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盾构施工方案概要

第一章工程概况

1.工程概况

本工程包括两座车站、两个区间段,分别为成寿寺站、分钟寺站、分钟寺站~成寿寺站区间、分钟寺站~十里河站区间。

本方案针对分钟寺站~成寿寺站区间地下区间施工,此隧道起于成寿寺站,下穿龙爪树村至分钟寺站。

该区间采用盾构法施工。

盾构从成寿寺站站内始发,从分钟寺站站内接收。

详见图1-1:

北京地铁10号线02标段分钟寺站~成寿寺站区间施工平面图

2.工程地质与水文地质条件

2.1工程地质概况

根据北京城建勘测设计研究院2007年5月提供的《北京地铁十号线二期工程勘察01合同段分钟寺站~成寿寺站区间岩土工程勘察报告》(详细勘察阶段)(勘察编号:

2007KM009XK025—7)场地范围内工程地质和水文地质。

本工程所在的土层,自地表以下依次为人工填土层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层三大层。

区间隧道主要穿越粘土层、粉细砂层、中粗砂层。

2.2水文地质概况

本次线路勘察所揭露的地层深度范围那发现三层地下水:

上层滞水、潜水、和层间潜水。

2.2.1上层滞水

(一)

水位标高为34.05~36.42m,水位埋深为:

1.62~3.95m。

含水层为粉土层,主要接受大气降水和管线渗漏补给,以蒸发、侧向径流的方式排泄。

2.2.2潜水

(二)

水位标高为23.90~24.92m,水位埋深为13.12~13.82m。

含水层为粉细砂中粗砂层,主要接受大气降水的垂直渗透及本层地下水的径流补给以侧向径流、向下越流不给承压水及人工开采的方式排泄。

2.2.3承压水(三)

水位标高为14.52~16.7m,水位埋深为23.20~23.30m。

含水层为中粗砂层,主要接受侧向径流和越流不给,以侧向径流和人工抽取地下水的方式排泄。

详见设计图:

北京地铁10号线02标段分钟寺站~成寿寺站区间地质纵断图。

第二章施工场地平面布置

1.施工平面布置

根据设计图纸中所给的占地范围,本区间施工占地面积16680m2,场地平面布置遵循以下原则:

⑴所有的临建设施、施工辅助设施及施工道路均按招标文件要求及业主提供的各种条件在指定的施工场地进行规划布置。

⑵临建设施的规模和容量按施工总进度的需要进行规划设计。

⑶所有临建设施的布置力求紧凑、合理,考虑两台盾构施工,因此现场要集中管理,调度灵活,且本着既方便工作需要又少占地的原则进行规划布置。

⑷各施工场地均按有关要求配置足够的环保设施及消防设施。

详见图2-1:

北京地铁10号线02标段分钟寺站~成寿寺站区间施工场地平面布置图。

2.掘进进度计划

盾构工期安排计划

序号

内容

开始时间

结束时间

天数

1

附属设施施工

2010.7.20

2010.8.20

30

2

右线盾构机进场组装、调试

2010.7.25

2010.8.15

20

3

右线盾构台车进洞掘进

2010.8.15

2010.10.5

50

4

右线盾构机进场组装、调试

2010.8.10

2010.8.30

20

5

右线盾构台车进洞掘进

2010.8.30

2010.10.20

50

第三章始发井及其他盾构措施部位施工

1.洞口土体加固

本标段隧道两台盾构机需各出洞1次,进洞1次,在盾构机始发及到达洞口时对封门的拆除会使工作面处于开放状态,如处理不当,会引起周围围岩的坍塌,甚至会造成土体涌入盾构工作井中,造成极大的损失和危害,因此必须进行隧道端头洞口的加固工作。

1.1加固要求

加固土体无侧限抗压强度:

1.0~1.5MPa,渗透系数≤1.0×10-8cm/s

1.2加固范围

根据设计要求,隧道进、出洞端头地层加固范围为:

