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文檔簡介

1、.WORD.格式 .城市軌道交通盾構法施工工藝流程1 概述盾構施工法是“使用盾構機在地下掘進,邊防止開挖面土砂坍塌,邊在機內安全的進行開挖作業和襯砌作業,從而構筑成隧道的施工方法”。按照這個定義,盾構施工法是由穩定開挖面、盾構機挖掘和襯砌三大部分組成。 初期的盾構法是用手掘式或機械開挖式盾構機,結合使用壓氣施工方法邊保證開挖面穩定,邊進行開挖,在地下水較豐富的地區,用注漿法進行止漏,而對軟弱地層,則采用封閉式施工。經過多年對盾構技術的研究開發和應用,已演變成現在非常盛行的泥水式和土壓式兩種盾構機。這兩種機型的最大優點是在開挖功能中考慮了穩定開挖面的措施,將盾構施工法中的三大要素的前兩者聯系融為

2、一體,無需輔助施工措施,就能適應地質情況變化范圍較廣的地質條件。在隧道的一端建造豎井或基坑,將盾構安裝就位盾構從豎井或基坑的墻壁開孔出發,在地層中沿著設計軸線,向另一豎井或基坑的孔壁推進。盾構推進中所受到的地層阻力,通過盾構千斤頂傳至盾構尾部已經拼裝好的襯砌管片上,再傳到豎井或基坑的后靠壁上。盾構機是這種施工方法中主要的施工機具。地下鐵道盾構法施工是在鬧市區或水底的軟弱地層中進行的,是修建地下鐵道較好的施工方法之一。近年來盾構機械設備和盾構法施工工藝的不斷發展,適應大范圍的工程地質和水文地質條件的能力大為提高。各種斷面形式和具有特殊功能的盾構機械(急轉變盾構、 擴大盾構法、 地下對接盾構等 )

3、的相繼出現, 其應用在不斷擴大, 由于盾構法施工具有作業在地下進行, 不影響地面交通,減少對附近居民的噪音和振動影響; 施工費用不受埋深的影響, 有較高的技術經濟優越性;盾構推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環進行,易于管理,施工人員較少;穿越江、河、海時,不影響航運;施工不受風雨等氣候條件影響等有利特點,將對地下鐵道的施工技術的發展起到有力的推進作用。 盾構法施工開挖面穩定技術的歷史,是從壓氣施工法的“氣”演變到泥水式的“水”和土壓式的“土” 。“開挖面穩定”和“盾構開挖”的技術已達到較完善的地步。目前盾構一般指密封式泥水式和土壓式盾構。泥水加壓式盾構因其具備用地面積小、適用土質廣、殘土容易處

4、理等優點,在建筑物密集的市區,使用數量在逐漸增加。盾構法作為目前最為安全有效、品質兼優的城市軌道施工工藝,已經被絕大多數市政工程所青睞,在 21 世紀中國社會、經濟高速發展的時代,全國范圍內各大中型城市都傾向于城市地鐵及類似的市政工程的修建,因此盾構法施工在目前國內的市場不可估量。盾構法施工糅合了傳統和現代的各項技術革新,有著固定的施工工藝流程,包含了諸多施工環節,每一個環節或工序都必須有技術含量較高的專項方案指導施工,并輔以經驗豐富的管理操.資料分享 .WORD.格式 .作人員,才能充分發揮盾構法施工的優越性,實現工程的最大收益。現將盾構法地鐵施工工藝流程總結如下,各分部、分項工程施工應參考

5、專項方案。2 場地規劃2.1 臨建設施根據項目所在地政府和業主等上級主管部門的要求,確定臨建設施所需板材和樣式,圍擋等臨建應當和項目所在地同類項目一致建設。生活區和生產區應該嚴格區分,并在場地內各顯著位置懸掛安全生產標語。生活區應該包括辦公區和住宿區,應合理規劃,辦公區要劃分會議室和辦公室,同時還要單獨確定食堂和廚房位置,絕對避免安全隱患。生產區應該設置進出口,并用專用圍欄和生活區隔斷,在進出口位置懸掛安全生產標語。生產區內應該合理規劃庫房和材料堆放地等。2.2 臨時設施( 1) 碴坑碴坑設置于始發井旁邊,原則是利于出渣用吊機傾倒渣土,并便于土方車外運。碴土坑采用C20 砼,底板及側墻厚不低于

6、30cm 。每個碴土場四周設置擋碴板, 碴土場總存碴能力31500m。( 2) 管片堆放場根據盾構施工龍門吊設置情況,管片堆放場設置在吊機軌道之間,原則是利于吊機吊放,同時考慮管片運輸車便于進場。正式管片堆放場的管片存放能力塊( 35 環)。210( 3) 砂漿拌合站結合盾構施工列車編組情況及盾構施工預留口位置,將拌合站設置在始發井入口區域內。拌合站包括拌合樓、砂石料場、水泥儲存罐、粉煤灰儲存罐及砂漿儲存罐。砂漿拌合站場地全部鋼筋混凝土硬化,并施作儲存罐基礎。( 4) 冷卻塔及砂漿中轉站冷卻塔及砂漿中轉站設置在始發井出口位置附近,用H 型鋼或工字鋼搭設冷卻塔放置平臺。( 5) 通風機通風機臨時

