盾构掘进100环施工小结.docx
- 文档编号:10085937
- 上传时间:2023-05-23
- 格式:DOCX
- 页数:7
- 大小:21.43KB
盾构掘进100环施工小结.docx
《盾构掘进100环施工小结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《盾构掘进100环施工小结.docx(7页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
盾构掘进100环施工小结
盾构掘进100环施工小结
工~杨区间左线隧道盾构掘进100环节点施工小结 一、工程概况及验收范围 武汉市轨道交通4号线一期工程第六标段土建工程,包括工业路~工业四路站、工业四路站、工业四路站~杨春湖站(下简称工~杨区间)、杨春湖站、杨春湖站~武汉火车站共五个单位工程。
工~杨区间右线里程范围为右DK27+~右DK28+,全长;左线里程范围为左DK27+~左DK28+,全长;区间设1座联络通道,联络通道右线里程为右DK28+405,左线里程为DK28+,联络通道与废水泵房合建。
区间隧道覆土。
区间隧道自工业四路站出站后,下穿农田和鱼塘,在里程DK28+569-DK28+854段下穿北洋桥垃圾填埋场,并进入杨春湖站。
区间最小坡度2‰,最大纵坡‰。
区间隧道为外径6m,内径,管片拼装衬砌的单洞圆形隧道,管片采用宽1500mm,厚300mm的45mm楔形量的通用楔形环,管片为砼C50,P12。
一环管片6块组成,一块封顶块,两块邻接块和三块标准块,通过环向的16条Ф24的螺栓,纵向的12条Ф27的螺栓连接。
工~杨区间左线隧道采用小松5#土压平衡盾构机进行施工,盾构机盾体外径为6250mm,刀盘外径6320mm,盾构机盾体长,总长,总重约450T。
工~杨区间右线从2011年4月8日施工到2011年5月19日已完成了前100环的掘进工作,现就前100环掘进控制情况作一个简要的总结。
二、工程主要执行的规范 《盾构法隧道施工及验收规范》 GB50446-2008《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB500204-2002《地下防水工程质量验收规范》 GB50208-2002《城市轨道交通工程测量规范》 GB50308-2008《建筑变形测量规范》 JGJ8-2007 三、工程地质及水文地质 工程地质 工~杨区间场地地层自上而下划分为5个单元:
第1单元层填土;第3单元层为第四系全新统冲积一般粘土层;第7单元层为第四系上更新统冲、洪积老粘土层;第9单元层为第四系上更新统冲、洪积砾卵石混中粗砂层;第15单元层为白垩-下第三系岩层;局部为上第三系岩层。
图工~杨区间左线隧道土层特征描述图 区间隧道分别穿越工程性质不同的可塑性层黏土,层软塑~流塑状态粉质黏土,层粉质黏土、层硬塑状黏土、层可塑状黏性土,层软塑~可塑状粉质黏夹粉土、坚硬状层强风化含泥质粉砂岩、坚~硬状强风化粉砂质泥岩、坚硬状强风化含钙含泥含石屑中~细砂岩、土石开挖性为Ⅳ级的中风化粉砂质泥岩、中风化含钙含泥含石屑中~细砂岩等,并且在盾构掘进工作面上存在软硬土体组合、土岩组合,不同风化程度岩体组合。
区间隧道在DK28+350~DK28+650段在强风化泥质砂岩中穿行,其他段隧道顶部穿行与粘土层中,底部位于粘土层和全风化砂岩的分界线附近。
工~杨区间隧道地层分布表 序号12里程长度隧道结构穿越土层情况(3-3)黏土、粉质黏土、黏土(3-3)黏土、黏土、强风化粉砂质泥岩、中风化粉砂质泥岩DK27++050DK28+050-28+345DK28++DK28++DK28++76970200黏土、粉质黏土夹粉土、中风化粉砂质泥岩强风化粉砂质泥岩、中风化粉砂质泥岩强风化含钙含泥含岩屑中-细砂岩、中风化含钙含泥含岩屑中-细砂岩(3-3a)粉质黏土、粉质黏土、黏土、强风化粉砂质泥岩、中风化粉砂质泥岩6DK28+769-28+水文地质 区间内地下水种类包括上层滞水、基岩裂隙水两种类型。
