地鐵盾構區間鋼套筒接收施工技術研究

白 洋 崔蓬勃 王慶磊

(江蘇建筑職業技術學院 江蘇徐州 221116)

地鐵盾構區間鋼套筒接收施工技術研究

白 洋 崔蓬勃 王慶磊

(江蘇建筑職業技術學院 江蘇徐州 221116)

以天津地鐵6號線新開河站—天津北站區間土壓平衡盾構法隧道施工中采用鋼套筒為輔助裝置進行盾構接收為背景,介紹鋼套筒的結構組成和盾構接收方案,采用鋼套筒裝置能有效避免盾構到達接收過程中漏水、涌砂等風險,確保盾構出洞安全。

盾構接收 鋼套筒 加固區

1. 工程概況

新開河站～北站站區間盾構自新開河站始發，北站站接收。區間左、右線均采用三菱6400土壓平衡盾構機施工，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。

根據本工程實際狀況，為了滿足盾構接收需求，需要制作筒體長10590mm，直徑（內徑）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，因此委托專業公司對鋼套筒進行工廠內加工制作，試拼檢驗合格后再運到現場安裝調試。

2. 洞門檢測與破除

在鑿除洞門前應先豎直方向取芯3個，水平方向鑿9個觀察洞（水平探孔深度為3.0m，含地連墻厚度），觀察洞外土體加固情況，是否達到設計所要求的強度、滲透性、自立性等技術指標，只有全部指標滿足施工規范要求，方可進一步鑿除。

洞門破除時采取兩次破除法施工，鋼套筒安裝完成后破除內層鋼筋混凝土，厚約800mm；鋼套筒安裝調試驗收完成后，破除剩余外層鋼筋混凝土，厚約200mm，然后再進行填料填充。

洞口槽壁砼采取人工用高壓風鎬鑿除。地下連續墻厚度為1000mm,鑿除工作分二層進行，先鑿除外層800mm，割除內層鋼筋及預埋件，留200mm厚砼及外排鋼筋。破除采用粉碎性破除法，外層鑿除工作先上部后下部。鋼筋及預埋件割除須徹底，以保證預留門洞的直徑。

3. 盾構機到達掘進

盾構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。

3.1 施工準備工作

1）在鋼套筒安裝前，對控制點各進行一次復核測量，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核，確定洞門中心精確位置。根據測量結果，調整盾構機自動測量系統，在最后50環推進過程中，對隧道軸線進行多次復核，確保軸線準確，保證盾構機安全進入洞門圈。

2）盾構機在推進最后50環過程中，根據定向測量和聯系測量成果，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，使盾構機姿態控制在水平±15mm以內，垂直方向在+20mm，以保證隧道的垂直度。

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

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，在進洞前現場預先準備好兩環轉彎環管片備用。

3.2 盾構進洞段的推進施工

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

第一階段：盾構機189環推進1190mm，刀盤到達加固區。

刀盤到達加固區時，盾構停機檢查，要求盾構機處于最佳狀態。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。

2）在刀盤轉動過程中土倉內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。

4）合理分布注漿孔，以保證二次注漿均勻。

第二階段：盾構機刀盤進入加固體

待洞門破除完畢，鋼套筒填充完畢，再啟動盾構機。當盾構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。在刀盤轉動過程中土倉內及刀盤前加注泡沫進行潤滑和改良土體。

2）嚴格控制盾構姿態，特別是盾構切口的姿態，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，必要時安裝轉彎環管片進行調節。

4）嚴格控制切口的土壓力。

5）推進過程連續均勻，均衡施工，保證土倉內一定土壓，防止出空土倉盾構機抬頭上浮。

6）推進過程中加強盾尾油脂的壓注，防止盾尾漏漿。

7）從管片上預留的注漿孔向管片外側注漿，及時施做環箍，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，既要保證閉水環的質量，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，待工作環管片拼裝完成后，將盾構機推到合適位置后停機，及時對194環、195環和196環管片進行二次注漿并形成封閉環，待檢查沒有滲漏后對鋼套筒泄壓，盾構機完成鋼套筒接收，然后再進行鋼套筒、工作環和盾構機的拆除，下步轉入拆除吊裝階段。

在此階段的推進過程中注意的事項：

1）參數設置：推速<10mm/min；推力<6000KN，視實際推力大小，以不超過此值為原則；在鋼套筒內掘進以管片拼裝模式掘進。盾構機在鋼套筒內掘進過程中，要確保與外界聯系，密切觀察鋼套筒頂部的情況，一旦發現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）根據鋼套筒頂部安裝的壓力表的讀數，及時調整推進壓力，避免推進壓力過大，對鋼套筒密封處出現滲漏狀況，壓力過大時，打開鋼套筒后板蓋上的排漿口，進行卸壓。

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

4)從管片上預留的注漿孔向管片外側注雙液漿，及時施做環箍，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。

5）盾構機筒體推到位置并完成洞門密封后，在刀盤不轉情況下，出空艙內回填物。

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，開始拆除工作環和鋼套筒。

7）測量與監測：盾構機到達掘進及過程加大測量頻率，并復核控制點，確保盾構機到達的姿態正確，在盾構機到達前布置監測點，在端頭連續墻、地面及周圍建筑物布置沉降觀測點；圍護結構及鋼套筒、洞門周圍布置形變監測點。并測量初始值，盾構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，設專人觀測鋼套筒的穩定、變形情況，發現異常情況立即停機處理。

4. 結語

鋼套筒盾構接收在盾構法施工隧道施工中的成功使用，改變常規盾構施工時需要使用的橡膠簾步防水方式及接收托架的安裝工作，提高了盾構到達接收的洞門密封質量及管片的拼裝質量，為以后類似工程提供了多方實踐性的科學依據。

[1] 白洋，盾構隧道穿越建（構）筑物施工方案研究[J].居業，2015，（7）.

[2] 馬金珠等，合肥地鐵一號線望湖城站盾構始發施工應急技術研究[J].建筑工程技術與設計，2015，（7）.

TU75

B

1007-6344（2015）11-0235-01

研課題：JYA14-19