、1407環(huán)多孔管片按環(huán)逐環(huán)逐孔進(jìn)行注漿,其中1406環(huán)注雙液漿、1407環(huán)注入單液漿,對(duì)漏水通道進(jìn)行封堵。
③盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)里程至YDK40+406.948,第1410環(huán)拼裝完成后,進(jìn)行第三次環(huán)箍注漿,對(duì)1408環(huán)多孔管片按環(huán)逐環(huán)逐孔進(jìn)行注漿,采用雙液漿進(jìn)行,對(duì)漏水通道進(jìn)行封堵。
④盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)里程至YDK40+408.15,第1411環(huán)拼裝完成后,進(jìn)行第四次環(huán)箍注漿,對(duì)1409環(huán)多孔管片按環(huán)逐環(huán)逐孔進(jìn)行二次注漿,采用水泥漿注漿,對(duì)漏水通道進(jìn)行封堵。第1411環(huán)為區(qū)間隧道最后一環(huán),管片端部及背部均設(shè)置預(yù)埋鋼板。
(3)增加一環(huán)負(fù)環(huán)施工(1412環(huán))
為保證區(qū)間管片和地連墻之間縫隙通過二次注漿填充飽滿,起到對(duì)漏水通道進(jìn)行封堵效果,特增加一環(huán)負(fù)環(huán)(1412環(huán)),對(duì)1410環(huán)多孔管片按環(huán)逐環(huán)逐孔進(jìn)行二次注漿,對(duì)漏水通道進(jìn)行封堵。
3.4盾構(gòu)鋼套筒接收關(guān)鍵控制點(diǎn)
3.4.1水平凍結(jié)管拔除
①水平冷凍管拔除要分兩次進(jìn)行,在鋼套筒試壓完成后,洞門進(jìn)行第一次洞門鑿除(第一次洞門鑿除包含第一層混凝土即外側(cè)混凝土保護(hù)層、第一層鋼筋、中間層混凝土),第二層鋼筋割除完成后,拔除內(nèi)圈冷凍管,水平凍結(jié)外圈冷凍管割除在盾構(gòu)接收完成后,盾構(gòu)接收期間維持凍結(jié)。冷凍管從后端蓋的預(yù)留逃生孔運(yùn)出。
②凍結(jié)管拔除必須按操作照流程施工,防止斷管等事故發(fā)生。
3.4.2洞門結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)措施
盾構(gòu)機(jī)車站內(nèi)鋼套筒接收到達(dá)成功與否的關(guān)鍵因素就是鋼筒位移和保壓控制,特別是如何確保鋼套筒過渡環(huán)與洞門預(yù)埋鋼環(huán)連接密閉、洞門預(yù)埋鋼環(huán)與車站內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)錨固鋼筋焊接牢固。因此洞門接口周邊的檢查、施工后續(xù)措施是否完善是施工過程風(fēng)險(xiǎn)控制的重中之重。
3.4.3盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)穿越地下連續(xù)墻及進(jìn)入鋼套筒施工
鋼套筒安裝精度和質(zhì)量成為新技術(shù)成功與否的外在關(guān)鍵控制因素,盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)穿越連續(xù)墻和洞門鋼環(huán)并進(jìn)入鋼套筒則是新技術(shù)成敗關(guān)鍵的內(nèi)在控制因素。應(yīng)注意以下幾方面內(nèi)容:
①必須按照里程詳細(xì)計(jì)算盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)環(huán)數(shù)以及根據(jù)經(jīng)驗(yàn)擬定推進(jìn)每一環(huán)的施工參數(shù)和出土系統(tǒng)土量控制,確保各項(xiàng)參數(shù)平穩(wěn)推進(jìn),原則上盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)設(shè)置:推速<5mm/min;推力<8000KN,土壓力控制0.18mpa;
②必須控制盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài),一般采取在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)端頭前50環(huán)開始進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整,保證盾構(gòu)機(jī)刀盤以及筒體進(jìn)入接收鋼套筒過程中的“限界要求”滿足鋼套筒與盾體結(jié)構(gòu)凈空尺寸偏差(注:盾構(gòu)出洞施工姿態(tài)控制應(yīng)以盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)中線、洞門中心坐標(biāo)和盾構(gòu)機(jī)實(shí)際掘進(jìn)中線綜合考慮并做適當(dāng)調(diào)整);
3.4.4盾構(gòu)接收過程中施作環(huán)箍、洞門封堵注漿
由于到達(dá)端地層為富水砂層,凍結(jié)加固體在推進(jìn)過程中易碎裂產(chǎn)生裂縫形成水砂通道,因此盾構(gòu)掘進(jìn)過程中的注漿控制尤為重要,本工程靠近洞門設(shè)計(jì)了10環(huán)增設(shè)注漿孔進(jìn)行注漿,施作環(huán)箍,阻斷水砂通道,同時(shí)填充管片和車站結(jié)構(gòu)之間的空隙,封堵洞門。
注漿時(shí),雙液漿在管片預(yù)留注漿孔注入,最高壓注壓力為0.3Mpa,防止?jié){液擊穿盾構(gòu)刷,竄漿進(jìn)入隧道內(nèi)。實(shí)際施工中采用壓注量與壓注壓力進(jìn)行雙控,多次少量,每孔每次注入控制在200L~400L,待雙液漿凝固后,形成止水塞,封閉隧道縱向滲水通道。注漿完成后2小時(shí),檢查效果,若有水砂流出,繼續(xù)壓注漿液。
4、總結(jié)
針對(duì)蘇州5號(hào)線榭葑區(qū)間接收因場(chǎng)地限制、周邊環(huán)境復(fù)雜、管線密集、端頭地質(zhì)條件差、埋深大、地層水位高影響,采用水平冷凍+鋼套筒接收關(guān)鍵技術(shù)具體施工過程中需把握以下幾點(diǎn):
(1)注意冷凍凍結(jié)體交圈時(shí)間,冷凍壁擴(kuò)展速度、凍結(jié)壁厚度及凍結(jié)過程中實(shí)際凍結(jié)天數(shù)。
(2)鋼套筒接收過程中防水裝置,在洞門鋼環(huán)上設(shè)置兩道3mm厚花紋鋼板環(huán)板,兩道鋼板間填充海綿,在盾體進(jìn)洞門過程中擋泥擋水。
(3)水平冷凍管拔除時(shí)間點(diǎn)要控制到位,第二層鋼筋各處完成后,迅速安排人員拔除內(nèi)圈冷凍管,外圈冷凍管待洞門封堵完成后安排人員拔除。
(4)掘進(jìn)過程中刀盤連鎖解除,進(jìn)入第二段推進(jìn)過程中,管片片拼裝過程中,刀盤開啟0.3rpm旋轉(zhuǎn),防止凍結(jié)。
(5)拼裝管片采用多孔管片,同步注漿量達(dá)到5m?,掘進(jìn)過程中盾構(gòu)姿態(tài)控制、多道環(huán)箍施工確保后期洞門封堵過程中安全。
(6)洞門封堵過程中,采用邊割邊焊的施工方案,防止意外情況發(fā)生。
通過本方案對(duì)水平冷凍+鋼套筒接收關(guān)鍵技術(shù)各工序之間轉(zhuǎn)換及各階段控制,榭葑區(qū)間得以成功洞通。為以后因場(chǎng)地限制、周邊環(huán)境復(fù)雜、管線密集、端頭地質(zhì)條件差、埋深大、地層水位高盾構(gòu)接收提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因此本技術(shù)具有較大的推廣和應(yīng)用價(jià)值。
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