盾構(gòu)到達掘進施工技術(shù)研究——天津地鐵6號線土建施工第9合同段新～北區(qū)間

白 洋 韓明明 崔蓬勃 徐建偉

（1.江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇徐州 221116）（2.宏潤建設(shè)集團股份有限公司 浙江寧波 315000）

1 工程概況

天津新開河站～北站站區(qū)間盾構(gòu)自新開河站始發(fā)，北站站接收。區(qū)間左、右線均采用三菱6400土壓平衡盾構(gòu)機施工，其中左線采用鋼套筒接收，先施工左線，按照先左線后右線的順序抵達北站站接收。

根據(jù)本工程實際狀況，為了滿足盾構(gòu)接收需求，需要制作筒體長 10590mm，直徑（內(nèi)徑）6800mm的鋼套筒一套，鋼套筒接收對鋼套筒制作精度、密封性要求很高，因此項目部委托專業(yè)公司對鋼套筒進行工廠內(nèi)加工制作，試拼檢驗合格后再運到現(xiàn)場安裝調(diào)試。

2 盾構(gòu)到達掘進施工的準備工作

盾構(gòu)機停機位置選擇在刀盤達到加固體處，即距離車站外襯墻皮3.0m位置。

1）在鋼套筒安裝前，對控制點各進行一次復(fù)核測量，確保控制點精確無誤，鋼箱安裝前對進洞端洞門中線進行測量復(fù)核，確定洞門中心精確位置。根據(jù)測量結(jié)果，調(diào)整盾構(gòu)機自動測量系統(tǒng)，在最后50環(huán)推進過程中，對隧道軸線進行多次復(fù)核，確保軸線準確，保證盾構(gòu)機安全進入洞門圈。

2）盾構(gòu)機在推進最后 50環(huán)過程中，根據(jù)定向測量和聯(lián)系測量成果，有計劃地進行糾偏工作，推進糾偏嚴格按照小量多次的原則進行，使盾構(gòu)機姿態(tài)控制在水平±15mm以內(nèi)，垂直方向在+20mm，以保證隧道的垂直度。

3）在盾構(gòu)機推進最后 50環(huán)的過程中，及時壓注盾尾油脂，避免盾尾滲漏，壓注量控制在50-60kg/環(huán)。

4）由于加固體有一定的強度且硬度不均勻，為了便于隧道的糾偏，在進洞前現(xiàn)場預(yù)先準備好兩環(huán)轉(zhuǎn)彎環(huán)管片備用。

3 盾構(gòu)進洞段的推進施工

盾構(gòu)進洞段的推進施工分三個階段，最后15環(huán)管片采用特殊管片，以便于二次注漿。

第一階段：盾構(gòu)機189環(huán)推進1190mm，刀盤到達加固區(qū)。

刀盤到達加固區(qū)時，盾構(gòu)停機檢查，要求盾構(gòu)機處于最佳狀態(tài)。在第一階段的推進過程中，需要注意以下事項：

1）推進過程中嚴格控制推進速度和總推力，避免進刀量過大引起同步注漿分布不均，二次注漿時無法形成封閉環(huán)。

2）在刀盤轉(zhuǎn)動過程中土倉內(nèi)加入泡沫進行潤滑和改良土體。

3）嚴格把握二次注漿時間、注漿壓力和注漿量，防止盾尾固結(jié)。

4）合理分布注漿孔，以保證二次注漿均勻。

第二階段：盾構(gòu)機刀盤進入加固體

待洞門破除完畢，鋼套筒填充完畢，再啟動盾構(gòu)機。當盾構(gòu)機刀盤進入加固體時，此時要嚴格控制注漿孔位置和注漿壓力、注漿量，土壓力控制0.15mpa。

在第二階段的推進過程中，需要注意以下事項：

1）推進過程中嚴格控制推進速度和總推力，避免進刀量過大引起的刀盤被卡。推進速度在0～1cm/min為宜，推力＜15000KN。在刀盤轉(zhuǎn)動過程中土倉內(nèi)及刀盤前加注泡沫進行潤滑和改良土體。

2）嚴格控制盾構(gòu)姿態(tài)，特別是盾構(gòu)切口的姿態(tài)，控制目標為水平±15mm，垂直+10～+20之間。

3）控制盾尾間隙，保證盾尾間隙的均勻，必要時安裝轉(zhuǎn)彎環(huán)管片進行調(diào)節(jié)。

4）嚴格控制切口的土壓力。

6）推進過程中加強盾尾油脂的壓注，防止盾尾漏漿。

7）從管片上預(yù)留的注漿孔向管片外側(cè)注漿，及時施做環(huán)箍，有效封堵開挖土體與管片外殼之間滲漏通道。

8）二次注漿距離盾尾太近，會造成雙液漿進入盾尾刷和同步注漿排漿孔，破壞盾尾密封刷和阻斷同步注漿管道，因此鋼套筒接收時雙液漿選擇在管片脫出盾尾5環(huán)后開始二次注漿。

