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文檔簡介
第一章編制依據及說明1.1標準、規范國家現行的有關法律法規、行業規范、行業標準,福建省及廈門市現行的有關文件、規定,業主、監理等單位下發的相關文件規定。1、《地鐵設計規范》(GB50157-2013);2、《地下鐵道工程施工及驗收規范》(GB50299-1999)(2003年版);3、《盾構法隧道施工與驗收規范》(GB50446-2008);4、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)(2011年版);5、《地下工程防水技術規范》(GB50108-2008);6、《混凝土結構耐久性規范》(GB/T50476-2008);7、《建筑工程施工質量驗收統一標準》(GB50300-2013);8、《砌筑砂漿配合比設計規程》(JGJ98-2010);9、《軌道交通地下工程防水技術規程》(DB11/581-2008);10、《軌道交通隧道工程施工質量驗收標準》(JQB-050-2005);11、《預制混凝土襯砌管片工藝技術規程》WXSZ-GYJS-200912、《預制混凝土襯砌管片》GB/T22082-200813、《軌道交通盾構隧道工程施工質量驗收標準》(JQB-051-2008);14、《軌道交通盾構軌道交通防水工程施工質量驗收標準》(JQB-051-2005);15、《隧道工程施工質量驗收標準》(JQB-052-2005);16、《軌道交通預制鋼筋混凝土盾構管片質量驗收標準》(JQB-029-2004);1.2編制范圍及說明在管片運輸、吊運、拼裝過程中,由于管片自然碰撞、人為疏忽及拼裝擠壓等原因,管片會出現破損、裂縫、缺角掉邊等問題,根據GB50446-2008《盾構法隧道施工與驗收規范》9.5之規定:當管片表面出現缺棱掉角、混凝土剝落、大于0.2mm寬的裂縫或貫穿性裂縫等缺陷時,必須進行修補,管片修補時,應分析管片破損原因及程度,制定修補方案。根據該規范要求,我標段特編制本方案。本方案涉及的工程范圍為廈門市軌道交通1號線一期工程二標段盾構區間。即董任站~集美中心站、集美中心站~誠毅廣場站、軟件園站~集美大道站區間、集美大道站~天水路站區間、天水路站~廈門北站區間。第二章工程概況2.1設計概況2.1.1集美中心站~誠毅廣場站區間廈門市軌道交通1號線一期工程集美中心站~誠毅廣場站區間起于集美中心站,沿在建縱八路南北敷設,經新洲路、下穿在建鐘樓后到達誠毅廣場站。區間南端局部位于在建市民公園,北端位于縱八路下,為單一斷面,不含配線。沿線現狀為在建公園、在建高層房屋、下穿有新洲路共同溝、鐘樓。區間含1段平面曲線,曲線半徑450m,線間距約15m;縱斷面為“V”字坡,最大坡度25.5‰,隧道埋深范圍為9.6~31m。區間起訖里程:YDK23+650.910(ZDK23+982.910<接站后存車線>)~YDK26+489.073全長1000.392(左662.013)m,其中右線短鏈1837.771m(左線短鏈1844.150m),左線ZDK23+982.910~ZDK24+017.910為豎井及礦山法段。區間在ZDK24+166.510處設1座聯絡通道兼做廢水泵站。如下表1所示:表1集美中心站-誠毅廣場站線區間設計要素表線別段落區間隧道起訖里程(m)長短鏈(m)隧道長度(m)聯絡通道中心里程左線盾構段ZDK24+017.910~ZDK26+489.073短鏈1844.150627.013ZDK24+166.510右線盾構段YDK23+650.910~YDK26+489.073短鏈1837.7711000.3922.1.2董任站~集美中心站區間廈門市軌道交通1號線一期工程董任站~集美中心站區間起于董任站,出董任站向北行,經過杏林灣二號路,下穿杏林灣、官任村后到達集美中心站(右線到達集美中心站明挖段豎井)。區間沿線主要為空地、杏林灣、村民房。區間含2段平面曲線,曲線半徑分別為350m、450m,線間距為12~15m;縱斷面為“V”字坡,最大坡度為20‰;隧道的埋深范圍為9.5~26.2m。區間起訖里程:YDK22+167.744(ZDK22+168.249)~YDK23+282.480(ZDK23+378.410),其中左線長鏈26.642m,右線長鏈17.926m,區間全長1132.662(左1236.803)。