7、設置在盾構始發井出口位置,根據掘進情況, 在過站后可在車站口位置另行設置。( 6) 充電間充電間設置在始發井附近空蕩區域,采用磚砌結構。( 7)物資、機電庫房主要存放小型配件和材料。( 8) 材料堆放場.資料分享 .WORD.格式 .主要堆放盾構施工用的油脂、泡沫劑、軌道、軌枕、人行踏板等。( 9)小型機具堆放場主要堆放盾構施工用的備用碴車、管片車等其它施工機具。堆放場地面采用C25 砼硬化。( 10 ) 洗車槽在施工場地兩端大門位置設洗車槽,所有進出工地施工車輛必須經過清洗干凈后,方可駛出場地。洗車槽采用下沉式,洗車槽旁設置沉淀池,洗車所排水經沉淀池沉淀后排入市政污水管線。3 人力資源配置項

8、目部根據情況設置6 部 1 室或 7 部 1 室,具體請見附表2。施工生產部負責盾構施工的組織、管理;機電設備部負責盾構法施工的各項設備保障工作;技術質量部負責施工技術方案的制定、盾構施工技術指導、量測、試驗以及相關內業資料的收集整理和上報。施工生產部設四個盾構施工工班,兩個地面施工工班,一個臨工班,一個注漿班;機電設備部下一個維修班;技術質量部下設測量班、試驗室;項目部另應設一個渣土外運隊。4 盾構機選定、進場4.1 盾構機的選型原則( 1)選擇的盾構機機型和功能必須滿足標段線路條件、工期、施工條件和環境等要求。( 2)選用的盾構機應具有良好的性能和可靠性。( 3)類似地質、施工條件下盾構選

9、型、施工實例及其效果。( 4)盾構機制造商的知名度、良好的業績、信譽與技術服務。4.2 盾構機的選型依據( 1 )標段招標文件、招標設計、巖土工程勘察報告等要求,區間隧道工程地質、水文地質以及線路條件、地層沉降、工期和環境保護、施工條件等。( 2 )根據工程特點,盾構機應配備泡沫和澎潤土注入系統,進行掘進中的碴土改良,實現盾構的土壓平衡掘進和止水固結掌子面能進入土倉進行各種作業的目的。( 3)專家會議建議。4.3 盾構機應具備的功能( 1)基本功能具備開挖系統、出碴系統、碴土改良系統、管片安裝系統、注漿系統、動力系統、控制系統、測量導向系統等基本功能。( 2)能夠在高地下水砂礫石地層長距離掘進

10、,還需具備以下功能: 具備土壓平衡模式掘進功能; 足夠的刀盤驅動扭矩和盾構推力; 合理的、 高耐磨性的刀盤及刀具設計,足夠的刀盤開口率,開口形狀及合理位置; 能承受大偏心力矩的主軸承.資料分享 .WORD.格式 .設計,具有高的主軸承設計壽命, 有效的主軸承密封及刀盤減震設計; 盾構機的鉸接系統和盾尾密封系統在壓力狀態下的可靠防水密封性能;優良的碴土改良系統:配備泡沫注入系統和澎潤土注入系統;可靠的盾構機防噴涌設施:功能完善可靠的人員倉設計;( 3)具備處理大粒徑卵石和漂石的能力: 刀盤及刀具具有中硬巖切削能力:通過安裝在刀盤上的雙刃滾刀對大粒徑漂石進行破碎;刀盤和螺旋輸送機能滿足一定粒徑的卵

11、石和破碎后的漂石的排出能力,且具有高的耐磨性;( 4)特殊地段的通過能力: 穿越砂卵石地層,盾構機應具備土壓平衡掘進和保壓能力。過高水壓地層,盾構機應具備防噴涌的能力。 過砂卵石地層刀盤、刀具要有抗磨損保護措施。( 5)精確的方向控制盾構機必須具有高精度的導向系統,確保線路方向的正確性,盾構方向的控制包括兩個方面:1 盾構機本身能夠進行糾偏;2 采用先進的激光導向技術保證盾構掘進方向的正確。( 6)環境保護盾構法施工的環境保護包括兩個方面:1 盾構施工時對周圍自然環境的保護, 即地面沉降滿足設計要求, 無大的噪聲、 震動等; 2 要求盾構施工時使用的輔助材料如油脂、泡沫等不能對環境造成污染。(

12、 7)掘進速度滿足計劃工期要求。( 8)設備可靠性、技術先進性與經濟性的統一。4.4 盾構機進場、吊裝( 1 )盾構機在工廠由供應商進行主要部件組裝及調試后,將分成幾個大的部分運往施工現場。主要包括前盾,中盾,尾盾,刀盤,管片安裝機,以及后配套系統等。( 2)盾構機組裝采用吊裝方式,吊裝設備主要有1 臺 260t 的履帶吊機,1 臺 90t 汽車吊,2 臺 85t 液壓千斤頂以及一批鋼索吊具等。( 3)吊裝時注意事項: 履帶吊機工作區鋪設20mm厚鋼板,防止地層不均勻沉陷;組裝前應對始發基座(始發托架 ) 進行精確定位;大件組裝時應對始發井端頭墻進行嚴密的觀測,掌握其變形與受力狀態;大件吊裝時

