無錫地鐵萬達城站盾構(gòu)接收施工關(guān)鍵技術(shù)

陳修景

【摘 要】無錫地鐵萬達城站盾構(gòu)接收井，采用鉆孔樁、三軸攪拌樁、旋噴樁圍護結(jié)構(gòu)形式，盾構(gòu)在接收過程中采用了完善的施工技術(shù)方案和創(chuàng)新的信息化管理系統(tǒng)，保證了接收的順利完成。

【關(guān)鍵詞】盾構(gòu)；接收；加固；掘進控制；止水；信息化；關(guān)鍵技術(shù)

無錫地鐵雪浪坪站至萬達城站區(qū)間，盾構(gòu)采用小松盾構(gòu)施工，于萬達城站接收，采用了完善的技術(shù)方案，進行信息化管理，實現(xiàn)了盾構(gòu)的順利接收。

一、工程概況

無錫地鐵雪浪坪站至萬達城站區(qū)間左線長1529.732m，右線長1507.182m，管片厚350mm，寬1200mm，外徑6.2m，采用錯縫拼裝；線路中線間距為12.0～16.0m，軌面埋深13～23.5m；采用2臺φ6340的單圓土壓平衡式小松盾構(gòu)機施工，配備了較為先進的監(jiān)測、測量系統(tǒng)。

盾構(gòu)接收井位于地下二層（站臺層），端頭井平面為矩形，盾構(gòu)中心覆土理深為12.292m。端頭井采用鉆孔灌注樁（φ800@950鉆孔樁，樁長20.5m）施工，鉆孔灌注樁外側(cè)打設(shè)一排850@600三軸攪拌樁，三軸攪拌樁與車站鉆孔灌注樁之間補打一排φ800@950旋噴樁。

盾構(gòu)接收洞門主要位于⑤1層粉質(zhì)粘土層、⑤2層粘質(zhì)粉土層、⑤3層粉質(zhì)粘土層、⑥1-1層，其中⑤1、⑤3為軟土，易產(chǎn)生土體流動，⑤2為微承壓含水層，易產(chǎn)生涌水、涌沙，盾構(gòu)接收自身風(fēng)險較大。

接收車站位于兩條城郊道路交叉路口，本次盾構(gòu)接收端頭井為車站東端頭井，東側(cè)為城郊翻交道路，距離端頭井約25m，周邊無重要建筑物，端頭井東側(cè)加固范圍外1m存在污水管道，盾構(gòu)接收中需進行監(jiān)測。

二、盾構(gòu)接收關(guān)鍵技術(shù)

（一）端頭井加固施工技術(shù)

針對該端頭井圍護結(jié)構(gòu)滲漏風(fēng)險大的實際，端頭井加固按照隧道上、下各3m，左、右各3m，長12m全包圍加固，確保端頭井加固整體性，使左右加固區(qū)域聯(lián)通，確保整體防水效果。

為防止原圍護結(jié)構(gòu)縫隙滲水，將拐角處高壓旋噴樁加密補打，形成倒蓋樣式，防止?jié)B漏水。針對接縫滲漏水風(fēng)險，對原圍護結(jié)構(gòu)端頭井拐角部位采用袖閥管注漿，將接縫處滲水通道封閉，確保不再滲漏。

（二）盾構(gòu)接收掘進控制技術(shù)

1.盾構(gòu)接收測量控制技術(shù)

盾構(gòu)接收段盾構(gòu)機的姿態(tài)控制尤為重要，因此在盾構(gòu)接收中做到勤觀察、及時糾偏調(diào)整、認真操作，將盾構(gòu)軸線控制在所需的位置。

a.在盾構(gòu)接收準(zhǔn)備階段對盾構(gòu)接收基座準(zhǔn)確定位，保證在接收時盾構(gòu)機的中心線、高程與盾構(gòu)鋼環(huán)中心線、高程一致，并保證接收基座的加固牢靠。

b.必須嚴(yán)格控制盾構(gòu)機掘進參數(shù)，如出土量、推進油缸的推力、行程差、土壓、及刀盤扭矩等，保證管片正確選型，使掘進軌跡符合設(shè)計的曲線參數(shù)要求。

c.要求盾構(gòu)司機時刻要注意盾構(gòu)姿態(tài)走勢，發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機有跑偏現(xiàn)象時，及時進行糾偏，遵循“勤糾少糾”的糾偏原則，在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)禁避免過大糾偏。

2.盾構(gòu)機接收掘進控制技術(shù)

a.盾構(gòu)機推進加固區(qū)

當(dāng)盾構(gòu)機進入加固體處，此時應(yīng)該對盾構(gòu)機各個系統(tǒng)，后配套設(shè)備系統(tǒng)，水平、垂直運輸系統(tǒng)，軌道等進行維修和保養(yǎng)，確保所有設(shè)備在最后接收階段處于完好狀態(tài)。

b.盾構(gòu)機在加固體段推進

盾構(gòu)機在加固體中推進，要密切關(guān)注盾構(gòu)掘進參數(shù)的變化，特別是注漿量、出渣量、推力、扭矩等參數(shù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常要先分析原因，做出判斷，不能盲目掘進。