區間分別在YDK22+636.541、YDK22+950.736設置聯絡通道,其中,1#聯絡通道兼作廢水泵房。如下表2所示:表2董任站~集美中心站線區間設計要素表線別段落區間隧道起訖里程(m)長短鏈(m)隧道長度(m)聯絡通道中心里程左線盾構段ZDK22+168.249~ZDK23+378.410長鏈26.642m1236.803右線盾構段YDK22+167.744~YDK23+282.480長鏈17.926m1132.662YDK22+636.541、YDK22+950.7362.1.3軟件園站~集美大道站區間軟件園站~集美大道站起點里程為DK27+953.022,終點里程為DK28+897.069,其中左線存在12.912m的斷鏈,左、右線的長度分別為956.959m、944.046m,含一個聯絡通道。區間左、右線均采用盾構法施工。區間平面線路出集美大道站后以800m半徑下穿碧溪、魚塘、部隊農場(約400m),350m小半徑折向東北出軟件園站。區間縱斷面線路呈“V”字坡,最大坡度為25‰,最小坡度為2‰。軟~集區間地面大部分為魚塘、農田,無高大建構筑物,區間小里程端設計部隊農場地塊長度約400m,農場內主要為養魚池、養鱉池及低矮住房;區間中段下穿碧溪水系,河床寬度約60m,水深約0.5~1m,其堤壩松木樁基礎,距隧道頂面最小豎向凈距為1.82m。2.1.4集美大道站~天水路站區間廈門市軌道交通1號線一期工程集美大道站~天水路站區間起于集美大道站,沿規劃中珩山路東西敷設,下穿孫坂北路和崎溝村居民住宅區后到達天水路站。區間為單一斷面,不含配線。沿線現狀為大量2~3層民房。集美大道站~天水路站含2段平面曲線,曲線半徑分別為450m、400m,最小曲線半徑400m,線間距約15m;縱斷面為“V”字坡,最大坡15.51‰,隧道埋深范圍為9.5~18.6m。區間起訖里程:右線YDK29+169.469~~DK30+155.996(ZDK29+169.469~DK30+157.080)右線全長986.527(左989.096)m,其中左線長鏈1.485m。區間在YDK29+690.000處設1座聯絡通道。如下表3所示:表3集美大道站-天水路站線區間設計要素表線別段落區間隧道起訖里程(m)長短鏈(m)隧道長度(m)聯絡通道中心里程左線盾構段ZDK29+169.469~DK30+157.080長鏈1.485989.096ZDK29+690右線盾構段YDK29+169.469~~DK30+155.996986.527YDK29+6902.1.5天水路站~廈門北站區間廈門市軌道交通1號線一期工程天水路站~廈門北站區間起于天水路站,出天水路站沿珩田路向東行,下穿圣果路、珩山街路后到達廈門北站盾構工作井,并與已建成的廈門北站明挖區間相接。區間沿線主要為5~7層運營中心商住樓。區間含4段平面曲線,曲線半徑分別為2500m、350m兩種,線間距為12~15m;縱斷面為“V”字坡,最大坡度為20.26‰;隧道的埋深范圍為10.8~21m。區間起訖里程:YDK30+357.503~YDK31+429.762(ZDK30+357.503~ZDK31+437.298),右線全長1072.259(左1062.962)m,其中左線短鏈16.833m。區間在YDK30+913.025(ZDK30+913.055)處設置聯絡通道兼作廢水泵房。如下表4所示:表4天水路站-廈門北站線區間設計要素表線別段落區間隧道起訖里程(m)長短鏈(m)隧道長度(m)聯絡通道中心里程左線盾構段YDK30+357.503~ZDK31+437.298短鏈16.8331062.962ZDK30+913.055右線盾構段YDK30+357.503~YDK31+429.7621072.259YDK30+913.0252.2工程地質概況2.2.1董任站~集美中心站~誠毅廣場站區間董集區間工程地質情況:本區間工程地質條件按巖土地層層序,由上至下依次描述如下:<1-2-1>黏土質素填土,<3-1-2>可塑狀粉質黏土,<3-4-1>中砂,<3-4-2>粗砂,<4-1>淤泥,<4-2>淤泥質土,<4-6>淤泥質砂,<11-1-2>可塑狀殘積砂質黏性土,<11-1-3>殘積硬塑狀砂質黏性土,<17-1>全風化花崗巖,<17-2>散體狀強風化花崗巖,<17-4>中等風化花崗巖,<17-4-1>中等風化花崗巖球狀風化體,<19-1>全風化輝綠巖,<19-2>散體狀強風化輝綠巖。