盾构穿越微风化硬花岗岩层之工法论

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1、施工技术广东建材2010年第2期盾构穿越微风化硬花岗岩层之工法论王义(广州地铁设计研究院有限公司)摘要：盾构机在微风化岩层中掘进存在很大的风险，容易出现盾构机打偏、跌头等问题，而且对刀盘的磨损也是I‘分的历害，增加工程费用。当区间线路中出现微风化岩层时采用什么样的工法穿越比较合适，是I：程施工的关键问题。关键词：盾构；微风化岩；工法1工程概述用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水而交通等特点，在隧洞洞线较长、埋

2、深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。但是盾构机遇到微风化岩层时也面临一定的困难。2隧道施工方案选择由于本区间隧道需要下穿街道狭窄且人流车流密集的道路、地铁区间、河流、铁路立交、市政立交及地下通道等，受以上诸多外界因素的限制，隧道埋深较大。结合区间地质条件综合分析比选，隧道上方存在透水砂当采用木模板时建议带模养护，或适当延缓拆模时间。模板拆除除应符合强度及外观的限定要求外，还应考虑混凝土水化温升、温降变化规律及混凝十收缩变化规律、自然环境温度、湿度、风速、日照等情况，合理确定拆模时间。不宜在混凝士温度峰值时拆除模板及

3、淋冷水养护。有条件时建议混凝土浇筑7天后脱模。3．5设置永久性缩缝和伸缝根据我司在工业厂房施工中累积的经验，混凝土施工浇筑24～48小时左右后，混凝十达到一定强度时，可进行条状分块。采用无齿锯弹线进行切割，按设计要求的长度和宽度，切割达到设计要求尺寸的伸缩缝，待地面混凝土性能基本稳定后，再灌注填充材料。3．6表面机械打磨处理当地面混凝土整体强度达到70％以上后(．--j-用同条件养护试件进行评估)，采用打磨机对地面混凝十表面进行打磨处理，这种方法不但保证了地面的平整度，同一70一层，部分地段穿越微风化花岗岩，地层软硬不均

4、，局部地段存在上软卜．硬的地层，因此，盾构掘进至此种地层时，会造成隧道管片破损、隧道中心线偏移、盾构机损坏等许多难以预料的问题，给盾构施工带来了十分不利的因素，也存在一定的施上风险。建议采取盾构法+矿山法施工，穿过花岗岩微风化带<9—4>(岩石致密、坚硬、饱和单轴极限抗压强度6lMPa)采用矿山法先开挖初衬再盾构拼管片通过的方法解决外，其余地段施工方法推荐采用盾构法。3盾构区间隧道结构设计3．1盾构机类型的选择采用盾构法施工，根据盾构隧道所处的周边环境、时对消除人面积素混凝土整体地面的表面不规则裂纹有很好的补偿效果。4小

5、结混凝土出现裂缝是绝对的，无裂缝是相对的。结构的抗裂性能和要求，只是把裂缝控制在一定的范围内(裂缝宽度为0．3mm以内)，即不出现有害裂缝，满足使用功能要求。建筑工程施工中控制裂缝主要是根据裂缝出现的原因，在原材料、配合比、施工工艺、施工质量、混凝土养护方面严格按照操作规程和质量标准进行施工，真正贯彻执行普通混凝土好好打的抗裂理念，将裂缝控制在规范允许的宽度范围内，以确保工程质量。●【参考文献】混凝土质最专业委员会．2004．3．《钢筋混凝土结构裂缝控制指南》．北京：化学工业出版社广东建材2010年第2期施工技术工程及水

6、文地质条件，设计应重点解决好盾构机类型的选择、特殊地段施工方法及技术措施等。本区间隧道结构范围内主要经过砾(砂)质粘性土(硬塑)、全风化花岗岩、强风化花岗岩、微风化花岗岩、全风化砂岩、强风化砂岩、中等风化砂岩、全风化花岗片麻岩、强风化花岗片麻岩、微风化花岗片麻岩，隧道围岩分级为II～V级，土石可挖性等级为II～Ⅵ级。结合以上区间隧道的地质情况及国内地铁盾构的施工经验，推荐复合土压平衡盾构。3．2钢筋混凝土管片、特殊管片类型的选择钢筋混凝土管片选型：管片构造形式：管片内径：5．4m；管片厚度：300mm；管片外径：6．Or

7、e；管片宽度：1．5m；分块数：6块。衬砌环形式及拼装方式：(1)衬砌环形式。结合本区间的实际情况，采用标准环、左转弯环、右转弯环三种衬砌环形式，其中转弯环用于隧道纠偏。经计算，采用楔形量为38ram的衬砌环可以满足线路设计的需要，使拟合误差不大于lOmm。竖曲线通过标准环管片与转弯环管片组合进行拟合。(2)管片拼装形式。根据所选用盾构机千斤项的布置情况，经过结构计算比选，本设计采用ABA错缝拼装形式。(3)允许误差。为了保证装配式结构良好的受力性能，衬砌制作和拼装必须达到规范要求的精度。(4)管片质量控制标准：①单块检

8、验：强度等级、抗渗等级符合设计要求：宽度：±0．3ram；弧弦长：l衄；管片外半径：±2．Omm；管片内半径：±1．Omm。②整体拼装检验：螺栓孔孔径与孔位允许误差±lmm；相邻环环面间隙≤0．6～0．8mm：纵缝相邻块块间隙≤1-5"-'2．5咖；相邻螺栓孔不同轴度≤1．Omm。3．3区间隧道结构计算结构尺寸：盾构