武汉地铁二号线越江隧道盾构始发技术

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1、武汉地铁二号线越江隧道盾构始发技术：武汉地铁二号线越江隧道工程采用气垫式泥水平衡盾构施工，盾构直径6520mm，盾构双线均已始发成功，文章主要介绍盾构始发过程中的关键技术，为类似工程提供参考。　　关键词：始发；泥水盾构；地铁　　1引言　　随着我国城市轨道交通设施的兴建，盾构法隧道施工越来越普遍的被使用，也越来越多地被国内地铁届所接受。武汉地铁二号线越江隧道工程是穿越长江的第一条地铁隧道，该工程的成功与否直接影响到地铁二号线的顺利通车。盾构发施工已有许多成功的工程实例，但是此方法也有较大的风险。管控好各个施工阶段的施工技术将是工程成功的关键，本文主要介

2、绍泥水盾构始发技术。　　由于始发边界条件不同于盾构正常掘进，盾构始发通过开挖面平衡条件差，对开挖面稳定产生不同程度的不利影响，盾构处于试掘进状态，盾构故障多，盾构操作人员不熟练等，容易发生地表变形过大，甚至坍塌、地表冒浆等事故，因此根据工程地质条件、地下水、盾构类型、覆土厚度、洞门密封等条件选择合适的始发具有重要的意义。　　2工程概况　　武汉市轨道交通二号线越江隧道工程为武汉市重点工程，是武汉市重要的过江通道，位于武汉长江一、二桥之间。隧道江北起点为江汉路站，江南终点为积玉桥站。施工内容主要包括：盾构区间隧道、明挖风井、联络通道及江中泵房等。隧道右线

3、长约3085米，左线长约3098米。线路纵坡大致为U形，线路最大下坡为2.7%，最大上坡为2.56%。盾构区间采用两台直径6520mm的泥水盾构施工，盾构隧道采用管片拼装式单层衬砌，管片外径6200mm，内径5500mm，环宽1.5m。衬砌环由一个封顶块（K）、两个邻接块（B1、B2）和三个标准块（A1、A2、A3）组成，管片为双面楔形通用管片，楔形量为40mm，管片采用错缝拼装方式，管片环纵缝均设置凹凸榫槽，环缝和纵缝均采用弯螺栓连接。　　盾构始发内容主要包括洞口端头地层加固、洞门环及洞门密封装置的安设、盾构始发基座的设计加工及定位安装、盾构机组装

4、调试、泥水处理系统的组装调试、反力架的设计加工及安装就位、洞门地下连续墙围护结构钢筋混凝土凿除、负环管片拼装、两侧支撑系统安装、盾构始发推进、以及其他保证措施的准备等。武汉长江隧道东、西线两台盾构机分别从武昌始发井组装调试始发,一前一后向汉口掘进,两线盾构相隔大于100m。因始发过程基本相同,本文主要介绍东线盾构的始发施工技术。　　　　　　　　2.1工程地质　　根据地质详勘测资料，始发端头自上而下地层分别为：（1-1）杂填土、（3-1）粘土、（3-2a）淤泥质粘土、（3-2）粉质粘土、（3-5）粉质粘土、粉土、粉砂互层，隧道开挖面位于（3-1）粘土、

5、（3-2a）淤泥质粘土、（3-2）粉质粘土地层，地质剖面见图2-1。　　　　　　2.2水文地质　　地下水主要有上层滞水，第四系孔隙水和基岩裂隙水等类型。　　上层滞水一般赋存于人工填土中或表层粘性土中，无统一自由水面，受大气降水、地表水和生产、生活用水渗入补给，水量有限而且很不稳定，地下水位不连续，一般由高处向低处流动或排泄。　　第四系孔隙水分孔隙潜水和孔隙承压水。孔隙潜水岩组主要分布于两岸一级阶地上部和河床砂层中，赋存于阶地上部第四系全新统冲积、湖积的粉土、粘性土、淤泥质粉砂和河床部分的粉细砂、中粗砂、砾石层中，受大气降水和侧向地下水补给，除河床地段

6、含水层厚度、富水性、水量变化较稳定外，其余在阶地不同部位其厚度、岩性、富水性有明显的差异，水量随季节变化也比较明显，一般单井出水量5.62～13.71m3/d，渗透系数0.26～25.0m/d，水位埋深一般为0.05～4.74m。　　3盾构始发关键技术　　3.1三重管高压旋喷加固。　　在盾构始发之前,一般要根据隧道地层的工程地质和水文地质情况评价端头地层的稳定性,采取有针对性的加固措施。选择加固措施的基本条件为加固后的地层要具备至少一周的侧向自稳能力,且不能有地下水的损失。常用的加固处理方法有深层搅拌桩、高压旋喷桩、高压注浆法、SM——含水层厚度（取

7、值30.00m）；　　R——抽水影响半径（取值250m）；　　S——承压水降深(取值12.00m，即承压水由初始值地面下4.5m降至16.5m，即降至洞门底线以下0.5米)；　　r0——基坑折算半径(取值8.59m，基坑概化面积为231.2m2)；　　将上述参数代入公式可得：Q=12617.183m3/d=525.7m3/h　　根据计算所得到的基坑涌水量，如果单井抽水量设计为80m3/h，则共需的井数为7～8口。本工程设8口降水井（其中一口兼做观测井），可满足降深要求。井位布置见图5-1。　　　　图5-1端头降水井井位布置图　　　　3.4盾构始发基础

8、结构　　盾构始发基础以图6-1、图6-2所示的“盾构始发中线”为中心，沿其两侧对称布置。始发基础结构形式为钢