深圳地铁布吉站-百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案(编辑修改稿)

深圳地铁布吉站-百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案(编辑修改稿)内容摘要：

）。 为了保证盾构安全、快速、高效、优质通过矿山段，在矿山开挖段设置钢筋砼导台为盾构机提供精确导向，确保盾构机保持良好的推进姿态（不叩头、不扭转、不卡刀盘、盾尾间隙良好、不侵限等），确保管片拼装质量、管片姿态良好，达到预期的防 水效果。 2）钢筋砼导台施工方法 钢筋砼导台采用大块定型钢模施工。 大块定型钢模可以现场加工制作。 见附图 03。 （ 1）定型钢模的制作和安装 由于矿山法开挖的隧道断面 C C C3型断面对应的砼导台厚 150mm，C4 型断面对应的砼导台厚 300mm，所以施工前要制作 2 套砼导台定型钢模。 ① 尺寸定位 根据砼导台的结构尺寸， 每个导台横断面设置 4个控制标高点， 沿隧道纵 向每 2m 设置一个控制标高断面， 安装模板过程中应挂线安设。 ② 钢模材料选择 深圳地铁 5 号线 5305 标工程 布吉站～百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案 深圳地铁 5 号线 5305 标项目经理部 13 定型钢模面板采用 3mm 厚的钢板，弧度采用冷弯法加工。 ③ 定型钢模 的安装 a、根据钢筋砼导台为 1/6 圆筒体结构，故钢筋砼导台定型选用的钢模 采用定型钢模，定型钢模在现场组拼、加固。 b、钢钢模在运输过程中要采取一定的保护措施，避免碰撞，防止钢模扭曲、凹凸等变形。 c、钢模在使用前，应将钢模表面清理干净并涂刷脱模剂，严禁在钢模上涂刷废机油或不涂脱模剂。 d、由于制作的定型钢模较重、较长，在进行定型钢模安装时，采用合适的吊装设备进行配合安装，防止在吊装过程中钢模挠曲、扭转变形。 e、为提高砼导台内表面的光滑平整度，沿钢模的长度方向在两侧每隔 1m各设置一个 300mm 300mm 振 捣口。 f、钢模接缝处要粘贴双面海绵胶条做嵌缝材料，双面海绵胶条的粘贴要平整、严密，防止漏浆。 g、导台钢模在砼强度达到 75%后拆除，拆模时间应适当延长，以砼表面不缺棱掉角为宜，严禁猛撬、硬砸，避免砼因拆除钢模而损坏，加强对成品的保护。 h、注意事项 Ⅰ、支设前，应对钢模及配件的规格、数量逐项清点检查，未经修复的部件不得使用。 Ⅱ、钢模在使用前，应将钢模表面清理干净并涂刷脱模剂，严禁在钢模上涂刷废机油或不涂脱模剂。 Ⅲ、钢模接缝处要粘贴双面海绵胶条做嵌缝材料，双面海绵胶条的粘贴要平整、严密。 Ⅳ、钢模在安装 过程中，必须设置防上浮、左右偏移的临时固定设施。 （ 2）导台施工 深圳地铁 5 号线 5305 标工程 布吉站～百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案 深圳地铁 5 号线 5305 标项目经理部 14 ① 导台施工工艺流程图 ② 导台施工控制要点 a、在施工前首先将隧道内钢筋砼导台范围内的浮渣清理干净，保证钢模安装稳固。 b、钢模安装 前，应进行中线放样和标高控制 ；模板安装后，复核模板中线位置和模板标高。 钢模中线与隧道中线重合，允许偏差 50mm；导台面的标高误差应满足（ +10/5）的要求。 c、钢模要固定牢靠，防止钢模在捣固时上浮、中线偏移等。 d、采用 附着式振捣器 ， 工作时 捣固器 底板附着在模板上，振捣器产生的振动波通过底板与模板间接地传给 混凝土 ，捣固时从钢模预留加料口添加足够砼，捣固时间要足够，保证砼充填密实。 e、砼强度达到 75%后方可拆除钢模，拆模时间应适当延长，以砼表面不缺棱掉角为宜，严禁猛撬、硬砸，避免砼因拆除钢模而损坏，加强对成品的保护。 盾构与暗挖空推段接头处渣土回填 盾构机导台施工完成并达到设计强度的 90%后，暗挖空推段隧道下半断面要进行渣土回填。 清理隧道 、 测量 定位 钢模定位安装 钢模 准备工作 浇筑砼、捣固 砼准备 砼养护 钢模 拆除 下一段施工 深圳地铁 5 号线 5305 标工程 布吉站～百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案 深圳地铁 5 号线 5305 标项目经理部 15 1）渣土回填目的 （ 1）给盾构机提供 足够 反力， 推进千斤顶顶推 管片，管片止水条密贴，达到良好止水效果。 （ 2）在刀盘前方形成密闭土 体 ，让盾构机形成正常推进的土压平衡模式。 2）渣土回填施工 导台施工完成后，待砼强度达到设计强度的 90%后，方可在隧道内进行渣土回填施工，所需渣土从布吉站～百鸽笼站区间竖井吊下后，通过汽车运输到预定施工 地段，采用 ZLC40 装渣机进行堆填， 从盾构与暗挖分界点开始往竖井方向回填。 由于在盾构机上导台前要拆除 3 40 号 滚刀 ，必须要开仓 拆刀 施工，为了确保安全，在端头墙靠暗挖段一侧堆砌一道砂袋墙，砂袋尽可能采用容积较大的袋子，增加砂袋墙的稳定性 ，砂袋墙之间的空隙用渣土充填密实。 3）渣土回填厚度 盾构推进前，刀盘前方依次全断面填土 15m，下半断面填土 10m；盾构推进过程中 可 根据需要再回填渣土。 隧道 渣土回填示意 图如下： 隧道下断面渣土回填示意图 说明：图上 2 道 2m厚的砂袋墙均是为了保证渣土回填厚的稳定性，在砂袋墙施工时要保证堆码的砂袋要稳定。 盾构机导台初期支护 渣土盾构机刀盘盾体2m厚的砂袋墙2m厚的砂袋墙深圳地铁 5 号线 5305 标工程 布吉站～百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案 深圳地铁 5 号线 5305 标项目经理部 16 盾构空推施工 当导台砼强度达到设计强度，暗挖段渣土回填到位，方可进行盾构推进施工。 盾构到达端头墙 ，推断端头墙玻璃纤维筋，端头墙完全破除后盾构机停机（注意盾构机尽量不要推动端头墙处的砂袋，保持砂袋的稳定性）。 停机后方可 拆除3 40滚刀 ，根据需要 也 可以拆除其他刀具。 盾构 盾构机推动回填的渣土，渣土在刀盘前 逐渐形成密实的土柱，封闭刀盘位置隧道 横断 面， 盾构机达到正常推进模式。 管片与已开挖成型隧道间由回填土充 填，同时开启同步注浆进行止水、土仓内 全部填满土，当土压（ 1 号位置达到 ）和推力（达到 800t）较大，开启螺旋输送机进行出土。 如果上部渣土 不能完全填满隧道，则只开下部（ 3号注浆管）同步注浆系统，上部用豆砾石回填及注水泥浆。 暗挖空推段隧道支护结构示意图如下： 暗挖空推段隧道支护结构示意图 1） 堆土施工 渣土回填密封刀盘前方断面，渣土充填盾体与暗挖初期支护间的间隙，同步注浆正常开启，管片止水条密封良好，此条件下的 两种工况 示意 如下： （ 1）工况一 盾构机到达渣土回填断面，未向前推进。 示意图如下： 深圳地铁 5 号线 5305 标工程 布吉站～百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案 深圳地铁 5 号线 5305 标项目经理部 17 工况一示意图 （ 2）工况二 盾构机向前推进，管片拼装和同步注浆与正常掘进下一样。 示意图如下图所示。 工况二示意图 2）盾构掘进 在盾构机破除盾构与矿山分界墙完成后， 停止掘进， 拆除 周边刀 具 后继续掘进， 掘进 模式为 敞开模式， 空推地段第 1环～第 5环 掘进推力控制在 300t 以内，掘进速度控制在 15mm/min， 停止出土和关闭出土口闸阀，停止注入 泡沫和水，为增加土体的反作用力，开始刀盘不转动，直到总推力达到 600t 以上方 且土仓压力（最顶部感应器）达到 后 可 转动刀盘 且根据情况可适当出土 ，盾构机姿态控制： 水平和垂直方向 偏差在 20mm 范围内。 盾构机导台初期支护 渣土盾构机刀盘 盾体 同步注浆管片拼装盾构机导台初期支护 渣土盾构机刀盘盾体2m厚的砂袋墙2m厚的砂袋墙深圳地铁 5 号线 5305 标工程 布吉站～百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案 深圳地铁 5 号线 5305 标项目经理部 18 3）拼装管片 管片拼装工艺与正常掘进时相同 ，同样采用错缝拼装。 4）管片背衬回填 管片背后回填由 喷射豆砾石（ 喷射小碎石 ） 、盾尾注浆 组成。 通过喷射小碎石在管片脱离盾尾时对管片进行支撑，以防管片下沉而产生错台。 利用盾构机自身的同步注浆系统压注水泥砂浆，使管片与初支 及地层间紧密接触，以提高支护效果。 根据注浆后的检查结果，从管片注浆孔注浆固结管片。 在管片拼装后，及时对管片外围与地层间的间隙喷以小碎石进行背后回填，回填材料为小碎石，粒径 5～ 10mm，以对管片形成支撑，并增大盾构往前推进的摩擦力。 