13、用汽車吊輔助空中翻轉。( 4)組裝分為兩部分: 盾構機主體及拖車的吊裝; 盾構機各部件的聯接及各種管線 (電、液、氣、水等 )系統的安裝。.資料分享 .WORD.格式 .5 盾構機調試、掘進5.1 盾構機調試( 1)空載調試盾構機組裝和管線連接完畢后,即可進行空載調試。空載調試的目的主要是檢查設備是否能正常運轉。 根據實際測得參數與供應商所提供的進行校核。主要調試內容為:配電系統、 液壓系統、潤滑系統、冷卻系統、控制系統、注漿系統、出碴系統,以及各種儀表的校正。( 2)負載調試空載調試證明盾構機具有工作能力后,即可進行盾構機的負載調試。負載調試的主要目的是檢查各種管線及密封設備的負載能力,對空

14、載調試不能完成的工作進一步完善,以使盾構機的各個工作系統和輔助系統達到滿足正常生產要求的工作狀態。試掘進時間即為負載調試時間,根據情況一般定為 200m 。5.2 盾構機運轉盾構運轉包括組裝后的空載運轉,200m負載試運轉,正常掘進段的運轉等幾個階段。其中空載運轉項目和測試項目按與盾構供應廠家簽定的供貨合同中相關條款進行,通過空載運轉調試,證明盾構機組裝無誤后,方可進行200m帶載運轉。帶載運轉是一個盾構掘進參數優化的過程,該過程中,通過土壓平衡式盾構關鍵施工技術即開挖面穩定和自控技術、盾尾可靠密封和同步注漿技術及盾構掘進姿態控制技術的綜合運用,為正常掘進參數的優化集累經驗。正常掘進是盾構機的

15、快速掘進階段。5.3 盾構機的始發、調頭、過站、轉場根據盾構區間隧道的施工特點,盾構機在分體吊裝、整機組裝和空載調試完成后需要進行始發,同時在盾構機施工完成單個區間后,根據既有車站的建設情況和結構情況,需要進行調頭、過站和轉場等工序。盾構機的首次始發是整個標段主體結構開始施工的最關鍵工序,在始發之前必須做好以下幾項準備工作:1 盾構機托架和反力架安裝,盾構機托架是盾構機的始發“基座” ,必須確保位置準確無誤,才能保證盾構機進入預留洞口位置的精確度。反力架為盾構機掘進提供反力支撐,反力架必須牢固安裝,后側位置必須有強有力的橫撐或斜撐,一般由型鋼加工而成。2 端頭加固,為確保盾構機始發階段由于刀盤

16、對既有穩定土層的擾動,進而造成端頭位置結構坍塌或漏水等意外情況,必須對始發端頭進行加固,同時到達端頭也必須進行加固處理,根據各始發和到達端頭工程地質、水文地質、地面建筑物及管線狀況和端頭結構等綜合分析與評價,選用不同的加固措施。具體加固措施可見專項方案。.資料分享 .WORD.格式 .3 洞門密封,洞口密封采用簾布橡膠和折葉式壓板密封。其施工分兩步進行,第一步在始發端墻施工過程中,做好始發洞門預埋件的埋設工作,在埋設過程中預埋件必須與端墻結構鋼筋連接在一起;第二步在盾構正式始發之前,清理完洞口的碴土后及時安裝洞口密封壓板及橡膠簾布板。盾構機過站,過站工序相對簡化,只需對主機和拖車進行解體,但是

17、盾構機主機本身和拖車之間不再進行額外解體,除非盾構機本身需要進行大幅度的維修。一般情況下,盾構機過站時,在成型車站底板位置鋪設鋼軌,盾構機采用液壓泵站等外力空載過站,后備拖車則用電瓶機車拖拉過站,然后準備重新始發。盾構機的調頭類似于過站,但是需要對盾構機和拖車進行方向扭轉,工序相對復雜,一般要在成型車站底板位置鋪設曲線鋼軌,仍需借助液壓泵站等外力,同時需要預先租賃90T 以上吊機備用。盾構機的轉場是最為復雜的工序,一般是由于成型車站的結構尺寸不能夠滿足盾構機機身和臺車通過,必須對盾構機刀盤、主機和各節臺車進行拆除,然后分體調出到達端頭,盾構機的解體與組裝過程相反,只是注意拆卸管線要掛好標志牌為

