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1、浅谈盾构吊出井内管片拼装的设计与施工论文..毕业摘要:本文以广州地铁三号线赤岗塔～客村站盾构区间盾构吊出井为例,介绍了盾构井内盾构管片拼装的设计、施工、拼装过程中出现的问题及处理方法。关键词:吊出井;盾构管片;拼装;设计与施工1前言盾构吊出井的隧道主体一般采用明洞结构现浇混凝土完成,赤～客盾构吊出井由于工期紧,为满足工期要求,采用地面拼装成环盾构管片,再下吊至盾构井轨面高度与原盾构管片对接。本文以实际工程为例,对这种工法的设计、施工及施工中出现问题与解决方法作了介绍。2工程概况2.1工程概况广州市轨道交通三号线赤岗塔站～客村站区间采用盾构法施工,原设计由
2、客村站吊出,但由于地铁通车的时间要求,为不影响客村站机电安装、封板等工作,现在客村站前增加盾构吊出井用于盾构机吊出,同时由于时间紧,考虑将吊出井内隧道主体采用整环盾构管片拼装。由于场地限制,..毕业吊出井平面尺寸(内净空)为8.5×8.5米,深度约26米。竖井西侧距离40ｍ处有一9层框架结构,竖井安全等级为一级,基坑重要性系数1.1。2.2地质及水文概况隧道洞身穿越地层以7,8强-中风化砂岩、含砾砂岩为主。棕红夹灰白色,砂状、砾状结构,中～厚层状构造,铁泥质胶结,含约20～60%的砾石,砾石成份为花岗岩、砂岩碎屑,磨圆度一般,分选性较差,最大粒径约5ｃｍ
3、。风化裂隙较发育,裂隙面见浸染锈斑,可见一组节理,倾角约80度,偶见近直立节理,岩石较硬。岩芯以柱状为主,局部为碎块～柱状。围岩级别为Ⅲ级,局部Ⅳ级,承载力为800Ｋｐａ。7,8是基岩强风化、中等风化带,岩性为泥岩、砾岩、含砾砂岩等,透水层差,仅裂隙中含少量裂隙水,为弱含水层,Ｋ=0.024～0.65ｍ/ｄ,可视为相对含水层。故本段富水性弱。2.3工程特点和难点地铁盾构井隧道主体一般采用明洞结构现浇模筑混凝土,由于时间紧,本工程利用吊出井吊出盾构机后,再直接下吊在地面拼装好的整环盾构管片,与原盾构管片纵向对接连接成隧道主体。存在的难点主要有:①竖井深度大
4、(26米),需严格控制250吨吊机在吊出盾构机前体(102吨)时的地面沉降及周边建筑物变形;②整环盾构管片纵向连接安装时螺栓定位对接困难。③盾构洞门钢环板的预埋,由于盾构管片最后一环还没有到达洞口位置,洞门钢环板需破除竖井壁,向盾构隧道一侧暗挖350ｍｍ距离后安装,有一定的施工难度。3设计及施工技术措施3.1结构设计竖井井身采用喷射混凝土与锚杆、钢筋网、格栅钢架联合支护,竖井井身喷砼厚度通过计算在不同深度范围分别采用500及550ｍｍ两种厚度,满足要求。锁口圈下土层和隧洞范围局部全风化夹层辅以Φ42注浆管进行注浆。考虑到250吨吊机起吊重和地面沉降的控制
5、要求,对锁口圈进行了加强设计,竖井锁口圈的地面超载按:盾构吊出井的两侧为100ＫＮ/ｍ2(考虑吊机及起吊的盾构及重),其余按30ＫＮ/ｍ2计。锁口圈考虑结构自重、井身自重及超载,按弹性地基梁计算,计算模型如下:3.2管片拼装后横断面管片拼装前需在底板预制Ｖ形槽,槽内侧预埋钢板。1)在地面铺垫枕木,在枕木上安装管片,安装平台尽可能保证平整,横向螺栓的拧紧分两次进行。2)整环安装后拧紧全部横向螺栓,用预制的半圆形槽钢组成圆箍抱住管片两端,用葫芦收紧后用钢板焊接牢靠。同时将中上部的3个管片吊装孔打穿,做一"Ｔ"形钢架插到吊装孔里,"Ｔ"形钢架两端与管片两端圆箍
6、焊接。3）地面慢慢吊起并翻身,第一环管片先吊至竖井的最北端,用液压千斤顶将第一环与隧道最后一环贴紧,在管片内两侧用葫芦拉管片吊装头将两环管片拉紧,管片外将管片两端圆箍与底板预制Ｖ形槽的预埋钢板焊牢。4)同样吊第二环管片,用液压千斤顶将第二环与第一环贴着,然后利用150ｔ吊车吊单侧一转动对准纵向螺栓孔,通过液压千斤顶将纵向螺栓上紧,并将管片两端圆箍与底板预制Ｖ形槽的预埋钢板焊牢。5)同第二环管片的安装方法一样安装第三、第四环管片的安装。6)当吊装剩下最后两环时,先将第六环管片吊下,并用千斤顶将其推到客村站洞内。7)吊下第五环管片,同样方法先将第六环与第五环
7、管片的纵向螺栓上紧。在用千斤顶将两环管片整体向盾构隧道一侧移动直到贴着第四环,然后利用150ｔ吊车吊第五环管片单侧以转动对准纵向螺栓孔,通过液压千斤顶将纵向螺栓上紧,并将管片两端圆箍与底板预制Ｖ形槽的预埋钢板焊接牢靠。3.4结构防水本工程结构防水等级为二级防水,按"以防为主,多道防线,刚柔结合,综合治理"的原则进行。由于Ｖ形槽及管片外包槽钢圆箍与预埋钢板的焊接影响,外包ＰＶＣ板难以达到实施。采取主要防水措施:以盾构管片结构混凝土的自防水和外涂防水涂料为主,纵向管片接缝处外包自粘性防水材料进行加强防水处理。管片拼装好以后在超过管片端部600ｍｍ高度范围回填
8、素砼,防止在防水层背后形成承压水。4问题及处理方案4.1吊装过程中出现的问题成环