集誠區間工程地質條件按巖土地層層序,由上至下依次描述如下:<1-2-1>黏土質素填土,<1-2-3>砂質素填土,<1-2-4>碎石素填土,<3-1-2>粉質黏土,<3-4-1>中砂,<3-4-2>粗砂,<11-1-2>殘積砂質黏性土,<11-1-3>殘積砂質黏性土,<17-1>全風化花崗巖,<17-2>散體狀強風化花崗巖,<17-3>碎裂狀強風化花崗巖,<17-5-1>微風化球狀風化體,<19-1>全風化輝綠巖,<19-1>強風化輝綠巖。2.2.2軟件園站~集美大道站區間區間隧道洞身主要通過<11-1-3>硬塑狀殘積砂質黏性土、<17-1>全風化花崗巖,局部通過<4-4-1>中砂、<4-4-1>粗砂、<4-4-3>礫砂、<17-2>散體狀強風化花崗巖層。隧道底板位于<11-1-3>殘積硬塑砂質黏性土、<17-1>全風化花崗巖層之上。殘積土和全、強風化巖在人工開挖形成臨空面時,在動水作用下易軟化垮塌、強度急劇降低、自穩性變差。區間地層中的不良地質主要為液化砂層及淤泥。具體地層地質情況詳見軟~集區間縱斷面圖。2.2.3集美大道~天水路站~廈門北站區間集天區間隧道上覆第四系人工素填土,沖洪積可塑、硬粉質黏土、細砂、粗砂(局部發育卵石土)、海積淤泥質粉質黏土及殘積砂質黏性土,下伏燕山早期第三次侵入花崗巖。盾構區間穿越地層主要為全風化花崗巖、散體狀強風化花崗巖以及殘積土層。天廈區間范圍地質情況從地面依次為:粘土質素填土、殘積硬塑狀砂質黏性土、全風化花崗巖、散體狀強風化花崗巖;盾構區間穿越地層為殘積硬塑狀砂質粘性土、全風化花崗巖、散體狀強風化花崗巖;上覆地層為粘土質素填土、殘積硬塑狀砂質粘性土。2.3水文地質概況2.3.1集美中心站~誠毅廣場站區間集誠區間范圍內地表水不發育。地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系空隙潛水主要賦存于黏土質素填土、沖洪積粉質粘土、砂土、殘積黏性土及全風化花崗巖、散體強風化花崗巖內。以孔隙潛水為主,地下水位埋深2~6m,區間范圍內地下水均位于設計頂板以上。基巖裂隙水主要賦存于基巖花崗巖風化裂隙中,位于設計底板以下,埋藏較深,基巖的含水性、透水性受巖體的結構、構造、裂隙發育程度等的控制,由于巖體的各向異性,加之局部巖體破碎、節理裂隙發育,導致巖體富水程度與滲透性也不盡相同。巖體的節理、裂隙發育地帶,地下水相對富集,透水性也相對較好,反之不然。總體上,基巖裂隙水發育具非均一性。集誠區間范圍內砂土富水性好,為強透水層,含水量較大;黏性土、殘積土及全風化富水性及透水性較差,含水量較小,為相對隔水層。局部地段含水層與相對隔水層交錯分布,因此在區間范圍地下水局部具有微承壓性。2.3.2董任站~集美中心站區間董集區間地表水為杏林灣水庫水,分布于YDK22+711.489~YDK22+873.351段。地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于沖洪積、海積砂層以及殘積層中,以孔隙潛水為主。地下水位埋深0.0~22.1m。水位隨季節性變化較大,主要由大氣降水補給。人工填土及砂層中可能存在上層滯水,水量不大。殘積土孔隙水含水層性質為砂質黏性土,透水性和富水性均弱,淤泥、淤泥質土含水量高,但透水性差,為隔水層。沖洪積中、粗砂及淤泥質砂透水性強,富水性強。基巖裂隙水主要賦存于基巖強、中等風化帶中。基巖的含水性、透水性受巖體的結構、構造、裂隙發育程度等的控制,由于巖體的各向異性,加之局部巖體破碎、節理裂隙發育,導致巖體富水程度與滲透性也不盡相同。巖體的節理、裂隙發育地帶,地下水相對富集,透水性也相對較好,反之不然。總體上,基巖裂隙水發育具非均一性。2.3.3軟件園站~集美大道站區間區間主要河流水系為碧溪,屬常年性溪流,碧溪以南地段成片池塘水體,面積不一,塘堤縱橫交錯。區間范圍內地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于素填土、砂層、殘積黏性土中。以孔隙潛水為主,地下水位埋深0~3.0m,區間范圍內地下水均位于設計底板以上。基巖裂隙水主要賦存于基巖花崗巖風化裂隙中,區間范圍內多位于設計底板以下,埋藏較深,基巖的含水性、透水性受巖體的結構、構造、裂隙發育程度等的控制,由于巖體的各向異性,加之局部巖體破碎、節理裂隙發育,導致巖體富水程度與滲透性也不盡相同。