18、組裝作好準備。其余與始發組裝基本相同。6 管片生產、供應管片制作由有資質的管片加工企業承擔,管模6 套,即標準環4 套、左右轉彎環各1 套 .6.1 管片生產管片生產包括:鋼筋制作、鋼模準備、砼澆注、脫模、養護、儲存。管片質量控制的幾個關鍵為:管片模具定期檢查,保證管片尺寸精度;鋼筋綁扎合格,保證保護層厚度均勻,以免產生有力開裂現象;吊裝孔材質優良,連接牢固,保證起吊安全;橡膠止水條安裝均勻、牢固,保證止水效果;成品嚴格按照規范養護。各種主要材料的選用標準如下:1 水泥:選用普通硅酸鹽水泥,生產齡期不小于7 天。2砂:選用質地堅硬的中粗砂,細度模數為2.3 3.0 ,粉細物質含量不大于2%,含

19、水率小于 2%,氯離子含量不超過 0.04% ,可溶性硫酸鹽按重量計不超過0.4% 。3碎石:粒徑為 5 20mm ,質地堅硬,粉細物質含量不大于2%,壓碎性指標不超過30%,氯離子含量不超過 0.03% ,可溶性硫酸鹽按重量計不超過0.4% 。4水:采用清潔不含有害物質的自來水,注意嚴格控制水灰比,水膠比0.45 。5鋼筋:鋼筋表面應清潔,不得有易脫落的銹皮、油漆等污垢;鋼筋必須順直,調直后表面的傷痕及銹蝕不應使鋼筋截面積減少。.資料分享 .WORD.格式 .6.2 管片存儲、運輸管片存儲在預制廠內,按生產日期和類型分三層堆放,以便查找,中間用方木墊隔,以免破損;吊裝時用一臺龍門吊和一臺叉車

20、將管片吊在平板車上,運輸至工地,工地設有臨時管片存儲場。7 盾構機正常掘進施工工藝7.1 掘進作業工序流程和操作控制程序( 1)參數選取盾構主要工作參數表掘進模式推力 (t)扭矩 (t m)刀盤轉速土倉壓力螺旋機轉速備 注(rpm)(bar)(rpm)土壓平衡式1200 300 4201 21.5 3.0412最常用2100半敞開式1000 210 3801.5 2.50.5 1.56121800敞 開 式800 1500110 3802 3.50.5 1.0612( 2) 技術措施1 敞開式掘進的技術措施:A :采用刮刀、切刀切削為主,采用高轉速、低扭矩和適宜的螺旋輸送機轉速推進。B:采用敞

21、開模式掘進時,易產生掘進中的盾構機滾動和較大震動現象,施工中如不慎引起盾構機滾動,可使刀盤反轉來糾正。C :同步注漿時漿液可能滲流到盾殼與周圍巖體間的空隙甚至刀盤處,為避免此現象發生可采取適當增大漿液粘度、縮短漿液凝結時間、適當減低注漿壓力等方法來解決。D :在砂卵層巖敞開式掘進時,刀具磨損較大,溫度高,因此,應注意觀察、檢查,及時換刀,注入泡沫和膨潤土冷卻、潤滑,以降磨。2 半敞開式掘進技術措施:A :半敞開式掘進模式介于土壓平衡和開敞式之間,采用滾刀、刮刀混合破壞、切削砂卵層。B:為既能穩定開挖面和防止地下水滲入,又能避免出碴時螺旋輸送機發生噴涌,壓縮空氣壓力應控制在1 1.5bar以內。

22、C :在該模式下掘進時,應注入泡沫對碴土進行改良。遇地層變換、涌水較大時,及時轉換模式掘進。3 土壓平衡模式掘進的技術措施:A :采用以切刀、刮刀為主切削土層,以低轉速、大扭矩推進。B:土倉內土壓力值P 應略大于靜水壓力和地層土壓力之和P0, 即 P=K P0 (K 介于 1.0 .資料分享 .WORD.格式 .1.3) ,并在掘進中不斷調整優化。C :土倉壓力通過采取設定掘進速度、調整排土量或設定排土量、調整掘進速度兩種方法建立,并應維持切削土量與排土量的平衡,以使土倉內的壓力穩定平衡。D :盾構機的掘進速度主要通過調整盾構推進力、轉速 (扭矩 )來控制, 排土量則主要通過調整螺旋輸送機的轉

23、速來調節。在實際掘進施工中,應根據地質條件、排出的碴土狀態,以及盾構機的各項工作狀態參數等動態地調整優化,此模式掘進時應采取碴土改良措施增加碴土的流動性和止水性。( 3)掘進方向的控制與調整由于砂卵地層中掘進、隧道曲線和坡度變化以及操作等因素的影響,盾構推進不可能完全按照設計的隧道軸線前進,而會產生一定的偏差。當這種偏差超過一定限界時就會使隧道襯砌侵限、盾尾間隙變小使管片局部受力惡化,并造成地層損失增大而使地表沉降加大,因此盾構施工中必須采取有效技術措施控制掘進方向,及時有效糾正掘進偏差。1 盾構掘進方向控制A: 采用 VMT 隧道自動導向系統和人工測量輔助進行盾構姿態監測。B:采用分區操作盾