9）嚴格控制二次注漿孔位和注漿壓力、注漿量，既要保證閉水環(huán)的質(zhì)量，又要保證盾尾刷不要補擊穿。

第三階段：進入鋼套筒掘進

刀盤進入鋼套筒以后，盾構(gòu)機進行正常掘進，土壓控制0.1mpa和出土量控制53方，待工作環(huán)管片拼裝完成后，將盾構(gòu)機推到合適位置后停機，及時對194環(huán)、195環(huán)和 196環(huán)管片進行二次注漿并形成封閉環(huán)，待檢查沒有滲漏后對鋼套筒泄壓，盾構(gòu)機完成鋼套筒接收，然后再進行鋼套筒、工作環(huán)和盾構(gòu)機的拆除，下步轉(zhuǎn)入拆除吊裝階段。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPPSS 20.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)，包括Fisher精確概率法、正態(tài)檢驗、獨立樣本t檢驗。P＜0.05差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

在第三階段的推進過程中，需要注意以下事項：

1）參數(shù)設(shè)置：推速＜10mm/min；推力＜6000KN，視實際推力大小，以不超過此值為原則；在鋼套筒內(nèi)掘進以管片拼裝模式掘進。盾構(gòu)機在鋼套筒內(nèi)掘進過程中，要確保與外界聯(lián)系，密切觀察鋼套筒頂部的情況，一旦發(fā)現(xiàn)變形量超量或有滲漏時，必須立即停止掘進，及時采取補救措施。

2）根據(jù)鋼套筒頂部安裝的壓力表的讀數(shù)，及時調(diào)整推進壓力，避免推進壓力過大，對鋼套筒密封處出現(xiàn)滲漏狀況，壓力過大時，打開鋼套筒后板蓋上的排漿口，進行卸壓。

3）進套筒時姿態(tài)控制：必須以實際測量的鋼套筒安裝中心線為準控制盾構(gòu)機姿態(tài)，要求中心線偏差控制在±2cm之內(nèi)。盾構(gòu)機在進入鋼套筒內(nèi)之后，要注意姿態(tài)控制。

4)從管片上預(yù)留的注漿孔向管片外側(cè)注雙液漿，及時施做環(huán)箍，有效封堵開挖土體與管片外殼之間滲漏通道，防止盾尾后的水進入盾尾前方。雙液漿的配合比為：水玻璃：水泥漿=1:1.15，水泥漿配合比為：1:1.注漿壓力為0.3Mpa以內(nèi)。

5）盾構(gòu)機筒體推到位置并完成洞門密封后，在刀盤不轉(zhuǎn)情況下，出空艙內(nèi)回填物。

6）打開鋼套筒底部的排漿管，排出剩余的漿液，并檢查筒體的漏漿情況。在洞門雙液漿凝固后，開始拆除工作環(huán)和鋼套筒。

7）測量與監(jiān)測：盾構(gòu)機到達掘進及過程加大測量頻率，并復(fù)核控制點，確保盾構(gòu)機到達的姿態(tài)正確，在盾構(gòu)機到達前布置監(jiān)測點，在端頭連續(xù)墻、地面及周圍建筑物布置沉降觀測點；圍護結(jié)構(gòu)及鋼套筒、洞門周圍布置形變監(jiān)測點。并測量初始值，盾構(gòu)機到達過程中每天測量 2次，若變形較大，增加測量頻率并及時通報項目部采取處理措施。進鋼套筒過程中，設(shè)專人觀測鋼套筒的穩(wěn)定、變形情況，發(fā)現(xiàn)異常情況立即停機處理。

4 到達掘進質(zhì)量控制

（1）成環(huán)環(huán)面控制:環(huán)面不平整度小于2mm。相鄰環(huán)高差控制在5mm以內(nèi)。

（2）安裝成環(huán)后，在縱向螺栓擰緊前，進行襯砌環(huán)橢圓度測量。當橢圓度大于30mm時，及時做調(diào)整。

（3）止水條及襯墊粘貼前，應(yīng)將管片進行徹底清潔，以確保其粘貼穩(wěn)定牢固。施工現(xiàn)場管片堆放區(qū)應(yīng)有防雨設(shè)施。

（4）管片安裝前應(yīng)對管片安裝區(qū)進行清理，清除如污泥、污水，保證安裝區(qū)及管片相接面的清潔。

（5）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。

（6）管片安裝時必須運用管片安裝的微調(diào)裝置將待裝的管片與已安裝管片塊的內(nèi)弧面縱面調(diào)整到平順相接以減小錯臺。調(diào)整時動作要平穩(wěn)，避免管片碰撞破損。

5 結(jié)語

地鐵盾構(gòu)到達掘進施工要從到達掘進準備，進洞段的推進工作，質(zhì)量控制等方面加強施工管理，從而達到安全、有效的完成盾構(gòu)接收工作。