淺談盾構(gòu)始發(fā)與接收施工技術(shù)

賀劍飛

摘要：盾構(gòu)法具有安全性好、適應(yīng)性廣、施工速度快、對(duì)周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，目前在地鐵工程建設(shè)過程中，盾構(gòu)法廣泛運(yùn)用，而盾構(gòu)始發(fā)與接收是盾構(gòu)隧道建設(shè)中風(fēng)險(xiǎn)最集中的地方，本文對(duì)端頭加固、托架、反力架、施工測量、洞門密封等盾構(gòu)始發(fā)與接收的關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)施工;始發(fā)接收;施工技術(shù)

引言

隨著建設(shè)科技日新月異的發(fā)展，乘坐地鐵出行已經(jīng)成為許多人外出的首選方式，城市地下隧道施工也越發(fā)普遍，而盾構(gòu)法施工是目前最常用的方法之一。盾構(gòu)機(jī)是進(jìn)行地下隧道挖掘的專用設(shè)備，機(jī)電自動(dòng)一體化，能夠在高效施工的同時(shí)，不受到地上交通流量和外界環(huán)境帶來的影響，能夠適應(yīng)絕大多數(shù)城市的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，而且施工精確度很高，相比其他挖掘措施不僅質(zhì)量突出而且成本也較為節(jié)省。

1盾構(gòu)施工存在的風(fēng)險(xiǎn)

1.1盾構(gòu)的始發(fā)、接收風(fēng)險(xiǎn)

盾構(gòu)施工的地方稱為盾構(gòu)區(qū)間，在區(qū)間的兩個(gè)站臺(tái)之間，盾構(gòu)從一個(gè)站臺(tái)掘進(jìn)到另一站臺(tái)。在始發(fā)及接收的期間，經(jīng)常存在工作井的井壁土體的失穩(wěn)破壞問題，同時(shí)由于盾構(gòu)端頭加固不善引起的洞口滲水進(jìn)一步破壞土體穩(wěn)定性，重則引起地面坍塌。

1.2盾構(gòu)施工面失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)

盾構(gòu)在施工中常常由于以下幾方面的原因?qū)е率┕っ媸Х€(wěn)：地層空洞導(dǎo)致的軸線偏移、涌水造成的塌方、漿液未達(dá)要求造成土體不穩(wěn)定、流砂和管涌造成的盾構(gòu)機(jī)突沉等，給施工帶來困難。

1.3引起建筑的不均勻沉降風(fēng)險(xiǎn)

在城市中施工，通常盾構(gòu)的掘進(jìn)要側(cè)穿、下穿眾多建筑物，盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)引發(fā)的土體變形、坍塌等問題，使周圍建筑不均勻沉降而造成不同程度的傾斜甚至破壞等現(xiàn)象。

2盾構(gòu)始發(fā)、接收施工技術(shù)

2.1始發(fā)、接收測量

1）鋼環(huán)定位測量：盾構(gòu)始發(fā)、接收時(shí)，一般需要在隧道洞口設(shè)置洞門鋼環(huán)，設(shè)置洞門鋼環(huán)有利于車站與區(qū)間的節(jié)點(diǎn)防水，而在盾構(gòu)始發(fā)、接收時(shí)需從洞門鋼環(huán)內(nèi)穿過，所以洞門鋼環(huán)中心位置與盾構(gòu)姿態(tài)是否一致是盾構(gòu)順利進(jìn)出洞的關(guān)鍵。在施工過程中，鋼環(huán)中心位置可能發(fā)生偏移，導(dǎo)致鋼環(huán)實(shí)際中心位置與鋼環(huán)設(shè)計(jì)中心位置不一致，故在盾構(gòu)始發(fā)、接收時(shí)需要對(duì)鋼環(huán)中心位置進(jìn)行測量。

2）始發(fā)托架定位測量：主要任務(wù)是始發(fā)托架中線、高程測量、基礎(chǔ)平整度測量。始發(fā)架定位測量須保證始發(fā)架中心線與設(shè)計(jì)軸線、始發(fā)架高程與設(shè)計(jì)高程均在允許偏差范圍內(nèi)。

3）反力架定位測量：包括反力架的高程、垂直度、與隧道中心線的關(guān)系，反力架為盾構(gòu)始發(fā)時(shí)提供反推力，在安裝反力架時(shí)，反力架端面應(yīng)與始發(fā)托架水平軸垂直，以便盾構(gòu)軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線保持平行。反力架定位好以后，我們還需要檢查盾構(gòu)機(jī)尾端上下兩點(diǎn)S、X以及左右點(diǎn)距反力架前端的距離是否相等或接近。盾構(gòu)機(jī)的水平偏航、俯仰角用于判定盾構(gòu)機(jī)在以后掘進(jìn)過程中是否在隧道設(shè)計(jì)中線上前進(jìn)，滾動(dòng)角測量用于判定盾構(gòu)機(jī)是否在容許范圍內(nèi)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

4）盾構(gòu)接收測量：隧道掘進(jìn)至最后100環(huán)時(shí)，暫停掘進(jìn)，進(jìn)行隧道測量定位復(fù)核、洞門中心偏差聯(lián)測等，根據(jù)測量結(jié)果調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，確保盾構(gòu)順利駛上盾構(gòu)接收托架。