长8m,宽12m,隧道两侧各3m,隧道上部3m,隧道底部以下3m。

1.3加固方法

根据本标段洞口土质条件,各始发、接收洞口均采用素混凝土桩+旋喷桩加固。

素混凝土桩桩径800mm,旋喷桩桩径600mm,桩间距400mm,咬合200mm。

采用二重管注浆法,施工采用跳二打一的步序。

2.盾构始发场区平面布置

地面辅助设施有浆液配制系统、泥浆配制系统、泡沫配制系统、充电间、门式起重机、集土坑、废水沉淀池、管片存放场、供电设施、各种管路、通讯线路、监控信号线路的布设等。

详见附图2-1:

北京地铁10号线02标段分钟寺站~成寿寺站施工场地平面布置图。

2.1地面浆液配制系统的布置

地面浆液配制系统采用小型搅拌站的模式。

主要材料水泥、膨润土均为散装罐存和运输,以减小对环境的污染。

搅拌站内设有浆液搅拌机、浆液压送泵及压送管路、降尘设施等。

2.2地面泥浆配制系统的布置及安装

地面泥浆配制设备包括浆液搅拌机及储存容器、泥浆压送泵、地面管路、降尘设施等。

泥浆箱的设置满足盾构推进需要量,且达到泡制24小时的要求。

根据盾构推进的进度要求:

每天的进度大约为18环,每环用泥量为2m3,每天的总用泥量为18×2=36m3,泥浆使用前必须浸泡24h,所以泥浆箱总容积要求为48m3。

使用时应轮流使用,用完一池立即泡制一池,以保证泥浆的泡制要求。

每个泥浆箱大小为直径×高=3m×5m(实际使用体积35m2),共设4座。

2.3电瓶车电瓶充电设施的布置

电瓶车所用电瓶在充电间进行充电,充电间内的设施主要包括如下设施:

充电机、平车及道轨、供、排水设施等。

充电间布置在龙门吊下方,以方便更换电瓶。

2.4集土坑的施工

集土坑作为临时存放隧道掘进出土的设施,必须满足隧道出土与土车外运平衡的要求,同时方便隧道出土和土车外运。

2.5废水沉淀池的施工

废水沉淀池是注浆管路冲洗后,进行废水沉淀处理的,施工废水经沉淀池处理后排入现况排水管,避免水污染。

现场设置1座沉淀池,满足废水进行3级沉淀处理的要求。

沉淀池采用页岩砖砌筑,表面用水泥砂浆抹面,要求不得渗漏。

2.6各种管路、通讯线路、监控信号线路的布设

盾构施工中需要的各种管路有注浆浆液输送管、泥浆输送管、泡沫液输送管、水管、废水管等,有各个环节相互联系的通讯线路,还有用于地面电脑监控的信号线路,这些如同盾构的血管和神经,在盾构施工过程中必须保障其通畅。

所以布设须考虑安全可靠,在本合同段中地面采用砖砌方沟上加盖板的形式,以便于维护,方沟内净空尺寸为:

(宽度×高度)1m×0.6m。

竖井内采用钢套管。

3.始发井内布置

3.1工作井内集水井

盾构施工要对注浆管路进行冲洗,冲洗后的废水经由盾构台车后的污水泵及回水管路输送到竖井内,另外还要考虑到在盾构施工阶段的降雨及降雪,需要在工作竖井内设置一个集水井,将盾构掘进时施工排放的污水及雨水等收集起来,用水泵排至地面的沉淀池内。

3.2工作井安全爬梯

为了方便工作人员安全上下竖井,工作井内布置钢梯一部,钢梯布置在始发井的一角,钢梯由槽钢、角钢、花纹钢板、钢管及圆钢焊接而成。

3.3盾构反力架

反力架的作用是盾构初始掘进时为盾构向前推进提供所需的支撑力,盾构初始掘进前应首先确定反力架的形式,并根据盾构推进所需最大推力进行校核,然后根据设计加工盾构反力架,待反力架安装完毕后,方可进行初始掘进。

