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2010-08-30 19:59 來源于網(wǎng)絡(luò) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1工程概況
珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段(崗~千燈湖~金融高新區(qū)站盾構(gòu)區(qū)間—)土建施工項目盾構(gòu)工程隧道雙線總長為4829.205m,盾構(gòu)隧道要在砂層中穿過,地面為桂城交通要道桂瀾路,隧道埋深7.8~14.3米。砂層為良好的富水和透水地層,飽含地下水,滲透系數(shù)為8.62~29.11m/d。
2掘進施工技術(shù)
盾構(gòu)機在富水砂層施工時,容易引起地層沉降大、隧道噴涌、盾構(gòu)姿態(tài)難控制等問題。針對這些問題,主要的施工技術(shù)有:
、俨捎猛翂浩胶饽J骄蜻M,進行開挖面穩(wěn)定計算,設(shè)定合理的掘進參數(shù),控制盾構(gòu)機姿態(tài),控制土壓力以穩(wěn)定開作面,控制地表沉降,將施工對地層的影響減到最小。
掘進過程土倉頂部壓力控制在1.0bar,掘進速度控制在30mm/min以上,出土量不得大于50立方米;盾構(gòu)機姿態(tài)保持向上,趨勢控制在范圍±4.掘進的過程必須盡可能的快,中間盡量減少停滯時間。在掘進接近1600mm時根據(jù)土倉頂部壓力減少或不出土,以使掘進至1800mm時土倉頂部壓力達到2.0bar~3.0bar范圍。
②盾構(gòu)掘進過程中向土倉內(nèi)及刀盤面注入泡沫等添加材料,改善渣土性能,提高渣土的流動性和止水性,防止涌水流砂和發(fā)生噴涌現(xiàn)象,并利于螺旋輸送機排土。
富水砂層中掘進可適量往土倉加入發(fā)泡劑,但必須根據(jù)實際情況嚴格控制發(fā)泡劑配比及加入量。
出現(xiàn)噴涌的解決措施:
、耜P(guān)閉出土閘門,關(guān)掉螺旋機,在頂部土壓不超限的情況下繼續(xù)往前掘進,使土倉基本滿土后(此時刀盤油壓較高,扭矩較大)停止;然后稍開出土閘門,不啟動螺旋機,讓土壓把砂土擠出,待砂土擠出速度較慢甚至不自動流出時再啟動刀盤往前掘進。
Ⅱ關(guān)閉出土閘門,螺旋機正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速調(diào)至2.0rpm左右,繼續(xù)往前掘進,到頂部土壓達2.8bar時停止;待土壓降低到2.0bar以下時再按前面方法掘進,到刀盤扭矩較大(約3200KN·m)時,關(guān)閉刀盤及螺旋機,稍開出土閘門,讓土壓把砂土擠出,待砂土擠出速度較慢甚至不自動流出時再啟動刀盤往前掘進。
、郾3诌B續(xù)掘進,減少盾構(gòu)機停頓時間。適當縮短漿液膠凝時間,保證注漿質(zhì)量。
盾尾同步注漿的量與地面沉降有較大關(guān)系,過少會造成地面較大的沉降,過多會竄漿至地面,污染環(huán)境。富水砂層注砂漿極易往外擴散,在掘進過程需根據(jù)注漿壓力(<2.0bar)和地面情況及時調(diào)整注漿量。注漿的標準是確保脫出盾尾的管片背后的空隙能填滿,這不僅可降低后期地面的沉降,也對管片防水起到一定有利作用。
對于砂漿膠凝時間的控制,項目部做了多次試驗
砂漿配比不是前篇一律的,應根據(jù)地層和掘進情況進行動態(tài)的調(diào)整。
、苓\用導向系統(tǒng)和分區(qū)操控推進油缸,控制盾構(gòu)姿態(tài),防止盾構(gòu)抬升。
富水砂層的承重能力較低,加上盾構(gòu)機在掘進過程中的震動,姿態(tài)較易往下沉。因此在地層中盾構(gòu)機的姿態(tài)易保持向上,但趨勢易控制在±4.若出現(xiàn)機頭往下掉的情況,需及時通過千斤頂行程調(diào)節(jié)姿態(tài)。調(diào)節(jié)不可過急,易通過千斤頂行程及選取最優(yōu)管片兩者結(jié)合來調(diào)節(jié);不然會使得盾尾間隙過小,造成管片錯臺。
3技術(shù)特點
土壓平衡式盾構(gòu)又稱削土密封式或泥土加壓式盾構(gòu)。適用于含水的軟土、軟巖、硬巖及混合地層的隧道掘進。掘進施工可采用土壓平衡、氣壓平衡和敞開三種模式。掘進操作可自動控制、也可半自動控制或手動控制。盾構(gòu)機配備了自動導向系統(tǒng),可控制和穩(wěn)定掘進方向,具有靈活轉(zhuǎn)向糾偏能力。盾構(gòu)刀盤結(jié)構(gòu)能滿足不同地層的掘進速度要求。盾構(gòu)配備了同步注漿系統(tǒng),對控制隧道周圍土體沉陷及建筑物保護非常有利。盾構(gòu)配備了泡沫及膨潤土注入系統(tǒng),有利于碴土改良。配備了壓縮空氣系統(tǒng),有利于防止工作面的滲水及控制地表沉降。
4結(jié)束語
隨著地下空間的開發(fā)與利用,盾構(gòu)工法在我國得到了越來越廣泛的應用。在我國多個城市的地鐵施工中,都碰到了過富水砂層的難題。土壓平衡盾構(gòu)機過富水砂層技術(shù)以其施工工期短,對地表沉降控制好及成型隧道質(zhì)量高得到了業(yè)主和有關(guān)單位的肯定,在全國地鐵建設(shè)火熱的形式下,相信本技術(shù)會在城市地鐵施工中得到廣泛應用。
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