隧道盾构始发施工技术

《隧道盾构始发施工技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅谈武汉长江隧道盾构始发施工技术 盾构网shield.stec.net(2007-5-28)        新闻来源：武汉市市政工程质量监督站    摘   要：结合泥水平衡盾构技术在武汉长江隧道的应用，介绍了盾构施工始发技术的组成、施工工序、工艺及要求。   关键词：隧道盾构；始发；施工技术    一、前言   2005年元月正式开工的武汉长江隧道位于长江大桥、二桥之间，北接汉口大智路，南通武昌友谊大道（远期穿越沙湖与中北路衔接），是解决主城过江交通的一条城市主干道。隧道全长约3.7公里（包括盾构法隧道

2、衬砌段、明挖暗埋段及明挖段），双向4车道，设计车速50公里/小时。预计2008年8月建成通车。届时，23％以上的过江车辆改由隧道过江，长江大桥、长江二桥的交通压力将大为缓解。为穿越江底，采用了泥水加压平衡盾构工法施工。盾构施工特点如下：盾构机只能前进，不能后退，如遇到某种特殊情况需要临时变更为其他工法时很困难；盾构机械造价昂贵，科技含量高，重要部件在施工过程中如需更换、修理较困难；盾构机工作部件对岩土敏感性强，一种刀盘、刀具不可能做到对任何地层都适应，有一个最佳的适用范围。所以，盾构施工具有一定风险。尤其

3、是盾构在始发阶段出问题的概率较大。本文根据武汉长江隧道盾构施工中的体会，着重谈谈在盾构始发施工中有关的技术问题。   二、工程概况   武汉长江隧道为分离式隧道，分左右线2孔。左线长2537.6m，右线长2536.9m，总长5073.5m。根据盾构隧道地表位置将其分为三段，分别为江底段、武昌临江段和汉口临江段。其中江底段长2620m（左右线均为1310m），武昌临江段1570m（左右线均为785m），汉口临江段909.8m（左线442.6m，右线441.9m）。工程采用两台泥水平衡盾构机由武昌端向汉口端掘

4、进，每台盾构机重900多吨，盾构开挖直径11.38m，具有当前隧道施工“长、大、深”的施工难点。   武昌始发竖井井深21.5m，井口尺寸20.3m（长）×33.09m（宽），竖井围护结构为深38m、厚0.8m的地下连续墙，钢筋混凝土内衬厚为1m。盾构隧道管片外径11m，内径10m，管片宽2m，厚0.5m。每环管片由9块楔型块组成，采用通用楔型管片错缝拼装。   三、盾构始发的技术要求   盾构始发是盾构法施工隧道的一个关键。应确保盾构连续正常地从非泥水平衡工况过渡到泥水平衡工况，以达到控制地面沉降，确保

5、始发安全，保证工程质量的目的。盾构始发的主要工作内容包括：洞门端头处理、洞门凿除、盾构始发基座的设计加工、定位安装；反力架的设计加工、就位；支撑系统、洞门密封环的安设；盾构组装、调试；其他保证盾构推进用设备、人员、技术准备等。   盾构出洞是盾构法施工的重要环节，主要取决于洞门形式和打开方法、洞外土体的稳定性等。特别是在埋深、预留洞门尺寸大的条件下，要采取措施防止流水流砂，更要防止洞门打开后土体的塌方。   （一）洞门端头土体加固及效果检查   由于盾构始发前需破除盾构机截面范围内的支护结构，施工时间较长

6、，临空面大，这对土体的稳定极为不利，因此必须对盾构始发前的洞门端头土层进行加固，以控制洞门周围土体变形。    武昌竖井洞外土层自地表以下依次为杂填土①1、粉质粘土④2、粘土④1、淤泥质粉质粘土④5、粘土④1、粉质粘土④4、粉土④6、粉细砂⑤。由于始发端土体处于渗透性很小的土层中，洞门端头土体加固采取了三轴搅拌桩、旋喷桩相结合的方法。端头土体加固分为强加固区和弱加固区。强加固区范围为盾构开挖面外3m范围内的正方形土体，水泥掺量为18％。强加固区与地面间的土体为弱加固区，水泥掺量为13％。洞门端头加固长度为

7、13.6m。洞门端头土体加强强度计算简图见图1。   端头土体加固后进行了现场随机钻孔取样，芯样为比较好的加固体。综合芯样强度和稳定性验算，土体加固强度为1.0MPa，满足要求。在洞门凿除范围内的地下连续墙上水平钻孔17个，探孔主要分布在下部水压较大处，成孔后探孔无地下水渗漏，表明止水施工满足要求。   （二）洞门凿除   当盾构推进靠近洞门封门板后，先在盾壳和圆洞门壁之间的环形间隙中设置密封装置。然后分两次凿除洞门板的砼，第一次先将围护结构主体凿除，只保留维护结构的钢筋保护层，在盾构始发前将保护层砼凿除

8、。在凿除完最后一层砼后，要及时检查始发洞门的净空尺寸，确保没有钢筋、砼侵入结构限界之内。洞门凿除要迅速，杂物要清理干净，避免掌子面长时间暴露。图2    洞门图   （三）盾构始发基座结构   盾构基座不仅用作安装和稳妥地搁置盾构，更重要的是通过设在基座上的导轨使盾构推进出洞时能获得正确的导向。因此盾构基座应能承受盾构自重，并要满足盾构在导向钢轨上能克服摩擦力的作用纵向移动，且保持稳定。始发基座安装时，要求整个台面处于同一平面