巖體的節理、裂隙發育地帶,地下水相對富集,透水性也相對較好,反之不然。總體上,基巖裂隙水發育具非均一性。區間范圍內砂層富水性好,為強透水層,含水量較大;黏性土、殘積土及全化層富水性及透水性較差,含水量較小,為相對隔水層。局部地段含水層與相對隔水層交錯分布,因此在區間范圍地下水局部具有微承壓性。2.3.4集美大道站~天水路站區間集天區間范圍內地表水不發育,地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系空隙潛水主要賦存于黏土質素填土、沖洪積粉質粘土、砂土、殘積黏性土及全風化花崗巖、散體強風化花崗巖內。以孔隙潛水為主,地下水位埋深2~6m,區間范圍內地下水均位于設計頂板以上。基巖裂隙水主要賦存于基巖花崗巖風化裂隙中,位于設計底板以下,埋藏較深,基巖的含水性、透水性受巖體的結構、構造、裂隙發育程度等的控制,由于巖體的各向異性,加之局部巖體破碎、節理裂隙發育,導致巖體富水程度與滲透性也不盡相同。巖體的節理、裂隙發育地帶,地下水相對富集,透水性也相對較好,反之不然。總體上,基巖裂隙水發育具非均一性。2.3.5天水路站~廈門北站區間天廈區間范圍內砂土富水性好,為強透水層,含水量較大;黏性土、殘積土及全風化富水性及透水性較差,含水量較小,為相對隔水層。局部地段含水層與相對隔水層交錯分布,因此在區間范圍地下水局部具有微承壓性。天水路站無地表明流水,地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于沖洪積、海積砂層以及殘積層中,以孔隙潛水為主。地下水位埋深3~22.1m。水位隨季節性變化較大,主要由大氣降水補給。人工填土及砂層中可能存在上層滯水,水量不大。殘積土孔隙水含水層性質為砂質黏性土,透水性和富水性均弱,淤泥、淤泥質土含水量高,但透水性差,為隔水層。沖洪積中、粗砂及淤泥質砂透水性強,富水性強。基巖裂隙水主要賦存于基巖強、中等風化帶中。基巖的含水性、透水性受巖體的結構、構造、裂隙發育程度等的控制,由于巖體的各向異性,加之局部巖體破碎、節理裂隙發育,導致巖體富水程度與滲透性也不盡相同。巖體的節理、裂隙發育地帶,地下水相對富集,透水性也相對較好,反之不然。總體上,基巖裂隙水發育具非均一性。2.4管片設計情況2.4.1襯砌環設計盾構隧道采用平板型單層鋼筋混凝土管片襯砌,襯砌環的基本設計參數如下表5所示。表5襯砌環的基本設計參數項目特征襯砌環直徑外徑Ф6200mm,內徑Ф5500mm襯砌環分塊共6塊,1塊封頂塊+2塊鄰接塊+3塊標準塊襯砌厚度350mm襯砌環寬1200mm襯砌環型式通用楔形環楔形量40mm(雙面楔形)拼裝方式錯縫拼接接觸面構造管片環縫接觸面設凹凸榫管片連接形式彎螺栓連接2.4.2管片分塊襯砌環分塊如下表6所示。表6襯砌環分塊分塊襯砌環封頂塊鄰接塊標準塊楔形環FL1L2B1B2B32.4.3連接方式襯砌環的縱﹑環縫采用彎螺栓連接,包括16個環縫連接螺栓(M30)和12個縱縫連接螺栓(M30)。第三章常見缺陷類型及成因分析3.1管片崩角、崩邊破損管片崩角一般指管片因各種原因使管片角部或邊緣處產生的小于200mm×200mm掉角,管片破損一般指管片因各種原因出現大于200mm×200mm的混凝土破損露石甚至露筋的情況。盾構機掘進過程中管片承受著千斤頂頂力、盾尾密封刷作用力和襯砌背后注漿壓力。在這些荷載的相互作用下,盾構管片出現了不同的受力特征。根據以往施工情況分析,總結了造成管片出現上述破損現象的原因有如下幾種。(1)管片環面不平整造成管片環面不平整的主要原因有:管片制作精度存在誤差,管片糾偏時度存在誤差,管片糾偏時貼片不平整,盾構機推進時各區的千斤頂推力大小不等,管片之間的環縫壓縮量不一致等。因管片環面不平整,盾構機千斤頂作用于管片上將產生較大的劈裂力矩而造成管片開裂。千斤頂撐靴損壞或偏位造成壓力增大或偏心受壓盾構姿態控制與線路曲線不匹配。拼裝過程中因不熟練碰撞造成邊角破損。3.2短邊通長破損(1)根據該類破損出現的特點,并結合以往施工情況,總結出其發生的原因多為管片壁后漿液流失,產生較大空隙,管環上半部壁后空隙部分可能未被完全填充或填充不對稱。在此種情況下,管環在土體不均衡力作用下發生變形,垂直方向直徑變小,兩側管片接縫處發生擠壓,導致管片碎裂。