关于盾构机到达停机后施工盾构接收井进行设备解体吊装的浅谈管理

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1、关于盾构机到达停机后施工盾构接收井进行设备解体吊装的浅谈管理 1.工程概况 北京地铁四号线20标段范围为一站两区间。其中北宫门站龙背村区间隧道单线长度为506.7m，此区间包括一座地下二层框剪结构的盾构接收井。北龙区间原设计工筹为盾构机从北宫门车站右线始发，到达北龙区间盾构接收井后进行掉头从而完成左线的掘进。2.原设计正常工序流程 盾构接收工艺依据业内正常的做法，即在盾构机出洞到达前，要完成盾构接收井的围护和主体结构，并且做好盾构的接收准备。（如洞门的凿除、接收架的安放、固定、洞门帘布的安装等）详细见盾构接收施工流程图为：施工准备盾构接收井施工洞门部分凿除洞门密封的安装接收托架安装到达段掘进贯

2、穿后步上接收托架。3.实际工筹支配 在实际施工过程中盾构接收井施工范围受到部队加油站拆迁的影响，导致接收井无法施工。项目上考虑了将接收井沿线路方向前后移动的设想，并邀请专家、设计、监理及业主一起探讨，实地踏勘考察，由于周边交通道路及河流等环境的影响，不具备迁移条件。考虑已经影响到隧道洞通及洞内安装、铺轨等一系列目标节点工期，为了保证施工进度，各方经过专题探讨后同意，确定盾构机从北宫门车站北端头右线始发，到达北龙区间盾构接收井后停机。一旦拆迁问题解决，立刻组织接收井围护结构、土方开挖及支撑施工，从而开挖出盾构机后进行解体、吊装，运至北宫门车站北端头左线二次下井始发完成剩余隧道的掘进；左线始发、掘

3、进的同时，接收井进行主体结构施工。（详见图3.1） 图3.1 实际盾构掘进依次图4.施工过程中实行的保障措施。4.1 确保盾构机精确无误的到达停机位置所实行的措施。（1）停机前做好洞内的限制测量；（2）加强人工测量检测盾构机的导向系统是否正常； （3）确定盾构机的停机里程； （4）依据盾构机的几何关系和导向系统的显示里程，推算出盾构机的实际掘进里程，最终使其到达指定的停机位置； （5）停机后做好盾构机上方的地面监控量测。4.2 在不具备安放接收架的状况下平安的开挖出盾构机并且进行解体、吊装所实行的措施。 盾构接收井地质状况在地勘报告中显示地面下10米至21.6米范围内为砂卵石层，盾构机停机位置

4、埋深在10米，主要地层为粉细砂及卵石层。盾构接收井内的土方开挖作业意味着盾构机即将被挖出，进一步等待的将是解体、吊装。在不具备安放接收架的状况下，结合了地质状况的特点，为了保证盾构机在开挖、解体及吊装过程中的平安，接受了盾构下方土体注浆加固及支撑的方式来保证平安。解决了在不具备安放接收架的状况下成功的完成了盾构机解体、吊装的平安问题。 施工方案 a、北-龙区间盾构接收井盾体下部注浆加固深度为4.4m，纵向间距250mm，横向间距500mm两排布设；分别倾斜和垂直打入砂卵石层中，深化基底下1m，斜管与直管梅花形交织布置，进行注浆加固；临时支撑接受28b三角支架间距0.8m沿盾体两侧进行支撑，三角

5、支架之间接受同材料连接钢架进行连接，形成整体支撑体系，以保证在开挖盾体及解体过程中的平安。施工工艺及浆液参数如下： b、双液注浆 施工参数 加固范围：盾体下部砂卵层；加固深度：4.4m； 浆液选择：水泥-水玻璃双液浆； 浆液配比：水灰比0.8:11:1； 水玻璃浓度3540Be；水泥浆与水玻璃的体积比为1:0.6； 注浆压力：0.8-1.0 MP； 凝合时间：30-40s 孔位布置：间距500X250；扩散半径：600mm 土层孔隙率：60%-85%；土层填充率：0.9 浆液注入率：0.63；浆液消耗系数：1.14.3盾构机在地下长时间停机实行措施。 1、停机前，依据详细的停机时间制定详细的停

6、机方案与支配，支配监测组和盾构队组织专人负责停机期间的工作。 2、做好停机前的最终一环的掘进，调整停机时的土仓压力比设定压力略大于0.20.3bar。 3、依据同步浆液的初凝时间，支配停机57小时后，再掘进50100mm。掘进过程不进行注浆和出土，防止浆液凝固盾尾密封刷。 4、盾构停机时间较长，通过中盾和前盾的膨润土加入系统，在盾体四周注满泥浆，保持地层稳定，同时防止四周土体与盾体固结，避开盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。 5、加强对盾构机土仓压力的监视和调整，依据地层状况确定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时，通过膨润土系统加入泥浆来保持土仓压力。6、加强对地面的监测，刚好反应地层的变形

7、态况。7、每隔3天，须要定期做小距离的推动。8、停机期间，按正常保养程序对盾构机进行保养。 4.4主体结构未施工的环境下，在深基坑周边完成盾构机解体、吊装重物作业所实行的平安措施。 由于盾构机已经停放在龙背村接收井里，无法依据正常的程序解体、吊装（正常工序即施工完主体结构后再进行接收）。鉴于此状况，为确保基坑平安，吊装过程不向基坑施加侧压力，实施了施工吊车承台桩及承台梁的方案。主要施工方法是在吊车支点位置施工承台桩，承台桩为直径1000mm的钻孔灌注桩，将其与承台梁连接，承台梁中心及周边接受300mm厚C25混凝土回填。承台桩打桩深度与接收井围护桩一样，承台梁与冠梁接受泡沫板进行隔离，防止吊装