24、構機推進油缸控制盾構掘進方向。2 盾構姿態調整及糾偏在實際施工中, 由于地質突變等原因盾構機推進方向可能會偏離設計軸線并超過管理警戒值。在穩定地層中掘進,因地層提供的滾動阻力小,可能會產生盾體滾動偏差;在線路變坡段或急彎段掘進,有可能產生較大的偏差。因此應及時調整盾構機姿態、糾正偏差。A :分區操作推進油缸來調整盾構機姿態,糾正偏差,將盾構機的方向控制調整到符合要求的范圍內。B:在急彎和變坡段,必要時可利用盾構機的超挖刀進行局部超挖來糾偏。C :當滾動超限時,盾構機會自動報警,此時采用盾構刀盤反轉的方法糾正滾動偏差。D :在切換刀盤轉動方向時,保留適當的時間間隔,切換速度不宜過快,切換速度過快

25、可能造成管片受力狀態突變,而使管片損壞。E:根據掌子面地層情況及時調整掘進參數,調整掘進方向時應設置警戒值與限制值,達到警戒值時就應該實行糾偏程序。F:蛇行修正及糾偏時應緩慢進行,如修正過程過急,蛇行反而更加明顯。在直線推進的情況下,選取盾構當前所在位置點與設計線上遠方的一點作一直線,然后再以這條線為新的基準進行線形管理。在曲線推進的情況下,使盾構當前所在位置點與遠方點的連線同設計曲線相切。G :推進油缸油壓的調整不宜過快、過大,否則可能造成管片局部破損甚至開裂。.資料分享 .WORD.格式 .H;正確進行管片選型,確保拼裝質量與精度,以使管片端面盡可能與計劃的掘進方向垂直。I: 盾構始發、到

26、達時方向控制極其重要,應按照始發、到達掘進的有關技術要求,做好測量定位工作。( 4)掘進中的碴土改良在盾構施工中尤其在復雜地層盾構施工中,進行碴土改良是保證盾構施工安全、順利、快速的一項不可缺少的重要技術手段,具有如下作用: 使碴土具有較好的土壓平衡效果,利于穩定開挖面,控制地表沉降; 使碴土具有較好的止水性,以控制地下水流失; 使切削下來的碴土順利進入土倉,并利于螺旋輸送機順利排土; 可防止或減輕螺旋輸送機排土時的噴涌現象; 可有效降低刀盤扭矩,降低對刀具和螺旋輸送機的磨損。如不作碴土改良,則有可能會出現如下問題: 在砂卵層中, 盾構掘進會因碴土的流動性不好和掘進切削時的摩擦發熱,造成掘進效

27、率降低,刀盤扭矩迅速增加,甚至無法掘進; 當地下水比較豐富時,可能會因碴土的止水性差而導致地層失水而引起地層變形加大,產生環境問題; 當采用土壓平衡模式掘進時會因碴土止水性差而產生噴涌現象; 當在含水、 含砂豐富的地層中掘進時,會達不到土壓平衡效果而引起開挖面坍塌,造成地面變形難以控制; 在強度高的砂卵層地層掘進則會造成刀具磨損快、出碴效率低、 螺旋輸送機葉片磨耗嚴重。1 碴土改良的方法碴土改良就是通過盾構機配置的專用裝置向刀盤面、土倉、或螺旋輸送機內注入添加劑,利用刀盤的旋轉攪拌、土倉攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機旋轉攪拌使添加劑與土碴混合,其主要目的就是要使盾構切削下來的碴土具有好的流塑性、合適

28、的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力,以達到理想的工作狀況。添加劑主要有泡沫和膨潤土,其配比和注入量根據地質條件及施工情況確定。2 碴土改良主要技術措施A :在含砂量大的地層中掘進,主要是要穩定開挖面,改良土體。可分別向刀盤面和土倉內注入泡沫的方法進行碴土改良,必要時可向螺旋輸送機內注入泡沫。泡沫的注入量為每立方米碴土 200 500L 。B:在比較堅硬的砂卵地層掘進主要是要降低對刀具、螺旋輸送機的磨損,防止涌水,可向.資料分享 .WORD.格式 .刀盤前和土艙內及螺旋輸送機內注入膨潤土泥漿的方法來改良碴土。泥漿的注入量一般為每立方米碴土注入20% 30%。C: 在富水地層采用土壓平衡模式掘進時

29、,主要是要防止涌水、防止噴涌、降低刀盤扭矩,可向刀盤面、土倉內和螺旋輸送機內注入膨潤土,并增加對螺旋輸送機內注入的膨潤土,以利于螺旋輸送機形成栓塞效應,防止噴涌。膨潤土添加量應據具體情況確定。設置管理基準準備工作同步注漿掘進No是否達到循環進尺yes洞內列車出洞洞外列車進洞管片拼裝出洞列車出碴掘進是否達到6m列車裝料yesNo延伸軌線下一循環盾構機正常掘進工藝流程圖7.2 管片拼裝( 1)管片拼裝工藝 管片選型以滿足隧道線型為前提,重點考慮管片安裝后盾尾間隙要滿足下一掘進循環限值,確保有足夠的盾尾間隙,以防盾尾直接接觸管片。一般來說,管片選型與安裝位置是根據推進指令先決定,目標是使管片環安裝后