(2)注漿管理不當,出現漏漿后未及時進行二次注漿補強。3.3螺栓孔位置破損主要原因為管片受力上浮,拖拉管片導致其破損。3.4管片裂縫、碎裂千斤頂導致局部受力較大,管片容易破損。糾偏過猛、過快,盾尾間隙過小管片受到擠壓也會造成裂縫和碎裂。曲線段時也會造成管片受擠壓破壞。3.5管片錯臺管片錯臺是拼裝好的管片同一環各片,或者是管片與管片之間的內弧面不平整。管片的錯臺,一般是由于受力不均勻造成的,當某點的集中荷載超過了設計極限后,必然會導致管片的相對位移。現結合施工情況從以下幾方面分析。管片安裝前造成的錯臺a設計線路曲線較多,曲線半徑較小容易產生錯臺。b根據區間曲線設計,選擇合理類型的管片轉彎環必須達到一定比例。同時管片的楔形量能滿足要求。天廈區間最小半徑350m,楔形量40mm,實際施工時轉彎環數量比預計量大,若轉彎環數量不夠,部分采用標準換代替也容易產生錯臺現象,同時如果管片螺栓弧度不符合要求,則容易造成整圓性差,封頂塊下沉錯臺。(2)施工過程中的錯臺a管片選型不當,拼裝中心與盾構機中心不一致,人為調整錯臺。b盾尾殘留渣土等,導致管片無法準確就位。機械安裝操作不過范,未按要求復緊等也會引起錯臺。c因土質變化未及時調整參數導致注漿壓力過大引起錯臺,或因施工經驗不足,一味注漿,注漿量和壓力過大也會引起錯臺。d盾構機姿態控制不當或其它原因引起大幅度姿態調整時,管片脫離盾構機受到擠壓。施工后的錯臺a.盾構掘進速度較大時如果未采取措施會導致管片上浮錯臺。b.圍巖條件發生變化也會引起錯臺。3.6其它引起質量缺陷的原因(1)管片生產時脫模、儲存、吊裝、運輸等過程中操作不當,出現邊角破損;(2)拼裝時管片在盾尾中的偏心量太大,管片與盾尾發生磕碰現象,以及盾構推進時盾殼卡壞管片;(3)管片拼裝時相互位置錯動,管片與管片間沒有形成面接觸,盾構推進時在接觸點處產生集中應力,造成管片角碎裂;(4)前一環管片的環面不平,使后一環管片單邊接觸,在千斤頂的作用下形同蹺蹺板,管片受到額外的彎矩而斷裂。在封頂塊與鄰接塊的接縫處的環面不平,也會導致鄰接塊兩角斷裂;(5)拼裝好的鄰接塊開口量不夠,在插入封頂塊時間隙偏小,如強行插入,則導致封頂塊管片或鄰接塊管片角崩落;(6)拼裝機在操作時轉速過大,拼裝時管片發生碰撞,邊角崩落;(7)隧道內機械車輛行走或人為的碰損,尤其是拐角處。(8)盾構姿態與管片姿態出現偏差,管片的環面與盾構推進方向存在夾角,其合力作用方向部位的管片發生破碎;(9)管片拼裝不仔細以及偏心力的作用導致錯臺,錯臺造成節頭密封接不緊,產生滲漏水。連續多環糾偏稍大導致連續幾環管片錯臺,伴隨管片在螺栓孔位置或邊角處發生局部破裂;(10)施工初期,由于工人經驗不足,管片安裝速度很慢,有時發生管片錯臺大、在管片邊角或在螺栓孔處破裂的問題;(11)封頂塊安裝時,由于先行安裝的管片圓度不夠,兩鄰接塊間的間隙太小,封頂塊強行頂入,未按要求在其兩側涂刷潤滑劑,導致封頂塊及鄰接塊接縫處管片破碎,破碎部位發生在鄰接塊上部及封頂塊兩側;(12)螺栓初緊、復緊不及時或者螺栓擰的不夠緊,管片受力后,環向螺栓由垂直方向變傾斜,造成管片產生錯臺,從而出現邊角部位的破碎以及裂縫等問題;(13)注漿量不足或漿液配合比不合適引起管片破損。施工過程中由于注漿量不足,沒能充分填充建筑間隙,管片產生移動,產生偏心力,引起管片局部應力超過強度。漿液的可泵性和穩定性較差,漿液填充不均勻,管片受力狀態不理想,注漿壓力作用過大,出現面板破損和管片產生大的變形。第四章防治措施4.1管片崩角、崩邊破損(1)盾構機在掘進時,注意加注泡沫劑,防止土倉內積“泥餅”而減小推進扭矩和總推力,同時應防止推進速度過快(2)嚴格控制管片進場質量驗收,減小管片的制作精度誤差。在施工過程中保證貼片位置的準確性.盾構掘進完成后,檢查上一環管片的環面平整度。(3)檢查千斤頂撐靴,出現損壞時應及時更換。(4)盾構掘進時嚴格控制盾構機的姿態,特別在曲線段,盾構機應緩慢掘進以控制盾構機的每環糾偏量,防止盾構機軸線與隧道管片軸線間的夾角過大和管片四周盾尾間隙不均勻。4.2短邊通長破損(1)對盾尾刷進行檢查、更換,重新涂抹盾尾油脂。防止漏漿;(2)加大注漿量,保證達到每環6m,發現漏漿情況及時補漿,保證管片外與土體間的間隙填充飽滿;(3)檢查盾尾油脂注入設備,并認真記錄注入量,發現問題及時解決,選擇注入率高、流動性好的油脂。4.3螺栓孔位置破損(1)選擇適當的注漿漿液及方法。