城市大直径泥水盾构洞内接收施工技术.doc

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1、城市大直径泥水盾构洞内接收施工技术　　【摘要】为了实现大直径泥水盾构在洞内安全、顺利的到达接收；北京铁路地下直径线工程在隧道贯通盾构机接收过程中采用了在接收端墙设置砂浆体反力的方法实现盾构机洞内顺利接收。在接收过程中通过砂浆体应力实验、设备层应力检算以及接收端地层加固、接收端设备层加固、端墙破除、设置砂浆体反力支撑等等几项施工技术方法的应用，获得盾构机在接受过程中对周围地层及地面环境影响小，洞内无涌水漏浆，刀盘拆除安全高效的良好效果。以此可以得出以砂浆体置换端墙实现盾构接收的方法在城市大直径泥水盾构工程中是可行的。　　【关键词】盾构洞内接收；端墙破除；砂浆体置换　　引言　　近

2、年来我国城市地下交通建设蓬勃发展。随着盾构机施工技术的日趋成熟和盾构机施工机械化程度高、施工速度快、对底层及周边环境影响小、人员工作环境好等优点，盾构施工法成为城市地下交通建设的首选工法。但由于受限于城市既有建筑环境影响，盾构机到达接受端的接受方式受到很大的限制；盾构机很难实现竖井直接接收，而更多的采用旁井接收或洞内接收，这就对接收端施工技术提出了更高的要求。　　北京铁路地下直径线地处北京市中心城区，由于本项目不设盾构接收井，盾构接收通过在东端暗挖段洞内设置扩大段，作业空间小，无法使用大型吊装设备等诸多困难及施工难题，工程通过系统的思考、分析和论证，深入的研究与实践，形成了可

3、靠的盾构接收施工技术，对大直径泥水平衡盾构的洞内接收具有较大的借鉴价值。　　1.工程概况　　1.1盾构接收端概况　　盾构接收端位于前门东大街南侧辅路，该位置南侧距隧道7.5米位置为前门东大街6号楼，北侧为地铁二号线，另在接收端范围在有两条与隧道平行的管线，分别是：横断面结构尺寸为2.0*2.0m的电力管线；直径为Φ1000的上水管线。　　本项目不设盾构接收井，设计考虑通过在东段暗挖段与盾构衔接位置对一定区域内的暗挖段进行扩大，盾构到达后刀盘破除洞门衬砌结构进入暗挖扩大段，然后停机分解刀盘及其它各系统，盾壳弃于洞内，最后直接在盾壳内浇筑钢筋混凝土实现盾构接收及拆机。　　盾构接收

4、的暗挖扩大段已提前施工完成，衬砌内壁里程为DK1+624-DK1+609.15。该段暗挖段宽净宽13米，最大净高13.85米，为弧形断面，拱部内壁设计半径为8.25米。设计该段底部做设备安装层使用，中间通过中层板将上下进行分隔，支撑柱及中层板施工已完成，其中中层板距盾构接收端墙净距为1650mm。根据扩大段采用洞桩法施工，其中盾构洞门墙竖向每障隔4米设置有角撑。盾构洞门端头墙厚1350mm，其中初期支护分两次施作，厚度为350+150mm，二衬为850mm厚钢筋混凝土墙。设计停机里程为DK1+623.1，即盾构刀盘离开洞门端头墙900mm。　　根据接收端设计既有建筑，及周边环

5、境要求，盾构机无法实现直接切削出洞。故此根据多方专家会议论证，需对原接收端端墙进行破除、置换，以实现盾构机直接切削出洞和方便后续拆机工作。具体施工方案参见下文。　　1.2盾构接收端工程地质及水文地质情况　　盾构接收端隧道覆土11.28m，小于1倍盾构直径，地层主要粉质粘土及砂层为主。根据地质勘察资料，盾构接收端附近区域地下水以孔隙潜水为主，地下水位埋深22m，位于刀盘底部以上1.3m。此外因刀盘中心区域存在一层粘土隔水，刀盘中心以上存在局部层间滞水。　　根据设计情况，盾构接收竖井施工前进行了降水处理，其降水井深度为28～32m，降水井与隧道结构边缘净距为1.5.m，降水井间距

6、6-7m。　　1.3施工难点分析　　接收端位于前门东大街南侧辅路处，且周围又受前门东大街6号楼和既有管线、地铁2号线影响，为此对施工造成的地层扰动要求严格。　　由于盾构洞门墙设计为850mm厚的C35钢筋混凝土墙，并且二衬结构后尚有两层合计厚度达500mm厚的初支钢筋混凝土墙，为此造成难以利用盾构刀盘实现直接切削出洞。　　接收暗挖扩大段断面尺寸大，施工过程采取了洞桩法施作，并沿竖向不同高度设置了横撑及角撑。而接收由于无法直接利用盾构切削，需提前凿除洞门墙混凝土，为此难以保证洞门墙凿除过程中自身的稳定。　　预留暗挖扩大段净高仅13.85米，结构至盾构刀盘顶部空间高度仅330mm

7、，难以安装吊具进行盾构刀盘分解拆除；同时由于扩大段设备层中层板及立柱已施工，盾构机的拆除空间受限较大。　　2.施工方案　　2.1总体方案思路　　结合盾构接收难点分析，为确保盾构安全顺利接收，整体方案考虑如下：首先在接收端进行地层加固，加固采取“隔离桩+注浆加固”；随后接着在接收端墙切除前对阔大段设备层进行加固处理。在端头加固完成后，自下而上利用水钻、绳锯、液压涨裂机、风镐等设备工具将端墙分层分块破除，同步用砂浆对端墙进行置换。根据盾构拆机作业需要及砂浆体受力检算，将整个盾构洞门端墙范围内钢筋混凝土全部置