2.2接收洞門及密封裝置施工

當(dāng)端頭加固長度不能滿足規(guī)范要求且無法進(jìn)行鋼套筒接收，可采用內(nèi)嵌式密封裝置進(jìn)行盾構(gòu)接收。內(nèi)嵌式密封裝置包括預(yù)埋在結(jié)構(gòu)墻內(nèi)的洞門鋼環(huán)，2道環(huán)板、2道洞門鋼刷、2道鋼刷之間的油脂倉及油脂注入系統(tǒng)。盾構(gòu)接收前將2道鋼刷及鋼刷之間的油脂倉內(nèi)涂抹盾尾油脂;盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)內(nèi)側(cè)鋼刷時(shí)快速將盾體推入鋼刷內(nèi)，利用彈性鋼刷包裹盾體;當(dāng)盾體穿過外側(cè)鋼刷后，利用油脂泵向油脂倉注入盾尾油脂，確保油脂壓力大于接收段水土壓力，起到密封作用。

2.3始發(fā)、接收土體加固

1）加固范圍及措施：為保證始發(fā)、接收施工安全性，需對(duì)始發(fā)端、接收端土體進(jìn)行加固，施工時(shí)采用高壓旋噴加固的方式對(duì)土體進(jìn)行加固。土體加固范圍為區(qū)間隧道上下左右各3m，前后加固范圍為始發(fā)端6m，接收端8m。

2）加固措施：施工時(shí)首先用鉆機(jī)引孔，再用旋噴機(jī)噴射，即先把漿液管下到預(yù)定加固范圍最深點(diǎn)，然后自下而上進(jìn)行高壓噴射注漿切割土體，將開孔和灌注樁體同時(shí)進(jìn)行，一次成樁，其工作步驟為：鉆機(jī)就位：鉆機(jī)需平置于牢固堅(jiān)實(shí)的地方，鉆桿對(duì)準(zhǔn)孔位中心，偏差不超過5cm。鉆孔下管：鉆孔的目的是將注漿管順利置入預(yù)定位置，在下管過程中，需防止管外泥砂堵塞噴嘴，確保下管順利，下管過程中同時(shí)輸送壓縮氣流，直至注漿噴頭下到預(yù)定位置（預(yù)定加固范圍最深點(diǎn)）。制漿：不同地層選取不同注漿材料，旋噴樁噴射注漿材料常采用普通硅酸鹽水泥，水泥漿液的水灰比按1∶1選用。試管：當(dāng)注漿管置入土層預(yù)定深度后應(yīng)用清水試壓，若注漿設(shè)備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿開始高壓注漿作業(yè)。高壓注漿作業(yè)：高壓射漿自下而上連續(xù)進(jìn)行，注意檢查漿液初凝時(shí)間、注漿流量、壓力、旋轉(zhuǎn)和提升速度等參數(shù)，應(yīng)符合操作規(guī)程要求。開動(dòng)高壓注漿泵，開始注漿，當(dāng)注漿壓力和電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定并達(dá)到試樁設(shè)計(jì)參數(shù)后，再按試樁設(shè)計(jì)提升速度開始提升鉆桿，邊旋轉(zhuǎn)邊噴漿邊提升。噴漿結(jié)束與拔管：噴漿由下而上至設(shè)計(jì)高度后，停止噴漿，拔出噴漿管，噴漿即告結(jié)束，把漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止?jié){液凝固時(shí)產(chǎn)生收縮的影響，拔管要及時(shí)，切不可久留孔中，否則漿液凝固后將難以拔出。注漿設(shè)備清洗：當(dāng)噴漿結(jié)束后，立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。

2.4安裝接收基座

接收基座為鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制成品，接收基座位置按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)軸線和洞口實(shí)際測量的中心位置精準(zhǔn)放樣，安裝基座時(shí)要按根據(jù)測量放樣的基線，兩根軌道的中心線保證對(duì)準(zhǔn)洞門中心且與盾構(gòu)推進(jìn)的軸線一致，以保證盾構(gòu)推進(jìn)過程中的移動(dòng)軌跡符合設(shè)計(jì)要求。盾構(gòu)基座安放的高程及其與水平面的角度的確定要充分考慮盾構(gòu)進(jìn)洞軸線以及盾構(gòu)通過加固區(qū)時(shí)的姿態(tài)控制?；附雍煤螅M(jìn)行加固支撐，確保其強(qiáng)度和剛度。在盾構(gòu)和洞門圈之間布置合適的導(dǎo)向軌。

2.5洞門密封裝置

在密封裝置安裝施工中預(yù)埋鋼環(huán)必須與車站結(jié)構(gòu)鋼筋連接牢固，與車站結(jié)構(gòu)密實(shí)緊貼。密封裝置安裝前先清理洞門處的渣土，同時(shí)保證簾布橡膠板螺栓孔與預(yù)留螺栓孔位置一致，螺栓必須進(jìn)行二次旋緊螺栓。在施工過程中容易出現(xiàn)密封圈準(zhǔn)確性差，刀盤旋轉(zhuǎn)可能損壞簾布橡膠板或使鋼板發(fā)生位移，導(dǎo)致密封性能下降，故在盾構(gòu)駛?cè)攵撮T前在刀盤外圍和簾布橡膠板外側(cè)涂抹潤滑劑，接收時(shí)及時(shí)調(diào)整扇形板，改善受力狀況，防止刀盤磨損簾布橡膠板。

結(jié)語

盾構(gòu)始發(fā)、接收施工是盾構(gòu)施工成敗的關(guān)鍵，除制定嚴(yán)密的施工方案，按方案施工，加強(qiáng)施工過程中的信息化管理外，在具體施工過程中還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況因地制宜做出合理的調(diào)整，提出具體的解決措施，確保盾構(gòu)施工的安全性。

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