反力架预制成形后,由吊车吊入竖井根据施工具体条件进行组装,由测量给出轴线位置及高程,进行加固。

安装完毕后要对反力架的垂直度进行测量,

保证反力架和盾构推进轴线垂直。

反力架安装质量的好坏直接影响初始掘进时隧道的成形质量,其中反力架的竖向垂直及与设计轴线的垂直是主要因素。

本工程采用斜撑门式反力架,形式详见图3-1。

图3-1盾构反力架结构图

3.4盾构基座

在盾构始发井结构施工结束后,开始安装盾构基座,为盾构初始掘进做准备。

盾构基座采用钢结构,盾构基座水平位置按设计轴线准确进行放样。

盾构基座高程安装时使盾构机就位后比设计高程高15mm,以利于调整盾构机初始掘进的姿态。

盾构基座形式详见图3-2。

第四章盾构施工

1.盾构机安装调试

1.1盾构机进场

盾构机采用解体吊运,委托专业的大型物资运输公司进行。

在运输前充分考虑超高、超宽超重等因素,对所经过路段的桥梁、桥涵承重能力、宽度,以及所要穿越的桥梁、桥涵、电线等的高度和路面状况提前进行调查,选出最佳线路,避免造成盾构机或其它设施损坏。

在经过繁华地段或居民聚居区时下还要和当地的公安交通部门取得联系,做好协调、疏导工作,避免意外事件发生。

盾构运抵施工现场后采用300t汽车吊1台、160t汽车吊1台卸车,安排电工、机械工、信号工等人员密切配合调运,将盾构机刀盘部分直接放在盾构工作井内的基座上,其他盾构配套设备在指定地点放好。

1.2盾构机下井

详见:

盾构吊装安装方案

1.3盾构机试运转验收

盾构试运转验收合格后方可进行正式施工。

2.盾构掘进

2.1出洞掘进

2.1.1洞门凿除

工作井洞门凿除的原则是合理分块,快速凿除,确保安全。

⑴洞门挂网喷射混凝土的凿除

凿除洞门挂网喷射混凝土时按照先下后上、先中间后两侧的顺序进行,详见图19-2。

⑵钢筋混凝土护壁桩的凿除

洞门挂网喷射混凝土凿除后,接着凿除钢筋混凝土灌注桩,施工时按照先下后上、先两侧后中间的顺序,每根桩的混凝土凿完后上下端须留3~5根钢筋,在盾构机出洞(进洞)前1至2天左右快速凿除;

⑶洞门全部破除后,盾构机须迅速靠上洞口掘进工作面,并调整洞口密封止水装置(即橡胶帘布板),盾构贯入工作面后立即进行加压掘进,尽量缩短洞门土体无支撑的时间。

图4-2洞门挂网喷射混凝土凿除分块图

2.1.2洞口橡胶帘布安装

为保证盾构机出洞时泥水不从盾构机外壳周围涌出,同时保证注浆不漏浆,需要在出洞口安装橡胶帘布。

橡胶帘布由专门厂家预制加工,每个出洞口均须安装一个。

盾构初始掘进前应预先将橡胶帘布用螺旋挂在洞口预埋钢环上,并用弧形钢压板将其固定,然后再在弧形钢压板外安装预制好的扇形钢板,其中扇形钢板可折叠;当盾构机刀盘进入洞口时,调整扇形板至盾构机外壳的距离为10mm左右,盾构机的壳体将橡胶帘布及扇型钢板顶入并向内弯曲,当盾尾钢丝刷刚进入洞口露出管片时,再调整扇形板,使其落在管片上。