总体来看,水量较小。
上层滞水主要赋存于1层杂填土、1-2层素填土、1-3层淤泥中,接收大气降水及地表散水、地表水体的渗透补给,水量有限。
勘察期间测得滞水静止水位在地面下至间。
基岩裂隙水赋存于场地的强风化岩层中,弱承压水,水量小。
层号1-11-21-33-17-17-2土层名称杂填土素填土淤泥粘土粉质粘土粘土渗透系数8*10-34*10-34*10-42*10-7*10-75*10-86*10-47-3粉细砂混粘土、碎石有害气体 工~杨区间在里程DK28+569-DK28+854段下穿位于北洋桥垃圾填埋场,根据《工杨区间垃圾填埋场地下有害气体及地下水污染专项勘察报告》发现垃圾填埋场区域地下存在有害气体,且地下水存在污染问题。
有害气体主要成份为甲烷,一般占总体积的55%-90%;其次是二氧化碳气体占总体积的30%-40%,是不可燃气体;其他几种气体有CO、H2S、NO2、SO2等,其中CO的浓度多在10-40ppm之间,局部甚至达到100ppm以上,大部分区段浓度高于工作场所浓度限制20ppm,因此此段区间隧道盾构掘进为穿越有害气体的隧道盾构掘进,易造成重大伤亡事故。
在隧道掘进施工时,加强隧道通风及 有害气体检测,采用送排相结合的方法配合地面打孔抽排有害气体。
隧道内设臵有害气体监控来指导盾构掘进施工。
四、周边环境 工~杨区间隧道线路从工业四路站出来后,以350m的半径偏离武青四干道,沿东南方向前行,下穿鱼塘和农田,以350m的半径下穿北洋桥垃圾场,转向东进入杨春湖站。
工~杨区间隧道上方无建筑物,之前仅有的一处临时房屋已经拆除。
五、盾构施工主要技术指标及掘进控制措施 本区间隧道前100环最小覆土米,为了保证盾构顺利安全掘进,根据本 工程实际情况,设立了150米的试验段推进,采集优化各类施工参数,作为防漏、防浮、防沉等防止措施,加强地表沉降监测,确保盾构安全通过,保证工程的顺利完成。
主要质量技术指标 施工过程控制和质量评定主要按以下质量技术指标对工程进行检测,具体数据详见《盾构推进工序质量评定表》、《管片拼装工序质量评定表》。
质量技术指标检测一览表 检测项目保证开挖面土体稳定盾构姿态平面位臵盾构姿态高程管片拼装前检查防水材料质量检测标准第条≤±100≤±100第条设计要求检测结果描述满足施工要求满足设计及规范满足设计及规范满足施工要求满足设计及规范合格率详见盾构姿态测量报告见试验报表防止盾尾漏浆措施 提高同步注浆质量; 管片接缝外侧粘贴自粘橡胶;均匀足量压注盾尾油脂; 合理的管片选型,确保管片盾尾间隙。
防止隧道上浮措施 施工期间严格控制隧道轴线,使盾构机尽量沿着设计轴线推进,每环均匀纠偏,减少对土体的挠动; 提高同步注浆量,要求浆液有较短的初凝时间,浆液具有一定的流动性,能均匀地布满隧道一周,及时填充建筑空隙; 加强隧道纵向变形的监测,并根据监测结果进行针对性的注浆纠正。
如调整注浆部位及注浆量,配制快凝及提高早期强度的浆液;加强地表沉降监测; 防止地面下沉措施 按设计值设定刀盘土仓压力;合理控制出土量; 加强地面监测,通过监测数据及时有效的指导施工。
管片拼装质量控制 管片选型要适合隧道设计线路 管片选型要适合隧道设计线路,根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向,隧道的埋深和地质状况,严格依据设计图纸的要求,合理的选择合适的拼装点位。
管片选型要适应盾构机的姿态 管片是在盾尾内拼装,所以不可避免的受到盾构机姿态的约制。
管片平面尽量垂直于盾构机轴线,让盾构机的推进油缸能垂直地推在管片上,这样使管片受力均匀,掘进时不会产生管片破损。
同时也要兼顾管片与盾尾之间的间隙,避免盾构机与管片发生碰撞而破损管片。