8、过程中挤压冠梁而形成担忧全因素！ 4.5盾构机进出洞的限制。盾构进、出洞端头加固 盾构机端头进出洞土体加固接受旋喷桩协作搅拌桩方式进行加固，靠近车站及接收井端头接受单排800600双管旋喷桩，搅拌桩接受三轴850600。加固后的土体有良好的独立性，密封性、均质性，无侧限抗压强度不小于1MPa，渗透系数小于10-8cm/sec。 加固范围为：盾构对盾构始发、接收端头沿盾构方向均9米，加固宽度为盾构隧道结构每侧3m，竖向加固范围为盾构隧道结构上下各3m。 同时在加固体外侧设置一圈闭合的止水帷幕，并加强盾构进出洞端头范围降水措施，沿加固范围四周布5口降水井，对端头处地下水进行降水施工。盾构机进、出洞

9、姿态限制 盾构机进洞前首先对洞门进行实际测量，驾驭洞门的实际位置与设计存在的误差值，来指导和调整盾构机在始发架上的姿态。保证盾构机刀盘中心线与隧道中心轴线的关系满足进洞要求。 依据我公司以往在华北地区的施工阅历，盾构机进洞前将始发架抬高2cm,使盾构机以蛇形姿态进洞，防止盾构机载头现象。 加大对反力架的监测频率，防止盾构机在进洞时反力架的变形、移位，影响盾构机的姿态。 在盾构出洞前50m，测量成洞隧道中心轴线与隧道设计中心轴线的关系，同时对接收洞门位置进行复核测量，确定盾构机的贯穿姿态及掘进纠偏支配。在考虑盾构机的贯穿姿态时留意两点:一是盾构机贯穿时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差，二是接收洞门

10、位置的偏差。综合这些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适当调整。纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。 盾构机刀盘距离贯穿里程小于10m时，在掘进过程中，专人负责观测出洞洞口的变更状况，始终保持与盾构机司机联系，刚好调整掘进参数,限制好盾构姿态。进、出洞参数限制 （1）进洞参数限制 盾构进洞时，初始切削土体刀盘转速不宜过大，增加泡沫的用量，不出土，逐步建立土压平衡。依据施工阅历，主要参数限制为：推力小于500t，刀盘转速1.0转/min，速度10mm/min。 （2）出洞参数限制 在盾构机出洞前50米时, 选择合理的掘进参数，慢慢放慢掘进速度，限制在20mm/min以下，推力慢慢降低，缓慢匀整

11、地切削洞口土体，以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌，同时加强洞内盾构掘进方向的测量。 加快信息反馈。加强地表沉降监测，刚好反馈信息以指导盾构机掘进。 加强观测。专人负责观测出洞洞口的变更状况，始终保持与盾构机司机联系，刚好调整参数。 加强浆液管理。在拼装的管片进入加固范围后，浆液改为快硬性浆液，提前在加固范围内将泥水堵住在加固区外。 密切关注洞门状况。当管片最终一环管片拼装完成后，通过管片的二次注浆孔，注入双液浆进行封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的状况，一旦发觉有漏浆的现象立刻停止注浆并进行处理。 刚好压紧橡胶帘布。通过压板卡环上的钢丝绳在盾体出洞及管片拖出盾尾时两次拉紧，以防止洞门泥土及浆

12、液漏出。进、出洞风险规避措施 （1）加固体检查评价：在人工凿除洞门之前，接受垂直抽芯和水平视察孔的手段对加固体的效果进行细致分析和评价，确保加固体质量满足质量标准要求。 （2）增加必要的帮助施工手段，如加固体孔隙、间隙二次注浆；盾构端头深井降水等技术措施。 （3）洞门凿除依次和凿除时间合理支配，削减掌子面的暴露时间，并严密跟踪监测其变形态况。 （4）盾构始发时，应快速组织，使盾构刚好推动到掌子面。 （5）将盾构始发姿态抬高20mm，且始发托架与加固体之间设置导轨，防止盾构机“磕头”。 （6）加强负环拼装质量限制，通过加贴软木衬垫的方式，利用钢环调整好管片姿态。 （7）接受低推力、低转速、低速度

13、推动。 4.5.5进出洞应急处理措施 （1）当洞门局部坍塌时，立刻接受喷射混凝土封闭洞门，同时接受木板和方木进行支撑加固。 （2）洞门出现少量涌水且为清水时，接受PVC管进行引流。 （3）洞门出现大量涌水并带有泥砂、流量慢慢增大时，首先用棉纱、木楔和堵漏剂封堵，同时用砂袋或喷射混凝土封堵；随后依据涌水状况从地面进行钻孔注浆。 （4）洞门坍塌、涌水无法限制时，刚好将盾构机推入掌子面封闭洞门。5.总结 以北京地铁四号线20标段为先例，说明白通过合理的支配、细心的策划，证明白盾构机在接收井围护、主体结构未施工及接收条件较差的状况下，可以始发、掘进并精确无误的提前到达接收井内停机位置，到达停机后不会对接收井土方工程和围护结构的施工作业产生较大的影响，而且盾构机在没有接收架的状况下实行必要的措施能够平安的完成解体、吊装。