在含水軟土地層中,解決管片上浮問題比較理想的注漿方法是盾構沿軸線掘進,注漿漿液完全充填施工間隙,并快速凝固形成早期強度,隧道與周圍土體形成整體而達到穩定。因此,只有選擇雙液瞬凝性漿液f水泥漿液和水玻璃漿液)和同步注漿工藝,才能徹底解決管片上浮的問題。雙液瞬凝性漿液因其時效特點在隧道位移控制上具有優勢,但雙液漿液隨著溫度變化,同種配合比的漿液學凝膠時間因時而異,堵管故障極易發生。所以,應根據管片上浮規律和盾構推進姿態的關系合理選擇注漿孔位、注漿量和注漿壓力。(2)控制盾構機姿態。盾構機過量的蛇形運動必然造成頻繁的糾偏,糾偏的過程就是管片環面受力不均的過程。所以要求在掘進過程中控制好盾構機的姿態,盡可能使其沿隧道軸線作少量的蛇形運動。在本區間施工中應重點控制急曲線和大坡度轉點,一要合理調整各區域千斤頂油壓,各區千斤頂油壓差不宜過大,與盾構中心線對稱區域的千斤頂油壓差應小在隧道底部打開注漿孔泄壓,釋放管片于5MPa,其伸出長度差應小于8cm;二要跟蹤測量管片環面的變化,及時利用環面粘貼石棉橡膠板糾,及時利用環面粘貼石棉橡膠板糾偏,粘貼時上下呈階梯狀分布。(3)控制掘進速度。同步注漿過程中,如果漿液不能達到及時有效地固結和穩定管片的條件時,應適當控制盾構掘進速度,一般以緩推為宜,推進速度不大于3crn/min。以確保管片脫出盾尾時形成的空隙量與注漿量平衡.盡量避免注入的漿液被水稀釋而減弱漿液性能。(4)管片上浮后的處理。管片上浮后的處理比較難,一般底部的注漿漿液,根據經驗,此方法效果不理想,而且污染隧道。一旦發現管片上浮超限,應立即停止盾構掘進.對已上浮的管片通過注漿孔進行二次注漿。注漿材料以瞬凝雙液漿為宜,注漿應順著隧道坡度方向,從隧道拱頂至兩腰,最后壓注拱底。打開拱底注漿孔無滲水時終止注漿,以防止盾構恢復掘進后管片繼續上浮。4.4管片錯臺防治措施(1)優化線路曲線設計,盡量避免小直徑的曲線段。根據設計線路確定管片,對于曲線半徑較小的,可以采用較小寬度的管片。 (2)合理配置各種類型的管片,轉彎管片的比例必需達到實際施工的需求,嚴格控制管片螺栓的質量。 (3)在施工過程中,依據實際施工情況,根據不同類型的管片設計參數,選擇合理類型的管片,保證管片軸心與盾構機軸心一致.施工時主要以千斤頂形程差,和盾尾間隙等為依據。(4)安裝管片時,必須嚴格執行操作規范。(5)嚴格注漿管理,根據不同地層,調整不同的注漿方式,控制注漿壓力。 (6)不應對盾構機姿態過急的調整。(7)有效防止管片上浮等。發現管片錯臺時,應分析相應原因并及時調整施工,便可得到有效控制,從而保證隧道的質量。4.5滲漏水防治措施(1)進場管片嚴格把關,同時會同監理共同驗收,及時對存在的不可避免的缺陷進行修復,同時注意吊裝過程中對管片的損傷。把缺陷控制在源頭實現管片“零缺陷”。(2)管片拼裝前對拼裝工人進行交底,過程中加強對管片的精細操作避免管片碰撞,管片在轉運過程中必須墊方木,避免管片在下方時碰角,一旦發現止水條斷裂或脫落及時更換,保證拼裝管片的質量符合防水的要求。(3)加強同步注漿控制a在漿液性能的選擇上應該保證漿液的充填性、初凝時間與早期強度、限定范圍防止流失(漿液的稠度)的有機結合,才能保證隧道管片與圍巖共同作用形成一體化的構造物。盾構隧道襯背注漿的漿液配比應進行動態管理,依據不同地質、水文、隧道埋深等情況的變化而不斷調整漿液性能,以控制地表的沉降和保證管片的穩定,保證管片的防水效果。b在同步注漿過程中合理掌握注漿壓力,使注漿量、注漿速度與推進速度等施工參數形成最佳的參數匹配。管片注入口處的注入壓力經過試驗段的摸索最佳值為0.2~0.3MPa,并應參考覆蓋土的厚度、地下水的壓力及管片的強度進行設定。如果設定值太大會導致管片破壞,造成漿液的外溢。c背后注漿的最佳注入時期,應在盾構機推進的同時或者推進后立即注入,注入的宗旨是必須完全填充尾隙。d注入量必須能很好地填充尾隙。考慮背后注漿量受土體中的滲透、泄漏損失(漿液流到注入區域之外)、超挖、背后漿液的種類等多種因素的影響,經過試驗段的摸索,注入量為理論空隙量的的1.3~1.9倍,則每環(1.2m)壁后注漿量:Q=4.35~6.36m3。同步注漿采用壓力和注漿量雙控指標,應采用盡量大的壓力保證最大的注漿量,填充密實尾隙,從而保證防水第一道防線的質量。