待初始掘进完成后拆除橡胶帘布。

见图4-3。

图4-3洞门橡胶帘布安装示意图

2.1.3盾构出洞段施工

⑴负环拼装

首先根据工作井的长度及设计洞口永久防水混凝土环梁的宽度确定钢后背的厚度需要拼装的负环管片数量。

盾构机经调试验收确认正常,钢后背安装完毕及其它准备工作(洞门凿除、管路连接)全部完成后即可进行初始掘进负环拼装。

负环拼装第一环必须注意断面的圆度和与隧道轴线的垂直度,为整环拼装做准备。

盾构推进前,为避免刀盘上的刀头损坏洞口密封装置,在刀头和洞口密封装置上涂抹黄油以减少摩擦力。

一般情况下,负环管片在盾壳内的正常安装位置进行拼装。

在安装负环管片之前,为保证负环管片不破坏盾构机尾部的密封刷,保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进,在盾壳内安设厚度不小于盾尾间隙的方木,以使管片在盾壳内的位置得到保证。

在盾尾密封刷的下2/3部分填塞密封油脂,以保护盾尾密封刷不被磨坏。

第一环管片拼装完成后,将管片连接螺栓拧紧,操作盾构机的千斤顶向后推出将第一环管片向外部推出,推出距离达到可以拼装下一环时即停止推进,拼装该环管片。

如此循环施做,直到第一环负环管片被推出盾构的壳体,此时应将螺栓复紧,然后用牵引器将管片上部拉紧以防止管片向外侧张开,拉紧时须控制好管环的直径,避免过紧或者过松;另外在管片的外侧即管片与盾构基座之间楔入木楔子以将管片固定牢固。

当推进至第一环管片即将与钢后背贴紧时,在管片与钢后背之间垫一层5~8mm厚的橡胶板。

此时应校验管片与钢后背之间是否垂直,如两侧及上下的间距不均应加垫钢板找平。

当盾构机尾部完全进入洞口后,将洞口扇形钢板落下紧贴管片,并上紧螺栓以防止加泥注浆时浆液从洞门泄漏。

工作井内负七环为整环,拼装时应对管片的拼装质量(圆正度、管片间轴向错茬等)加以严格控制,从而保证正环管片质量。

⑵后背上部钢管支撑安装

初始掘进至整环负环管片脱出盾构壳体时,停止向前推进,安装后背上部钢管支撑,后背上部钢管支撑是在第一环整环管片和井壁中间,通过二根Φ609mm钢管支撑管将轴向力传递至工作井井壁。

安装后背上部钢管支撑时,使用两台100吨千斤顶预顶管片,对管片施加预压力,同时抵消钢后背的空隙,防止正环管片的上方管片向后错出,保证管片的成型质量,同时也保证盾构进洞推进时千斤顶及分区油压有较大的选择范围,便于盾构进洞施工时轴线的控制。

后背上部钢管支撑施工完成后,方可推进。

在盾构机推进时,应随时对后背上部钢管支撑进行观察,当发现后背上部钢管支撑出现较大的变形时应马上采取相应的加固措施,以避免管片随之出现较大的变形及错位,造成后续管片难以拼装。

⑶出洞段施工要点

①空载推进

盾构在空载向前推进时,主要控制盾构机的推进千斤顶的行程及限制盾构每一环的推进量,空载推进的过程中,必须由专人紧盯盾构机在机座上的前进过程,发现异常情况及时停机处理。

②进洞推进

当盾构机刀盘穿过洞口橡胶帘布后,启动刀盘低速旋转,根据盾构机回转角合理选择刀盘旋转方向,盾构机刚刚切削土体,所需反扭矩还未形成,此时盾构机推进速度须保持在10mm/min以内,并时刻注意盾构机回转角的变化,及时调整刀盘的旋转方向。

③进入洞口盾构机姿态的控制

在盾构机座和反力架安装精确的前提下,保持盾构机低速推进,合理选择推进千斤顶,土压缓慢递增,即可获得良好的进洞姿态,并且,在盾构机进洞过程中严禁使用铰接。

④土压控制

盾构机进洞在洞口加固土体内掘进,可选择低土压推进,逐渐增大,在盾构机出加固区之前1m增到正常值即可;但是,由于盾构机进洞姿态与土压控制密切相关,因此需根据盾构机的姿态变化及时调整土压。