当因地质不均、推力不均等原因,使盾构机偏离线路设计轴线时,管片的选型要适宜盾构机的姿态。
管片螺栓 管片螺栓在管片拼装过程中进行了三次紧固工作,在安装时先逐片初步拧紧,在盾构机脱出盾尾后再次拧紧,同时在后续盾构掘进至下环管片拼装之前,对相邻已拼装成环的3环范围内管片螺栓进行全面检查并复紧。
通过对已拼装100环管片螺栓检查,螺栓安装均符合规范设计要求。
隧道防水质量控制 按防水设计要求选用优质防水材料,并安装粘贴要求将防水材料牢固粘贴。
同步注浆及时跟进,严格实行“不掘进,不注浆,掘进注浆同步进行”。
对于局部有渗漏水的地方,在进行管片二次注浆,以彻底封堵渗漏水。
管片破损质量控制 严格控制盾构机的姿态,使盾构机缓纠偏。
严格按照管片拼装要求,从下向上安全拼装。
对出现管片破损的情况认证分析原因,并采用有限的改进方案。
针对已出现破损的管片采用高标号的环氧砂浆进行修补,使修补强度达到规范要求。
六盾构掘进施工土压力 盾构机进入加固区内时,土压建立在以内,当盾构机出加固区后 将土压建立到以上。
推进压力及扭矩 盾构机进入加固区内时,推力控制在8000KN以内,当盾构机出加固区后将推力控制到8000-16000KN之间。
当推进压力在设定值时,得出推进扭矩为,达到盾构机的设 计荷载扭矩,因此满足要求。
出土量 施工中出土量也严格按照理论出土量控制,每环出土控制在54m3左右。
掘进速度 初始掘进中应保持匀速掘进,始发初期掘进速度应控制在15mm/min以内, 待设备运转到正常状态后速度应控制在20-40mm/min。
同步注浆压力及注浆量 同步注浆的压力控制在之间,注浆量控制在8-10m3之间,完全达到设计要求。
测量、监测 已制订《盾构隧道施工测量方案》、《盾构隧道施工监测方案》,测量、监测方法可满足本工程测量精度要求,并严格按照方案实施。
七、环境监测瓦斯监测 瓦斯隧道监测按照国家相关标准规范要求进行,主控项目为:
隧道瓦斯量的 监测及人工检测、隧道通风、隧道瓦电闭锁系统、照明系统防爆。
利用相关监控系统建立了瓦斯监控量测数据库,根据现场施工需要及时提供瓦斯监控量测报告,指导现场施工。
表监测标准 监测内容检测项目一氧化碳可燃性气体硫化氢甲烷建筑装饰工噪音分贝值场界噪声测量方法GB12524-90≦60dBSZ824-数显式噪声计52符合铁路瓦斯隧道技术规范 本区间工程施工通风方式将采用压入式通风,在顶板安装一台2×55kw主风机,送风管随盾构机向前而不断延伸。
在5#台车尾部接上一节台车作为6#台车,6#台车上加装一台风机作为二次风机,以保证为盾构机前端工作面提供恒定且足量的新鲜空气,防止隧道内有害气体局部积聚,使回风顺利排除洞外。
按照《铁路瓦斯隧道技术规范》的要求,结合项目部《盾构施工临时用电方案》,对隧道的照明用电设备进行防爆改造,在隧道内布臵、延伸经防爆改造后的用电设备及照明系统。
我项目部对防火、防爆高度重视。
盾构机台车上配臵14个手提式二氧化碳灭火器。
我部进行了多次防火、防爆应急演练,并且邀请瓦斯专家对本项目全体 人员进行瓦斯知识培训。
洞口安装了15KW功率泥浆泵及2台的污水泵,可根据防洪形势,快速启用。
盾构机盾体内配臵一台污水泵,可随时将隧道内积水压入泥浆管排出洞外。
八、100环成果检查地面沉降 通过测量监测数据显示,地面沉降均控制在30mm以内,达到规范要求。
盾构机姿态 通过盾构机的智能导向系统,将数据进行整理,盾构机掘进姿态完全在规范要求之内。
管片姿态 通过测量人员的人工复测,将数据进行整理,成型管片的姿态完全在规范要求之内。
管片破损 左线隧道管片共有5处渗漏。
详见下表:
序号12345环号618399097破损点位115131414破损类型缺角掉边缺角掉边缺角掉边表面裂纹表面裂纹备注 处理措施 通过对出现破损管片进行分析,得出管片缺角掉边及表面裂纹为盾构机姿态不理想导致管片受力不均造成。