(4)盾構機姿態控制措施盾構隧道線形管理原理是通過一套測量系統,隨時掌握正在掘進中盾構機的位置和姿態,并通過計算機將盾構機的實際位置和姿態與設計軸線進行比較,找出偏差數值后調整盾構機千斤頂的模式,使盾構機前進曲線和設計軸線盡可能接近。a盾構管片結構的特點使其安裝具有一定的慣性,如果盾構機掘進軌跡曲度過大,那么盾尾軌跡就會與管片軌跡相交,從而造成了以下兩個嚴重問題:①管片無法順利地安裝,只能放松管片間的連接螺栓或加墊片來解決問題,從而增加了錯臺和漏水的可能;②管片迎水面在脫出盾尾時被盾殼擠壓,使得管片環向變形和前后錯臺,更為嚴重的是盾尾被破壞而失去防水功能。b因此糾偏過程中應盡量保持盾構機姿態不會有突變,運動軌跡應盡量平順。盾構機掘進姿態調整與糾偏應掌握下面幾個原則:①盾尾間隙控制為主,趨勢控制為次,線形控制為輔;②在掘進過程中一次糾偏量不能過大,即油缸行程差不能過大,應控制在60mm左右。(5)盾構掘進參數是盾構機線路控制的關鍵,其中尤其要加強掘進過程中推力控制,因為掘進過程中盾構機的推進是靠千斤頂的推力實現的,方向控制也主要由推進千斤頂的編組壓力差來實現,即ΔF上下或ΔF左右。掘進過程中嚴禁急糾甚至“蛇形糾偏”,避免ΔF上下或ΔF左右過大造成管片受力不均勻而產生裂紋、貫穿性斷裂等而滲漏水;在掘進困難時可適當考慮開啟超挖刀或仿形刀進行超挖作業,避免推力過大造成管片產生裂紋而滲漏水。(6)規范化管片拼裝,嚴格控制質量a拼裝前首先應對盾尾雜物進行清理,如果有漏水現象必須補打盾尾油脂止水,在保證盾尾無雜物、無積水的情況下才能開始安裝管片。b利用盾構機的升降千斤頂把管片吊入,再利用滑動千斤頂進行軸向移動,伸出支護千斤頂進行管片位置的矯正。c進行旋轉、升降、滑動、壓平操作。管片拼裝應遵循由下至上、左右交叉、最后封頂的順序,應盡量調校管片位置與上環管片平順,螺栓孔位置對正,螺栓穿插容易。用拼裝機拼裝旋轉調整時,用遙控裝置操作時不得使用高速按鍵,并注意掌握使用按鍵的力度和持續時間,防止移動速度太快、擺動大、移動超限及被裝管片與已裝管片發生撞擊。作業人員應跟隨管片拼裝位置站位控制,盡量選擇清晰的角度拼裝管片,嚴禁站在盾構機頭下方操作遙控器拼裝上部管片。d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,調整位置后緩慢縱向頂推;封頂塊安裝到位后,應及時伸出相應位置的推進油缸頂緊管片,頂推力應大于穩定管片所需力,然后方可移開管片安裝機。e及時進行管片三次復緊,管片安裝完后,推進30cm~50cm后進行螺栓初次緊固,每推進三環之后對管片進行再次緊固,在管片環脫出盾尾后對管片連接螺栓進行三次緊固。f管片安裝質量應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。g在管片拼裝過程中,必須嚴格控制管片拼裝的垂直度、整圓度、擰緊螺栓的扭矩以及在曲線地段和修正蛇行時楔形管片的拼裝位置,防止接縫張開漏水。(7)在盾構始發掘進前,應根據線路情況對盾構區間管片選型進行排版,對管片生產、儲備和掘進中管片選型進行指導。在水平方向上存在曲線的路線上,根據曲線內徑與外徑長度差的楔形總量拼裝數量合適的轉彎環,使相鄰管片止水帶正常吻合壓緊。(8)盾構前進反力不足情況下,應在管片安裝完成后及時做好三次復緊工作,特殊情況下可通過加設支撐結構,為盾構機空推提供反力,盾構機每掘進一環,都從刀盤開口伸出4個支撐頂在隧道初支上提供反力,使盾構機推進千斤頂總推力達到300~500T,管片壓緊擰緊螺栓,收回支撐臂,然后恢復盾構掘進。(9)管片上浮或側移,主要由于管片與隧道初支間空隙較大且不均勻a應加強管片注漿管理,在同步注漿過程中合理掌握注漿壓力,使注漿量、注漿速度與推進速度等施工參數形成最佳的參數匹配,及時進行二次補注漿,使漿液能有效填充管片與土體間間隙。b一旦出現管片上浮或側移,在管片上浮或側移處,通過打穿管片吊裝孔,打入注漿管進行二次補充注漿,迅速填充管片背后或上部間隙,阻止管片上浮和側移。c為了預防管片上浮,管片脫出盾尾之后,可在吊裝孔部位對下部漿液進行注水沖刷,在上部注入添加速凝劑的漿液進行糾偏。第五章管片修補工藝5.1修補程序(1)提前編制修補方案并確定修補配合比,做好技術交底。(2)發現管片破損后應先對破損部位進行標識、記錄,確定其位置、大小并分析原因。