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时间:2018-10-19
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1、杭州地铁淤泥质地层盾构隧道施工技术中国中铁一局城市轨道交通工程有限公司710054摘要:随着我国经济的不断发展及国力的提升,人民生活质量的改善,国家对基础建设投资加大,我国主要城市相继开始修筑城市地铁轨道交通工程,特别是南方地区经济发展速度较快,城市地铁轨道交通发展较快。盾构施工工艺在地铁建设中被广泛应用。与此同时,在修建过程中,尤其在南方地区,地下水丰富、情况复杂,盾构在接收和始发过程中风险更显突出。关键词:建筑工程;施工技术;盾构一、杭州地铁1号线16、17号盾构区间工程概况1.1、主要设计概况杭州地铁1号线16、17号盾构区间工程由2个盾构区间双线单圆隧道及其它附属工程组成
2、。其中:【九堡东站〜下沙丙站】盾构区间左线3005.041m、右线3002.121m,双线合计长度6007.162m,并设有1个中间风井及4个联络通道;【下沙东站〜文泽路】盾构区间左线1121.024m、右线1121.77m,双线合计长度2242.794m,设有一个联络通道。1.2、地质、水文状况工程建设位置位于杭州市钱塘江北岸的萧绍冲积平原,地势较为平坦,地面标高约为5.31〜5.41m。地貌形态单一,属冲海积平原地貌类型。陆路交通发达,河道水系密布。木段区间地质条件复杂,沿线地层主要为粉土、砂土及粘土。沿线隧道穿越的岩土层均为③稍密〜中密状的饱和粉土及砂土,隧道围岩分类均为I
3、类。盾构始发于接收端头地层主要为总体强度特征为较低^-一般。地下水位较高,一般在地面以下1一1.5米左右,赋存形式为地下浅层空隙水。含水层组主要为全新统冲海积砂质粉土,括②、③层粉质粘土和砂质粉土,含水层厚度在22.6〜35.7m。隧道范围内地层以粉土、砂土为主。总体上,③层粉土、砂土层滲透性稍好,在水头差作用和摇振反应的作用下,易产生流砂、涌砂现象,应采取相应防治措施。二、杭州地铁1号线区间工程盾构工作井端头加固方法和实施情况杭州地区地铁工程盾构工作井端头加固方法大部分采用高压旋喷加固法或采用三轴深层搅拌桩与高压旋喷相结合的方法。-•般情况下采用三轴深层搅拌桩与高压旋喷相结合的
4、方法较多,按照地面加固范围四周采用单排高压旋喷加固中间采用三轴深层搅拌桩。由于采用施工设计总承包形式,各盾构区间设计单位设计的加固长度不尽相同,进出洞分别有4米及6米、6米及9米。存在风险较大,必须采取其它的辅助措施。无论采取何种加固方法,其加固范围、长度、质量均应保证。某单位过江(钱塘江)隧道,始发端头采用三轴深层搅拌桩与高压旋喷相结合的方法,由于质量控制不好,无法凿除洞门挡墙,造成盾构迟迟不能始发,后来不得不采用冷冻法加固。过中间风井时由于同样的原因,不得不进行“水中进洞”。三、盾构在软土地层进出洞安全技术措施3.1采取安全的技术措施为确保盾构机安全进出洞,其端头加固应确保加
5、固质量,止水效果至关重要,应按照预防为主,多道防线、综合治理的原则采取措施,不但地面要采取措施,而乜洞内要采取措施。本标段端头加固采用三重管高压旋喷注浆加固方法。3.2降水辅助措施虽然,对盾构进出洞端头进行了加固,由于检测手段的局限性,不能完全反映加固体的真实质量,因此,我们按照防堵结合、综合治理的防水原则,采取真空管井的降水方法,将水头降至3/4洞门一下。另一方面,由于进洞设计端头加固长度只有6米,出洞加固长度9米,不能满足盾构进出洞对加固体长度的需要,将降水范围扩大,以弥补加固体长度不够所带来的安全隐患。如下图所示,为盾构过中间风井的进出洞加固范围及降水平面布置图:3.3测量
6、、监测控制措施距接收端头100米之前,应做好贯通前联系测量工作,及吋复核洞内测站、调整盾构机姿态。并对预留洞门钢环精度进行复测,确保盾构准确、精密贯通;当盾构进入到达段后,加强地表沉降监测,及吋反馈信息以指导盾构机掘进;当盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时,在掘进过程中,专人负责观测出洞洞U的变化情况,始终保持与盾构机司机联系,及吋调整掘进参数。3.4盾构接收措施盾构接收进入降水区之前,应做好各种接收准备工作,包括贯通前的联系测量、接收托架安装、盾构短吋间内停机所有洞内、洞外设备的检修、保养,应急物资准备、盾构姿态调整等工作。在中间风井底板准备好沙袋、棉纱、水泵、水管、方木、风镐
7、、双快水泥、聚氨脂等应急材料和工具,以防洞门出现涌水、涌砂。地面准备好双液注浆机及连接管、3t水泥和It玻璃水。并编制详细的接收方案和最后14环的作业指导书。四、盾构始发注意事项盾构始发前,要检测反力架、支撑、托架等位置准确,焊接质量良好,固定牢固可靠,盾构掘进设备、水平及垂直运输设备、地面设施完好,盾构机仿形刀必须进行调试伸缩灵活、位置准确,管片等原材料到位并经试验、检测合格,满足盾构始发条件。并在始发过程中注意下列事项:(1)负环拼装之前,盾尾密封刷应焊接牢固可靠,并涂满密封
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