⑤负环管片拼装

首先根据工作井的长度、洞口环梁的宽度、反力架位置计算负环管片数量,负环拼装第一环必须保证圆度和与隧道轴线的垂直度,为整环拼装做准备。

⑥出土控制

盾构进洞段掘进以控制出土量为核心,各种参数合理配置,严格填写推进出土记录,才能保证一环的出土量不至于超挖,地面不会发生沉降。

⑦注浆量

盾构机尾部进入土体第一环至第三环的时候,要将注浆量加大,并且采用早强注浆材料进行注浆,以保证洞口的地面不发生沉降。

⑧注浆管路的冲洗

初始掘进阶段的浆液需从地面浆液台车上压送至盾构机内,注浆管路比较长,每环注完浆后,必须及时将注浆管路冲洗干净,以保证下一环顺利注浆。

2.2正常掘进

2.2.1工艺流程图

盾构正常掘进施工工艺流程详见图4-4。

⑴掘进出土

盾构机各系统试运转确认正常后即可进行正常掘进,首先向盾构土仓中加入一定数量的泥浆、泡沫或泡沫与泥浆的混合液,转动刀盘,按照已确定的土压及加泥加泡沫的量进行控制,确定土压为设定值,螺旋输送机的控制方式定为自动,这样螺旋输送机即可根据盾构刀盘土仓内的土压自行调节转速,始终保持土仓内的土压尽量稳定,掘进排出的土装入土箱由电瓶车运输至工作井,再由工作井处的门式起重机将土箱吊至地面的集土坑中,用装载机或挖掘机将土装入土车外弃。

图4-4盾构正常掘进施工工艺流程图

⑵加泥、加泡沫

盾构司机操作盾构机掘进时,随时观察刀盘螺旋输送机的扭矩及螺旋输送机排出的土的状态(即塑流性),对泥浆、泡沫的加入量进行调节控制,始终让刀盘及螺旋输送机油压保持正常的数值;盾构施工中加泥加泡沫的数量与土质有着很大的关系,一般说来在粘土、粉质粘土中掘进加泥的数量不需要太多且加泥的浓度也不要太大,因为粘质土自身有比较强的造泥能力,故对加泥的数量和浓度要求不高,土的粘性不是太强时基本上不需要加泡沫即可以使土体的塑流性得到较大的改善,保证掘进的正常进行;在粉细砂层中掘进时,由于土质的原因地层的空隙率较大,地层的漏失较为严重,且土自身不具有造泥性,故对加泥和加泡沫的数量及质量要求较高,应保证盾构前方土压稳定,以便较好的控制地面的隆陷。

⑶同步注浆

盾构每环开始推进100mm后时开始进行同步注浆,首先根据实际的推进速度确定注浆的流量,随时根据推进速度及需要注入的总量对其进行调整,当盾构每环推进至1100mm左右(即距一环推进完成还差100mm)时,停止同步注浆,进行管路冲洗。

⑷管片拼装

推进一环完成后,拼装管片,首先测量盾构与管片之间以及管片与设计轴线的关系进而确定采用何种形式的管片及拼装角度,然后方可拼装;

⑸二次补注浆

为防止同步注浆出现未能完全填充管片外空隙的情况,需要通过管片上的注浆孔对管片外侧进行二次补注浆,二次补注浆安排在拼装管片时进行,补注浆的压力应该比同步注浆的压力高,以更好的对外部间隙进行填充。

2.2.2盾构运行监控

盾构隧道施工时,为了保证盾构沿隧道设计轴线推进,提高盾构施工的精度,保证工程质量,盾构的运行共采用了两套监控系统:

