浅埋暗挖盾构机施工技术浅析

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1、浅埋暗挖盾构机施工技术浅析1、工程简介固戍站～后瑞站区间里程SK35+148.7～SK35+117.7段盾构需从铁岗排洪渠下穿过，下穿隧道长约31米。铁岗排洪渠是深圳市民的水源工程水库（库容近1亿立方米）溢洪道，设计水位（50年一遇）为3.269米。设计下游排洪流量150m3/s，隧道顶距渠底最近约5.24米，洞身为⑥5花岗岩残积层粉质粘土，如受施工扰动残积土容易变形，遇水软化崩解，承载力将大幅降低，在短时间内易发生坍塌变形，隧道顶部以上分别为③1淤泥、③8细砂及①1素填土层，隧道顶部以上1.2米覆土为原状土淤泥层，覆土很浅。排洪渠结构形式为两台一墩两孔简支梁

2、式双向8车道公路桥，桥桩沿隧道方向有3排，排间距15.75米，部分桩基础入侵隧道结构。2、施工难点2.1隧道顶部地层不稳定可能造成扰动破坏隧道顶部到排洪渠底为5.24米厚的人工回填淤泥层，淤泥层结构松软，承载力低，含水量高，孔隙比大，渗透性低，承载力低，容易产生触变、流变，引起地基变形和失稳，盾构机通过时容易造成扰动，破坏土体稳定性，有可能导致排洪渠底部砌筑基础破坏。2.2排洪渠漏水可能导致掘进喷涌隧道顶部淤泥层本身为储水地层，含水丰富，且回填后没有进行压实处理，土层空隙大，若排洪渠底部砌筑不密实或掘进过程造成破坏，极可能会造成水体透过淤泥层直接连通到隧道开挖

3、面，造成掘进喷涌及排洪渠底塌方，地面塌陷，从而影响正常出土和掘进，严重的会招致周边地面塌陷，影响交通要道宝安大道正常通行，造成盾构机及其隧道的灭顶之灾。2.3掘进过程可能漏气或发泡剂上窜由于隧道顶部人工回填淤泥层稳定性低及孔隙比大，掘进过程注入的空气和发泡剂容易透过淤泥层上窜泄漏，发泡剂不能正常注入，使盾构机气压不稳或失压难以掘进。2.4旧桩处理钢筋清理不彻底容易导致卡螺旋机铁岗排洪渠原桩为φ1200混凝土灌注桩，主筋为φ20，加强筋为φ20，箍筋为φ10，原有23根桥桩在盾构掘进断面上要破除清理，盾构机螺旋机内径为800mm，螺旋叶片直径为780mm，四周间

4、距仅有10mm，若高压电磁铁对钢筋清除不干净、不彻底，随着盾构出土进入土仓再进入螺旋机，将对螺旋机造成极大安全隐患。3、盾构机穿越排洪渠前施工准备工作3.1桩基托换排洪渠原桩桩径为φ1200冲孔灌注桩，桩长约35米，摩擦桩，主筋为φ20，加劲筋为φ20，箍筋为φ10；实施桩基托换后，新施工桩桩径为φ1200冲孔灌注桩，桩长约35米，按摩擦桩设计，主筋为φ25，加劲筋为φ25，箍筋为φ10。在盾构机通过前，对影响的总计23根桩基使用破碎冲桩法施工破除，钢筋采用磁铁吸出，破除后用粘土压实回填至原桩顶标高，另在隧道两侧重新施工新桩及承台并回填土恢复排洪渠及上方桥面。

5、此外，隧道顶部以上1.2米覆土为原状土淤泥层，覆土很浅，因此在六处钢板桩围护维护结构范围内，从承台底部标高以上1米、垂直隧道方向约10米的范围采用C20混凝土进行回填，形成一个混凝土盖板。混凝土上方回填土为开挖出来的淤泥质土，稍微压实。钢板桩拔除后，钢板桩所在土体空隙进行注水泥砂浆回填处理。图1排洪渠开挖基坑混凝土回填范围图2、排洪渠基坑开挖范围、回填范围及设计水位3.2盾构机设备检查及维修在盾构机刀盘到达排洪渠前100米，停机对设备进行全面的检查，对可能出现问题的部件进行维修和更换，防止盾构机通过排洪渠期间由于机械故障产生长时间的停滞，影响盾构连续掘进，主要

6、的检修内容如下：1）刀盘驱动系统；2）刀盘主轴承密封；3）铰接千斤顶的密封；4）螺旋机及其闸门的运转情况；5）发泡剂系统及注浆系统管路及开关；6）拼装机、单轨梁、双轨梁的运转情况；7）推进千斤顶及其驱动的运转情况；8）盾构机自动导向系统；9）龙门吊、电瓶车的运行情况。除了对机械设备进行检修、故障排查，还配备足够的备件，以便在盾构机通过排洪渠阶段出现设备问题时能及时更换零件。3.3施工条件保证为保证盾构掘进进度的顺利实现，必须保证后配套材料供应及渣土运输等条件。1)管片供应方面，项目部计划在盾构机通过排洪渠前，提前一天在现场储存管片，确保现场至少有24环管片的备

7、用量，并且在通过期间，及时补充管片，保证现场用量。2）渣土运输方面，项目部计划在盾构机通过排洪渠期间增加土方运输车辆，并且增加白天期间出土，确保渣土池满足生产需要。3）材料供应方面，提前对注浆材料进行补充，发泡剂、周转材、耗材、工具等进行全面的检查，提前补充到位，保证满足施工。4、盾构机推进技术参数选定为确保盾构机安全顺利通过排洪渠，特制定以下几项措施，土压平衡、快速通过、控制出土、注浆填充、加强监测。、4.1土压控制为了避免隧道上部土层沉降及隆起，对排洪渠底部砌筑结构造成破坏，防止土体向土仓内坍塌，在盾构掘进施工时，采用土压平衡模式掘进。建立合理的土仓压力，

8、根据隧道顶部5米的覆土埋深、土层情况，