用高压风 将豆砾石 从吊装孔喷入，填充 管片 与围岩间的空间，然后进行灌浆，凝结豆砾石，使 管片 得到稳定，同时 承受 围岩压力和 水压力。 为了不影响施工进度，要将豆砾石准备充分。 喷射豆砾石施工可以在二次注浆、测量搬站、开仓换刀和空推结束进行，而不影响正常推进施工。 进行 管片背衬回填是在盾 构机里，将导管插入管片吊装孔进行，在背衬回填时盾构机可以正常步进。 由于隧道开挖得不规整，每环管片回填的豆砾石量不完全相等。 管片 背后 喷射 豆砾 石回填后，即通过盾构机自身的同步注浆系统注浆。 注浆采用水泥砂浆，控制注浆压力既保证达到对环形空隙的有效填充，又确保管片结构不因注浆产生位移、变形和损坏，同时又要防止砂浆前窜至盾构刀盘前方。 该注浆液采用水泥砂浆，水泥、膨润土、粉煤灰、砂、水的配合比为： 150：40： 440： 720： 470。 下部注浆（ 3号注浆管）为同步注浆，当上部回填渣土能在刀盘前密封，上部 注浆 （ 4号注浆管）也为同步注浆。 如果上部达不到同步注浆条件，上部注浆 在每环管片豆砾石骨料回填后进行，通过盾构机自身的同步注浆系统采用手控方式进行注浆。 当注浆压力达到设定值（ ～ ）或注浆量达到小碎石理论孔隙率的 80%以上时，即可暂停注浆。 由于在管片安装 10环后，间隔 6m在管片吊装口开口检查注浆效果，若注浆效果不理想 ，则进行补充注浆。 补充注浆浆 液采用水泥浆，通过普通注浆机，采用人工操作方式进行即可。 当注浆压 力达到设定值时，即可认为达到了质量要求。 深圳地铁 5 号线 5305 标工程 布吉站～百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案 深圳地铁 5 号线 5305 标项目经理部 19 当盾构机管片安装 10 环后，每隔 6 环在管片注浆孔处开口检 查注浆效果，根据注浆效果检查情况，确定是否需要二次补充注浆。 横通道与区间隧道正线接口处理 在 横通道与区间隧道正线 堆填砂袋，保证给盾构机施加反作用力，盾构机不转刀盘往前推进。 盾构空推结束到达暗挖与盾构接口处理 盾构机空推结束，到达暗挖与盾构接口（不推动玻璃纤维筋），开仓装上 340 号滚刀和其他拆除的刀具，然后往前推进进入纯盾构段，随后进入纯盾构正常 掘进 阶段。 5 质量保证措施 钢筋砼 导台施工 质量 采用矿山法通过硬岩段，必须在盾构机通过前将隧道挖通，完成导台 施工并达到 设计要求。 导台的标高、导台的弧度、导台的中心线等是盾构能否安全推进的关键因素之一。 导台施工质量不好，盾构机的姿态变化大，盾尾间隙变化大，将直接影响管片的拼装，盾尾间隙过小，管片和 盾尾刷会 拉坏。 导台的质量不高，还可能导致卡刀盘。 导台 中心线 允许偏差 50mm， 导台面的标高误差应满足（ +10/5）的要求。 在贯通前，应检查 导台的标高 、弧度、中心线等 ，如果不符合设计要求，要立即进行处理，否则会影响盾构机的步进。 堆土效应 回填的渣土松散 ，自稳能力差 ，渣土能否充满整个隧道面将直接影响盾构空推过暗挖段的施工工序， 如果渣土密封效果良好将减少吹豆砾石，管片背后充填可以直接开启同步注浆来完成。 回填的渣土类型选择合适，可以 减少 盾构机出土量。 出土减少将达到如下效果， 一方面，在盾构机刀盘前方需要回填的渣土将减少；另一方面，可以减少盾构推进出土工序，将节约时间大量时间。 渣土的干湿、粒径、孔隙率、粘聚力 和颗粒成分等，将影响土的堆积效应。 选择回填的渣土，一方面要能在刀盘前密封；另一方面要减少 渣土 对刀盘的粘结，深圳地铁 5 号线 5305 标工程 布吉站～百鸽笼站暗挖盾构空推段隧道施工方案 深圳地铁 5 号线 5305 标项目经理部 20 防止在土仓中结泥饼 、 卡刀盘 、土仓压力过高增加出土量 等。 矿山法 断面尺寸 隧道的开挖断面 要满足盾构机安全平稳通过。 考 虑围岩的类型和 施工误差，将开断面设计为外放 200mm，即开挖直径为 6640～ 6560mm，并设置盾构机导台。 在施工暗挖段，除了注 意施工安全外，还要特别控制好隧道的中心线、隧道的超挖、隧道欠挖。 在暗挖矿山法施工段，每次爆破清渣完成，立格栅拱架前，进行断面检查，对超挖和欠挖（尤其是欠挖）进行处理，保证初期支护后的隧道净空，将问题消灭在萌芽状态。 初期支护 施工 必须 要达到预期目的，由于初支后暂不进行二次衬砌施工，所以要防止隧道变形，对拱顶要进行监测，防止拱顶下沉超限。