30、推進油缸行程差較小。 管片安裝必須從隧道底部開始,然后依次安裝相鄰塊,最后安裝封頂塊。 封頂塊安裝前,應對止水條進行潤滑處理,安裝時先徑向插入2/3 ,調整位置后緩慢縱向.資料分享 .WORD.格式 .頂推。 管片塊安裝到位后, 及時伸出相應位置的推進油缸頂緊管片, 其頂推力應大于穩定管片所需力,然后方可移開管片安裝機。 管片安裝完后及時整圓,在管片環脫離盾尾后要對管片連接螺栓再次進行緊固。管片止水條、襯墊粘貼盾構掘進管片選型、下井和運輸no進尺 1.2m管片吊機卸車、倒運yes管片安裝區清理縮回安裝位置油缸管片安裝及邊接管片就位油缸頂緊就位管片管片成環整圓復緊螺栓管片環脫離盾尾緊固螺栓管片拼

31、裝工藝流程圖( 2)技術措施 嚴格進場管片的檢查, 破損、裂縫的管片不用。 下井吊裝管片和運送管片時應注意保護管片和止水條,以免損壞。 止水條及軟木襯墊粘貼前, 應將管片進行徹底清潔, 以確保其粘貼穩定牢固。 施工現場管片堆放區應有防雨淋設施。粘貼止水條時應對其涂緩膨劑。 管片安裝前應對管片安裝區進行清理,清除如污泥、 污水,保證安裝區及管片相接面的清潔。 嚴禁非管片安裝位置的推進油缸與管片安裝位置的推進油缸同時收縮。 管片安裝時必須運用管片安裝的微調裝置將待裝的管片與已安裝管片塊的內弧面縱面調整到平順相接以減小錯臺。調整時動作要平穩,避免管片碰撞破損。 同步注漿壓力必須得到有效控制,注漿壓力

32、不得超過限值。.資料分享 .WORD.格式 . 管片安裝質量以滿足設計要求的隧道軸線偏差和有關規范要求的橢圓度及環、縱縫錯臺標準進行控制。7.3 同步注漿( 1)注漿材料采用水泥砂漿作為同步注漿材料,該漿材具有結石率高、結石體強度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特點。( 2)漿液配比及主要物理力學指標同步注漿材料配比表(可在此上下浮動)水泥 (kg)粉煤灰 (kg)膨潤土 (kg)砂 (kg)水 (kg)外加劑120 260381 24160 50779460 470按需要根據試驗加入( 3) 注漿壓力為保證達到對環向空隙的有效充填,同時又能確保管片結構不因注漿產生變形和損壞,根據計算和經驗,

33、注漿壓力取值為0.2 0.5MPa 。( 4) 注漿量根據經驗公式計算和施工經驗,注漿量取環形間隙理論體積的1.2 1.6 倍,則每環 (1.5m)注漿量 Q=5.2 7.0m3 。( 5)注漿速度同步注漿速度應與掘進速度相匹配,按盾構完成一環1.5m掘進的時間內完成當環注漿量來確定其平均注漿速度。( 6)注漿結束標準采用注漿壓力和注漿量雙指標控制標準,即當注漿壓力達到設定值,注漿量達到設計值的85% 以上時,即可認為達到了質量要求。.資料分享 .WORD.格式 .注漿系統準備數據采集與管理參數設計配制漿液設定控制方式檢驗試驗no注漿注漿工況分析yes繼續注漿注漿完成注漿效果檢查yes下一循環

34、同步注漿工藝流程框圖7.4 盾構換刀作業yes運輸漿液no調整控制方式和參數清洗設備和管路no采取補強注漿措施在盾構掘進過程中,由于地質情況的差異、刀具加工材質等原因,掘削刀具不可避免會出現不同程度的磨損、破壞現象。刀具磨損后,盾構掘削土體的能力下降,盾構機推力、扭矩增大,推進速度減慢,甚至造成刀盤的磨損。因此, 合理使用刀具和換刀施工,是盾構掘進的關鍵之一。( 1)換刀地點的選擇由于城市地鐵隧道一般都會穿越城市現有主干道,交通繁忙,人流密集,因此考慮到盾構換刀潛在的風險,一般盡量選擇在相對空曠或者非機動車道的線路位置,如閑置的院壩、隔離帶及人行道等。當然,也要根據盾構機刀具實際磨損情況來決定

35、,如確實無法避免在主干道位置開倉換刀,應在路面加以適當圍閉。( 2)掌子面的加固砂卵地層遇水式砂土易流失,造成掌子面失穩,給換刀作業帶來一定的危險和困難,因此,.資料分享 .WORD.格式 .在掘進過程中換刀,開倉后,需對掌子面進行加固處理,以確保掌子面穩定。( 3)換刀作業內容檢查及更換刀具的作業內容包括:檢查刀具是否損壞及刀具的磨損情況;檢查刀盤耐磨層的磨損情況;刀具安裝部件如楔塊、安裝塊、螺栓保護帽是否松脫或損壞;更換已經磨損的刀具。( 4)常壓下換刀操作規程盾構機將要抵達計劃換刀位置前的掘進采用慢速推進和慢轉刀盤的方式掘進,以減小盾構機對開挖倉工作面土體的擾動。同時采用凝固時間短的漿液