⑴井下监控

盾构机设备自带有一套监控系统,该监控系统为一套数据采集系统,通过设在盾构机内的设备对盾构进行跟踪监控,它的功能是随时监控盾构机的姿态以及轴线偏差,并及时反馈到盾构机的中心控制系统,由中心控制系统对数据进行分析,通过对该反馈数据与掘进前已输入隧道轴线控制数据的分析比较,即可自行对盾构机发出指令,对盾构机的操作进行修正,使盾构机准确地沿隧道设计轴线前进;另外系统还可以将这些数据及盾构设备状态数据反映到盾构操作台,供操作手操作时参考;同时该系统还可以将土仓内的情况反馈至操作台可以比较直观地观察土仓内土的状态及土质的变化,以便于调整加泥及加入泡沫的的数量,更好地改善泥土的塑流性;

⑵地面监控

地面监控是另外一套监控系统,它是与井下监控系统相互辅助的一套数据采集系统,它的原理是将采集到的数据通过数据线路传输给地面的电脑监视器,这些数据同样也包括反映盾构姿态、轴线的数据和盾构设备状态的参数,电脑将其保存下来,可作为以后查询及参考的资料。

2.2.3隧道内通风、人行步道、通讯、排水、照明与防火

⑴隧道通风

隧道内的通风所需要考虑的因素有:

施工人员呼吸所需空气量、整个盾构系统的降温所需空气量,计算时考虑两者中的较大值。

根据实际情况采用一台SDF(C)-NO12中速型隧道专用轴流通风机,风管管径为Φ800,风管材料为镀锌薄钢板,风机设消音装置。

⑵隧道内人行步道的布置

在盾构掘进施工中为了方便施工人员的进出及行走的安全,在隧道内设置人行步道,人行步道两侧设钢护栏,步道与道轨枕木焊接牢固。

⑶通讯

①隧道内的通讯方案为:

采用对讲机为主、电话为辅;

②隧道内与地面的通讯方案:

施工现场设一台16门电话自动切换机,分别设在井口及盾构机操纵室等重要部位,隧道内线路安装在灯架上。

⑷排水

隧道内水的来源主要是盾构掘进时产生的冲洗废水,排水的方案为通过盾构设备后续的回水管路将水排出,施工时在盾构的台车的尾部放置一台污水泵,电源从盾构台车上接入,通过三通和截门将泵与回水管路连接,需要排水时,打开截门,开启水泵将水通过回水管排至地面的三级沉淀池中,经沉淀后可重复使用或排走。

⑸照明

隧道内的照明线路从洞口引入,线路悬挂于隧道管片上的电缆线支架上,距走道板的高度为2m左右。

照明线路为双回路电源,并在隧道内设有可靠的电源切断装置,隧道内施工区域的照明线路电压为36V,并且采用橡胶套电缆,台车后及施工区外电压采用220V并使用绝缘线缆,动力电缆与照明电缆分层架设,每班电工进行检查。

⑹防火

盾构机电器元件较多,注意防火。

采用ABC粉末蓄压式灭火器,每节台车放2个。

盾构机头、变压器和电缆车重点防火部位各放4个。

2.2.4正常掘进控制要点及注意事项

⑴盾构掘进轴线的控制

盾构轴线的控制是盾构工法的重点,掘进时必须注意以下几个方面:

①控制好掘进的技术参数,如土压、推速等。

当土压过低时,不仅容易造成地层的沉降,而且对盾构轴线的控制也有影响,容易造成盾构下沉;另外注浆的位置及压力,注浆压力过大一方面对地层的扰动较大,另一方面也会使得盾构向注浆位置的反方向移动,不利于盾构的轴线控制;

②正确进行盾构千斤顶的编组及分区油压的控制,推进时对千斤顶选择的正确与否直接关系到盾构轴线的轨迹,在盾构轴线控制一节里,针对各种不同盾构轴线位置详细的列出了千斤顶编组及分区油压控制对盾构轴线控制的作用;

③合理使用盾构的铰接装置,当盾构偏离隧道设计轴线较多、盾构进行小半径曲线施工时或者盾构姿态极差时(见前面对盾构姿态的描述),通过调整千斤顶的编组与选择及分区油压控制都较难以达到目的时,可通过开启盾构铰接装置,具体的操作为:

根据盾构的偏离程度计算盾构中折每一步的转折角度,先开启盾构的仿形刀进行超挖施工,超挖的长度一般为盾构的半个到一个盾构机身的长度,然后根据计算调整盾构的中折装置,再辅以千斤顶编组及分区油压控制,进行掘进施工,推进时根据盾构姿态的测量数据随时调整中折角度,直到盾构回到设计轴线上来。

⑵地面沉降的控制

地面沉降会直接危及地面建筑物的安全,掘进中必须要控制好地面的沉降,掘进操作必须注意以下几点:

①土压升高或降低对地面建筑物都是不利的,容易造成地面的隆起和沉降,所以在掘进过程中要严格保持掘进面的土压稳定,一般所采取的措施为严格控制螺旋输送机的排土量与刀盘的切削土量,控制两者相等;还要根据地层的变化合理的对加泥量及加入的泡沫量进行调整,以更好的改变土体的塑流性,使土体变得更为均匀可以较好的把压力传递至开挖面上,防止开挖面的水土流失过多;

②同步注浆保证注浆量和和注浆压力;

③二次补注浆注浆量用雷达探测结果决定。

注浆时用注浆量和注浆压力进行双控;

④推进过程中严格控制好推进速度,使推进速度尽量稳定,必须保证盾构的连续稳定作业;

⑤根据沉降量检测结果及时调整推进速度、出土压力、同步注浆量及压力参数。

2.2.5盾构贯通掘进

当盾构掘进至离接收端洞口80~100m时,盾构掘进进入贯通掘进阶段,需进行全线贯通测量校核,准确定位盾构机头的坐标位置和姿态,并根据测量结果,确定盾构推进方案,保证盾构机顺利、安全、准确地进入接收井(即盾构进洞)。

贯通校核测量采用全站仪进行,校核精度应≤50mm,测量数据必须得到监理单位的认可。

具体方法详见测量施工方案。

贯通掘进是正式掘进的延续,是保证盾构顺利进洞的必要阶段。

2.2.5.1贯通掘进前的准备工作

按设计图纸及施工方案的要求,预先完成盾构接收井洞口土体加固施工;

按照盾构操作要求暂停掘进,进行全线贯通测量;

根据测量结果,确定贯通掘进方案,继续掘进;

安装盾构接收基座,对基座轴线和高程反复进行校核,保证盾构顺利、安全接收,考虑洞口土体柔性压缩,盾构接收基座高程应比隧道轴线略低;

做好防止洞口地面坍塌的准备工作。

2.2.5.2贯通掘进工艺流程

盾构贯通掘进工艺流程见图4-5。

 

2.2.5.3盾构进洞施工

①以洞口为目标制定合理的掘进方案,加强掘进过程中的跟踪监控,随时调整盾构姿态,确保盾构准确、安全进洞;

②降低盾构掘进速度(一般控制在≤2.0cm/min),以利于盾构姿态的控制;

③当盾构掘进至洞口加固土体段时,降低盾构掘进的控制土压值,既要最大程度地防止因土压低而造成管片外围岩的下沉,又要最大程度防止因土压高而造成洞口土体的提前破坏;

④当盾构掘进至离洞口4~6m时,降低加泥压力,停止加泡沫,根据洞口泥浆的渗漏情况,随时停止泥浆加入;

⑤预先在洞口中央凿出一观察孔,确定盾构是否到达洞门。

当盾构机刀头到达洞门后,盾尾同步注浆,停止掘进,螺旋输送机尽量多出土,卸载土仓压力,然后进行洞门凿除;

⑥洞门破除后根据盾构机的实际位置安放接收机座,机座固定后盾构推进进入竖井,同时完成最后的管片拼装。

⑦当盾构机进洞后,及时进行洞口密封,并从地面和洞口端面同时进行补注浆,

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