(3)上報監理準備修補并根據破損程度選定合理的修補方案,準備修補材料及工具(4)根據選定的修補方案對管片進行修補,并加強養護(5)對修補效果進行復查,留取修補記錄并報監理審批5.2管片修補工藝流程破損管片標示→破損部分剝落→表面鑿毛、清理→破損管片修補→修補部位養護→表面處理5.3管片修補材料機具及配合比5.3.1配合比水泥漿(水泥:丁苯乳液:水=1:0.2:0.1),水泥砂漿(水泥:細砂:丁苯乳液:水=1:2:0.5:0.1);其中水泥為42.5RⅡ型硅酸鹽水泥與42.5R二級白度白色硅酸鹽水泥按0.3:0.7比例摻配,后文中所述水泥漿、水泥砂漿均指代按本處配比所拌合的水泥漿及水泥砂漿。5.3.2修補材料水泥漿(水泥:丁苯乳液:水=1:0.2:0.1),水泥砂漿(水泥:細砂:丁苯乳液:水=1:2:0.5:0.1);1、42.5RⅡ型硅酸鹽水泥2、42.5R二級白度白色硅酸鹽水泥丁苯乳液細砂潔凈水M6膨脹螺栓10×10×0.6鋼絲網混凝土界面劑改性環氧樹脂5.3.3設備機具序號名稱規格型號數量單位備注1灰匙15把自有2鋼鑿15把自有3鐵錘15把自有4小膠桶10只自有5鋼刷15把自有6博世電鉆5DSC1臺自有7注漿泵BW2501臺自有8手動注漿泵1臺自有9注漿管及阻塞器3套自有10打磨機1臺11鋼管(Φ48)按實際需要12十字鋼管卡按實際需要13針管注漿機14木板15鋼絲刷16毛刷5.4主要施工步驟5.4.1現場檢查與標識首先由現場工程師與質檢員共同檢查所有掘進完成的區間隧道,做好質量情況統計,在需要修補的地方做好施工標記,分析缺陷狀況成因。5.4.2基材部位的清理修補時,先用鑿子或灰刀將片狀或有裂縫的地方剔除干凈,再用鑿子修整破損邊緣,然后將剝落的混凝土表面鑿毛,用鋼絲刷除表面松散顆粒,用毛刷刷除表面灰塵。5.4.3管片修補裂縫處理(0.2mm以上)(1)深度不大于2cm,小范圍表觀裂縫敲除表面浮渣后,直接用水泥漿抹平,配合比見5.3.其它地區已施工隧道管片裂縫參考示意圖1深度較深,范圍較大的未貫穿裂縫,其它地區已施工隧道管片裂縫參考示意圖2采用針孔注漿的方法,首先安裝注漿針頭,砂漿封閉、等強,注入環氧樹脂進行封閉,確保無水及氣體接觸構件鋼筋,起到防腐作用。具體如下:a清理:詳細檢查、分析裂縫的情況,確定鉆孔的位置和間距。b鉆孔:使用大功率沖擊電錘等鉆孔工具沿裂縫兩側交叉進行鉆孔,孔距在25-30cm,鉆頭直徑為14mm,鉆孔角度宜≤45°鉆孔深度≤結構厚度的2/3,鉆孔必須穿過裂縫,但不得將結構打穿(結構后灌漿除外),鉆孔與裂縫間距≤1/2結構厚度。c洗縫:用空壓機以6MPa的壓力向灌漿嘴內吹風,將縫內粉塵吹洗干凈,并可以觀察裂縫的情況。d埋嘴:在鉆好的孔內安裝灌漿嘴(又稱之為止水針頭,有回止閥的結構),并用專用內六角板手擰緊,使針頭后的膨脹螺栓脹開。e封縫:在裂縫表面用環氧類快干水泥進行封閉處理。目的是在灌環氧漿液時不跑漿。f灌漿:使用高壓灌漿機向灌漿孔(嘴)內灌注環氧樹酯漿料,立面灌漿順序為由下向上;平面可從一端開始,單孔逐一連續進行,當相鄰孔開始出漿后,保持壓力3—5分鐘,即可停止本孔(嘴)灌漿,改注相鄰灌漿孔。g拆嘴:灌漿完畢,確認環氧樹酯完全固化即可去掉或敲掉外露的灌漿嘴。清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。h封口:用水泥漿對灌漿口進行修補和封口處理。貫穿裂縫:首先進行二次注漿堵水,然后采用針孔注漿封閉。其它地區已施工隧道管片裂縫參考示意圖3具體如下:二次注漿漿液為雙液漿,水泥漿與水玻璃配合比如下表:編號水灰比A液∶B液(體積比)緩凝劑添加量(水泥用量%)漿液密度(g/cm3)凝結時間(秒)11∶11∶10~1.51.4420~48注漿壓力為0.2-0.3MPa,達到等強后進行針管注漿,步驟同上。2.管片掉塊(1)掉塊最小面在1~2cm時,為防止在運營過程中脫落,不予修補,敲掉浮渣后,對掉塊面進行打磨處理。其它地區已施工隧道管片裂縫參考示意圖4掉塊最小面大于2cm,小于5cm時,首先植入M6膨脹螺栓,將混凝土表面鑿毛,修補面進行充分潤濕,涂刷混凝土界面劑,并綁扎單層10×10×0.6型號鋼絲網,采用水泥砂漿進行修補,配合比見5.3,分2~3層涂抹,厚度控制在10~20mm,并壓實抹光。修補強度達到要求后采用水泥漿進行構件色差調整。修補時,應在管片環縫間插一塊光滑木板,確保
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