36、進行同步注漿,并利用吊裝螺栓孔對連接橋附近的成形隧洞進行二次補注漿,以增加盾尾附近成型隧洞的穩定性(5 )帶壓換刀作業過程土倉內工作完成設備檢查人 (材料 )進入主倉,關閉土倉密封門開啟記錄設備開啟人倉記錄設備人員進入主倉, 關閉主倉門主倉降壓主倉升壓no主倉壓力 =大氣壓力no主倉壓力 =土倉壓力yesyes開啟土倉密封門打開主倉門進入土倉人員 (材料 )離開主倉停止記錄器人員進入土倉程序框圖人員離開土倉程序框圖(帶壓)換刀是盾構區間工藝中最具有安全風險的流程之一,因此在每次開倉換刀之前必須經過嚴格的科學論證和程序審批,必須有監理和業主的簽署意見,在確保萬無一失的前提下開倉進人,進倉人員也必

37、須經過嚴格的身體檢查,禁止帶病進倉作業,禁止值班人員玩忽職守;開倉換刀作業之前必須編制專項方案,同時籌備足夠的應急物資,必要時應該邀請高壓帶氧專業的護.資料分享 .WORD.格式 .士或醫生現場為作業人員坐診觀察。8 附屬工程施工8.1 洞門施工在車站端墻與盾構隧道銜接位置,設置洞門。考慮盾構機掘進的誤差等因素,洞門孔徑比盾構機外徑大 200 400mm 。( 1)施工步驟 洞門環拆除將洞口臨時密封 (折頁式壓板、 簾布橡膠板等) 拆除干凈, 利用專用工具進行洞門環的拆除,先拆一塊鄰接塊,然后再自上而下依次拆除。砂漿鑿除采用人工手持風鎬施工,鑿至洞門圈砼內表面完全出露,清理干凈,進行下道工序施

38、工。拆除洞口環管片安裝止水帶鋼筋制作綁扎鋼筋no立模前檢查no調整yes模板制作立模模型檢查no調整yes澆 筑 砼砼拌合、運輸洞門環背襯注漿拆模、養護no檢查洞門防水效果yes結束洞門施工工藝流程框圖 洞門防水施作隧道洞門主要指盾構區間隧道與車站(或豎井)連接部位及區間盾構隧道與聯絡通道的連接部位,這些部位拐角多、結構復雜、施工縫、變形縫多,是防水工作的難點。在洞門剛性接頭中.資料分享 .WORD.格式 .設置柔性填縫材料,豎向施工縫設置三道防水裝置,水平施工縫設一道遇水膨脹橡膠帶。在主體完工后,進行嵌縫作業,并注入密封劑。找平粘貼面冷粘法鋪設ECB防水卷材熱熔法鋪設SBS防水卷材鋪設密紋玻

39、璃布水膨脹型止水條涂緩膨脹劑五涂聚氨脂 (2.5mm)止水條粘貼綁扎鋼筋、洞門砼施工嵌縫施工洞門防水施工工藝流程框圖 綁扎鋼筋鋼筋在加工車間進行加工,要保證主筋圓弧準確、圓順;運至工作面進行綁扎、焊接,利用預埋鋼筋或打插筋作為固定鋼筋;靠近模板的鋼筋要綁上混凝土預制塊,以保證混凝土保護層厚度,以免發生漏筋現象。 立模、澆筑砼模板采用特殊加工的鋼模板,確保洞口的尺寸精度,砼表面的光潔、美觀。 拆模、養護( 2)技術措施 洞門保圓措施a 、鋼模安裝精確定位后,沿徑向每36 設一徑向支撐桿,以防模板變形。b 、端頭模板設斜支撐,以防跑模。c 、為防止混凝土澆筑時模板上浮,在上部模板焊接支撐,頂部支撐

40、在端墻.資料分享 .WORD.格式 .結構上。 與車站內襯墻聯接鋼筋的錨固長度不小于400mm ,保證車站與隧道剛性連接。 遇水膨脹橡膠止水條要粘貼緊密,位置準確無誤, 砼灌注施工時,不能松動、 破壞已粘貼牢固的遇水膨脹橡膠止水條。 嚴格按施工配合比拌制混凝土,嚴格控制水灰比,砼搗固均勻密實,確保砼質量達到設計的強度和防水等級。8.2 聯絡通道及廢水泵房施工采用降水條件下的礦山法施工,盾構隧道在通道部位設置特殊襯砌環,即開口、 閉口襯砌環。施工準備管片環加固鉆孔安裝排水管打開通道洞口通道開挖初期支護接口處注漿施作防水二次襯砌施作檢修井結束聯絡通道及廢水泵房施工工藝流程框圖( 1)施工步驟 首先

