盾构施工技术总结

内容发布更新时间 : 2024/11/6 11:45:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

7.5.1 注浆量的计算

背后衬砌注浆量Q,通常可按下式估算:Q=Vα 式中,V――理论空隙量, α――注入率。

人天区间采用的加泥式土压平衡盾构机刀盘直径6.28m,而预制钢筋混凝土管片外径为6.0m,则理论上每掘进一环,盾构掘削土体形成的空间与管片外壁之间的空隙的理论体积为:

V=π×(6.282-62)×1.2/4=3.24m3。

注入率α的主要影响因素包括①注入压力决定的压密系数α1、②土质系数α2、③施工损耗系数α3和④超挖系数α4。

则α=α1+α2+α3+α4 +1

每环实际注浆量可根据地层和施工损耗等情况选取相应的注入率。 7.5.2 注浆压力的确定

注浆压力是指注入孔附近的压力,而不是泵的喷射压力。注浆压力应综合覆盖土的厚度、地下水的压力及管片的强度进行设定。但应注意以下问题:

(1)不大于盾尾密封压力的警戒值 (2)不大于管片能承受的最大压力

(3)根据管片脱出盾尾后位移情况进行及时调整 (4)根据地表建筑物沉降情况进行及时调整 7.5.3 注浆量和注浆压力的控制

背后注浆的注入量受浆液向土体中的渗透、泄露损失(浆液流到注入区域之外)、小曲率半径施工、超挖、背后注浆所用浆液的种类等多种因素的影响。虽然这些因素的影响程度目前尚在探索,但控制注入量多少的基本原则是不变的,即要保证有足够的浆液能很好的填充管片与地层之间的空隙。

一般每环浆液注入量为6~7m3,施工中如果发现注入量持续增多时,必须检查超挖、漏失等因素。而注入量低于预定注入量时,可以考虑是注入浆液的配比、注入时期、盾构推进速度过快或出现故障所致,必须认真检查采取相应的措施,一般可采取加大注浆压力或在盾构掘进后进行二次注浆。

注入压力要考虑不同地层的多种情况,注入压力一般是2~4Bar,由于考虑在砂质或砂卵石地层中浆液的扩散,所以注入压力要比在其它地层中的注入压力小一些。

在背后注浆施工中,为控制注浆效果和质量,应对注入压力和注入量这两个参数进行

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严格控制,我们采取的是以设定注入压力为主,兼顾注入量的方法。 7.6 注浆质量控制 7.6.1 浆液搅拌

制浆时的注意事项:

1)对于制浆材料要把好质量关,选用供货质量稳定的供货商。拌制浆液时,不能使用固结成块的黄泥粉和膨润土,砂料应是粒径2~4mm的细砂,含泥量不能超过标准,不得混有杂物和大粒径石子;

2)浆液搅拌要充分,拌和要连续,不能间断; 3)定期检查计量系统,保证按配比生产浆液;

4)根据拌制的第一罐浆液的性能指标,合理调整各骨料和水的加量,保证浆液的性能最终满足要求;

5)按规定对设备进行日常维护保养,使设备经常处于良好的工作状态。冬季施工,要对浆液搅拌站的关键部位做好保温工作。

6)缩短供货周期,尽量缩短原料在施工现场的存放时间,减少材料的板结现象。如用含水量较大的细砂,应相应地调节水的加量。 7.6.2 浆液运输及注入

浆液运输及注入过程中的注意事项

1)若浆液运输距离较长,直接泵送至盾构机浆液罐内容易发生堵管现象,应采用浆液罐车运输,缩短泵送距离,减少堵管现象的发生;

2)在浆液站向罐车内泵送浆液的过程中,应保证罐车在连续搅拌,防止浆液离析;浆液运送到后配台车后,应及时泵入到储浆罐中,由储浆罐继续进行搅拌;

3)罐车泵送完浆液后,及时进行清洗; 4)检查从注入孔到泵的输浆管接头的好坏; 5)注意观察注入压力、注入量; 6)定期清理注浆管及注浆孔。 7.7 同步注浆质量保证措施

1)在开工前制定详细的注浆作业指导书,并进行详细的浆材配比试验,选定合适的注浆材料及浆液配比。

2)制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序,严格按要求实施注浆、检查、记录、分析,及时做出P—Q—t 曲线,分析注浆速度与掘进速度的关系,评价注浆效果,反馈指导下次注浆。

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3)成立专业注浆作业组,由富有经验的注浆工程师负责现场注浆技术和管理工作。 4)根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果,及时进行信息反馈,修正注浆参数和施工工艺,发现情况及时解决。

5)做好注浆设备的维修保养和注浆材料供应,定时对注浆管路及设备进行清洗, 保证注浆作业顺利连续不中断进行。

6)环形间隙充填不够、结构与地层变形不能得到有效控制、变形危及地面建筑物安全或存在地下水渗漏区段,必要时通过吊装孔对管片背后进行补充注浆,以增加注浆层的密实性并提高防水效果。

7)根据经验值推断,盾构单线推进对地表影响主区域为轴线两侧7m 范围内, 约为洞径的2.2 倍;整个影响区域为轴线两侧20m 内,大约为洞径的6.2 倍。因此应对上述轴线两侧范围加强监控。

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第八章 开仓换刀

8.1 开仓位置选择

南昌地铁1号线长~蛟区间下行线开仓位置选取在182环至188环(里程XK4247.425~XK4240.575)的位置,采用加固后气压开仓的方式进行。加固采用三轴搅拌桩进行加固且加固范围为10.45m×6.85m(见下图),刀盘切口停机选在里程XK4+242.575,?850@600三轴搅拌桩桩底均控制在入岩1m,地面标高为+19.52m,桩底底标高为-1.0m;水泥搅拌桩桩顶标高控制在+6.5m,加固桩长7.5m。

图8-1 下行线开仓位置及加固平面示意图

南昌地铁1号线长~蛟区间上行线盾构机停机位置切口里程SK4+201.92(切口里程对应环号220)中心埋深20.1m,处29‰下坡,主要处于圆砾、强风化、中风化泥质粉砂岩土层中,圆砾层厚1.5m,强风化泥质粉砂岩厚度0.3m,中风化泥质粉砂岩厚度4.2m,距离预定开仓换刀位置(切口里程SK4+198,对应环号223)只有3.92m,预定开仓位置的地层与目前停机位置所处地层基本相同。盾构机开仓位置前方225环处有一凤凰花园西区J-02#为11层砼住宅楼,地基加固为夯扩灌注桩,桩径Φ0.5m,桩长约13.85m,桩底标高

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3.4m。隧道轴线竖向曲线为29‰坡度。

图8-2 上行线开仓位置及加固平面示意图

8.2 地面加固施工措施

8.2.1 下行线开仓地面加固施工措施

(1)施工工艺

加固采用?850@600的三轴搅拌桩,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量不小于20%。加固后土体应具有良好的均匀性、自立性、止水性,无侧限抗压强度qu≥0.8MPa,垂直度偏差不大于1/250。施工流程见图8-3。

下一循环 第一次提升、喷浆、重复下沉 预搅下沉 浆液配钻机就位 测量放线 第二次提升、喷浆、清洗输浆管、桩机移图8-3 三轴搅拌桩施工工艺流程

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