针对管片的破损类型不同根据管片修补方案进行针对性的修补。
序号环号破损点位6111破损类型缺角掉边备注环氧砂浆,配合比:
环氧树脂:
灰水泥=1:
2345183990975131414缺角掉边缺角掉边表面裂纹表面裂纹环氧砂浆,配合比:
环氧树脂:
灰水泥=1:
环氧砂浆,配合比:
环氧树脂:
灰水泥=1:
用302混凝土界面处理剂配制成胶液,再拌合水泥进行修补用302混凝土界面处理剂配制成胶液,再拌合水泥进行修补效果检查修补的管片待砂浆达到初凝后,用湿布覆盖湿润养护,并定时洒水保湿,时间为一周,在表面外观及强度上都达到要求。
隧道渗漏水 左线隧道管片共有5处渗漏。
详见下表:
序号12345环号6465717790渗水点位443313渗水情况环缝渗水纵缝渗水纵缝渗水环缝渗水环缝渗水备注 处理措施 对管片渗漏水情况主要采取二次注浆。
在盾构机穿越后考虑到环境保护和隧道稳定因素,通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆,补充一次注浆未填充部分和体积减少部分,从而减少盾构机通过后土体的后期沉降,减轻隧道的防水压力,提高止水效果。
二次注浆使用专用的泥浆泵,注浆前凿穿外侧保护层,安装专用的注浆接头。
二次注浆采用水泥浆、水玻璃双液浆,注浆压力为~。
效果检查 通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆,补充一次注浆未填充部分和体积减少部分,补充一次注浆未填充部分和体积减少部分,从而减少盾构机通过后土体的后期沉降,减轻隧道的防水压力,提高止水效果。
待停止一天后,渗漏水情况得以解决,管片环、纵缝干燥,无水迹,无漏浆,达到防治预期目标。
因此,二次注浆可以满足防治渗漏水情况。
管片错台 对左线隧道内管片错台进行了统计,统计数据如下:
通过统计,环、纵向错台仅有局部超过拼装规范要求,但全部在达到验收规范要求。
通过错台分析,得出管片错台出现的部位是于盾构掘进姿态、推力不均及管片选型不理想造成,因此,我们对盾构施工人员进行专门的知识培训,并提供了施工人员的质量意识,尽量避免于人为原因引起的问题。
九、施工中发现的问题及处理措施盾构机在粘土层中掘进 工~杨区间左线隧道在前250米主要穿越的地层为粉质黏土、黏土地层,在此地段掘进过程中出现了渣土改良效果不理想,导致螺旋机出土不顺畅,刀盘扭矩大的情况,造成施工进度较慢状况。
采取的措施:
1、对刀盘土仓内的土体进行改良,采用分散剂浸泡土仓土体,以分解刀盘内固结的土体。
2、对盾构施工的泡沫剂进行更换,采用添加有分散剂的泡沫剂,并在掘进中加大泡沫剂的注入量。
盾构机小半径中掘进 工~杨区间左线隧道始发掘进在缓和曲线上,在掘进30环时进入半径为350米的圆曲线上,在掘进中出现了盾构机姿态的控制较难及于管片受力不均所造成的管片出现错台及破损的现象。
采取的措施:
1、盾构机掘进以割线掘进,使盾构机在规范允许的偏差范围内提前进行纠偏。
2、通过正确的管片选型计算,选择出最佳的管片排列组合,减少管片错台的发生。
3、在掘进过程中通过铰接油缸的收缩调整,及时调整盾构机的姿态。
4、在掘进一半时收缩盾构机的推进油缸,对其进行泄压,防止因推进油缸压力偏差过大造成损坏。
十、总结 通过工杨区间左线隧道前100环的掘进施工,根据隧道成果检验得出以下结论:
施工质量控制措施有效可行,并继续坚持控制。
施工参数设臵正确,并应根据地层变化及时调整。
针对隧道出现的不足地方,认真总结原因,并采取有效措施予以控制。
针对前100环的施工,并根据成果检验结论为继续的施工提供了有力的技术支持,并将在施工中不断发现问题,解决问题,使施工水平得以提升。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 盾构 掘进 100 施工 小结