此時盾構(gòu)機少停機，保持緩慢推進，盾構(gòu)機進接近洞門5米位置時應(yīng)減小推力，推力保持在600～800t內(nèi)，逐步出空土倉內(nèi)的渣土，并開始降低土壓，降低掘進速度，宜控制在5～8mm/min以內(nèi)，同時盾構(gòu)機在出洞前10米范圍內(nèi)掘進時要求每環(huán)注漿量提升至4.5m3以上。

在盾構(gòu)機碰到地墻后，立即停機，盾尾后2環(huán)管片二次注漿，封死管片與原狀土之間的縫隙，減少后部來水的可能，過程更需密切監(jiān)測洞門及地表情況，一有異常，立即啟動應(yīng)急預(yù)案。

c.盾構(gòu)機推穿加固體

盾構(gòu)機空倉推進，直至推穿加固體，刀盤頂出簾布密封圈。根據(jù)實際情況注入水溶性聚氨酯。洞內(nèi)的二次注漿封環(huán)繼續(xù)進行，管片拉結(jié)同步進行。

在盾體爬上托架前，盡量減少盾體與土接觸面積，同時加強管片拉結(jié)。洞外及時清理推出的土體，確保盾構(gòu)機能盡快爬上托架。

d.盾構(gòu)機推上托架

盾構(gòu)機刀盤開始爬上托架，此時盾尾還未脫出洞門圈，必須及時進行洞門處二次注漿封環(huán)，洞門處開始管片拉結(jié)，加強成型隧道的剛度。待以上工作完成后，盾構(gòu)機可一次推出，完全爬上托架。

（三）盾構(gòu)接收止水控制技術(shù)

1.洞門止水裝置安裝

為了降低盾構(gòu)接收風(fēng)險，在洞門圈內(nèi)側(cè)安裝2道弧形彈性鋼板（與盾構(gòu)機鋼板刷類似），鋼板與洞門圈角度為105°?；⌒螐椥凿摪彘L300mm，搭接長度為100mm。2道弧形插板間隔150mm，插板間采用海綿填充。

2.探孔檢測

盾構(gòu)機到達前要先通過水平探孔查明端頭土體的穩(wěn)定性和滲水情況，防止盾構(gòu)機到達端頭時土體（洞門）塌方。利用水平鉆機在洞門上鉆9個觀測孔，觀察并記錄鉆孔芯樣及其滲水情況，每孔的流水不超過30L/h（通過觀測流水不成線），允許鑿除洞門。

3.洞門鑿除

洞門鉆孔灌注樁混凝土鑿除前，必須復(fù)核洞門中心坐標(biāo)及高程，保證滿足盾構(gòu)機出洞的要求；同時盾構(gòu)出洞口用深層攪拌樁加固的土體，經(jīng)檢測達到設(shè)計要求后，方可開始洞口槽壁砼的鑿除。洞門采用人工鑿除，鑿除時采用垂直從上至下、先中間后兩側(cè)的順序分兩層進行，如有異常情況發(fā)生必須及時采取應(yīng)急措施進行處理，防止涌水涌砂事故的發(fā)生。

（四）盾構(gòu)接收信息化監(jiān)測技術(shù)

該項目在盾構(gòu)施工過程中，攜手南京狄諾尼科技公司開發(fā)了盾構(gòu)施工信息管理系統(tǒng)，整合了盾構(gòu)管理者以及一線操作工溝通需求，該軟件涵括了管片倉儲、管片拼裝、盾構(gòu)掘進指令單、安全隱患整改等各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了盾構(gòu)施工無紙化網(wǎng)上管理、節(jié)點留痕、信息共享，為盾構(gòu)接收提供了信息化支撐。

在盾構(gòu)接收掘進期間，加強隧道結(jié)構(gòu)和地表監(jiān)測，嚴(yán)格按照監(jiān)測專項施工方案進行，控制注漿及掘進時地面的沉降和監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。著重注意端頭井附近的污水管線監(jiān)測，一旦發(fā)生預(yù)警，立即組織加固處理。

三、結(jié)語

無錫地鐵萬達城站盾構(gòu)接收施工中，針對圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔樁、三軸攪拌樁、旋噴樁相結(jié)合的實際情況，采用了完善的施工技術(shù)方案，開發(fā)了盾構(gòu)施工信息管理系統(tǒng)，已于2017年實現(xiàn)了安全順利接收，該盾構(gòu)接收施工關(guān)鍵技術(shù)可為類似工程提供參考。

【參考文獻】

[1] 周文波，盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用，中國建筑工業(yè)出版社，2004-11-1，第四章 隧道通用施工技術(shù)措施。

[2] 肖瑞傳.盾構(gòu)到達施工技術(shù)，《西部探礦工程》，2006，18（4）：157-158。