41、進行施工降水,降低作業面地下水位。 打開通道洞口打開通道洞門前,先對正洞管環進行加固(以通道為中心兩邊共計十環管片)。縱向加固采用14b槽鋼,在管片起重螺母處用 50螺紋及 M36 螺栓栓接,環向加固采用I16 工鋼拱架,拱架和槽鋼間采用M27 螺栓連接,鋼拱架和管片間隙以木楔背緊。.資料分享 .WORD.格式 . 開挖通道的開挖采用臺階法,每循環開挖進尺 0.6 1.0m 。開挖采用風鎬人工開挖,在風鎬開挖困難時采用靜態爆破輔助開挖。泵房開挖待通道的施工全部完成之后再進行。采用風鎬人工分層開挖,在風鎬開挖困難時采用松動爆破輔助開挖。施工過程中,邊開挖、邊及時進行初期支護,以策安全,開挖至設計

42、底板標高后,立即組織施作防水層、現澆鋼筋混凝土二次襯砌。 初期支護聯絡通道及廢水泵房采用復合式襯砌,初支為噴錨網噴。噴砼采用濕噴方式,初噴厚度 3 5cm ,打錨桿掛網,再分層復噴至設計厚度。仰拱噴射防水混凝土前必須清理好基面和積水,保證仰拱無水作業。 防水施作a 、回填注漿施工在和正洞連接處, 采用 42小導管向初支背后注水泥漿加強防水。初期支護完成后在通道口進行背后回填注漿,以固結背后松散地層及充填可能存在的空隙,并最大限度地減少地層松動和地表沉降,增強防水效果。同時回填注漿與防水結合,基本上要求初支表面無滲漏,以確保防水層的施工質量,從而到達整體防水效果。b 、防水層施工防水夾層采用預鋪

43、式能與二襯滿粘的防水層。 二次襯砌砼采用商品混凝土,人工入模澆搗混凝土。鋼筋、模板制安,混凝土澆注等作業過程嚴格按規范要求進行。( 2)聯絡通道防水防水施工盾構區間隧道的聯絡通道采用礦山法施工,與礦山法區間隧道采用相同的防水措施:噴射混凝土與二次襯砌間設置全包防水夾層。防水夾層采用預鋪式能與二襯滿粘的防水層。在通道開挖之前,采用小導管超前支護并注漿,在周邊形成固結地層,并配合施工降水進行聯絡通道施工。8.3 既有建(構)筑物加固(1) 、既有建構筑物潛在風險盾構下穿既有建(構)筑物將引起地層損失和對既有建(構)筑物周圍土體的二次擾動,導致既有建(構)筑物的不均勻沉降,存在結構變形、開裂的風險;

44、因此,必要時,在盾構掘進到達既有建(構)筑物前必須對既有建(構)筑物周圍圍巖進行加固,提高圍巖的物理力學指標,.資料分享 .WORD.格式 .及采取其他輔助措施改善既有建(構)筑物的受力狀況;同時,在開挖過程中建立既有建(構)筑物變形監測系統,制定控制標準, 根據監測反饋數據及時調整施工方法并采取相應的應變措施。同時,盾構穿越既有建(構)筑物時做到:進行嚴密的施工監測;嚴格控制盾構正面土壓力,出土量及推進速度,保持開挖面的平衡和穩定;在盾構推進中恣態變化不可變化過大、過頻,以減少土層損失,降低盾構對周圍土體的擾動,并及時注漿回填管片與圍巖間間隙應。( 2 )、既有建(構)筑物類型由于城市軌道交

45、通地下隧道一般在市區穿行,地面一般會有以下常見的建(構)筑物:高層住宅樓(辦公樓) ,橋梁,河流、大型管線、人防工程,排管設施,高壓鐵塔及其他民用、軍用設施等。9 測量和監控量測9.1 控制測量( 1)平面控制測量地鐵施工領域里平面控制網分兩級布設,首級為 GPS 控制網, 二級為精密導線網。施工前建設單位提供一定數量的GPS 點和精密導線點,施工單位根據自身需要在標段范圍內加密導線點,以滿足在施工過程中測設工作的需要。1 地面平面控制測量在業主交接樁后,施工單位要馬上對所交樁位進行復測,同時在業主所交樁的基礎上加密精密導線點,以方便施工。特別是在始發井附近,一定要保證有足夠數量的控制點,不少

46、于個。2 地下平面控制測量洞內導線控制網是隧道掘進的基本框架,洞內施工控制導線一般采用雙支導線的形式向前傳遞,然后將雙支導線最前點連接起來,構成附合導線的形式,以評定測量精度。如果在滿足條件的成型隧道內,應盡量構成三角控制網的形式進行測設。測定精度要求同于地面。洞內控制導線點一般采用在隧道最大跨度附近安裝強制對中托架,測量起來非常方便,且可以提高對中精度,同時不影響洞內運輸。( 2)高程控制測量高程控制測量主要包括地面精密水準測量和高程傳遞測量及洞內精密水準測量,在一般情況下,城市地鐵領域里的精密水準測量按城市二等水準測量標準施測。1 地面高程控制測量在業主交樁后, 應同時對已知高程控制點進行復測, 同時在標段范圍內加密中間高程控制點,在始發井附近不得少于 1 個,根據情況也可以用導線點作為高程加密點。2 地下高程控制測量.資料分享 .WORD.格式 .由于成型隧道一般都需要進行水平運輸,底部鋪設了鋼軌,所以在布設洞

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