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專項(xiàng)施工方案及措施3.1工程穿越危險(xiǎn)性較大的道路、橋梁、河流、地鐵和既有管線及建筑物專項(xiàng)施工方案3.1.1穿越危險(xiǎn)性較大的道路、橋梁、河流、地鐵和既有線及建筑物概況本標(biāo)段要穿越道路一條、橋梁一座、河流兩條、穿越地鐵4號(hào)線及并行一段電力隧道,穿越詳細(xì)情況如下:1、河流本標(biāo)段穿越河流分別為京密引水渠、清河,共兩條。其中京密引水渠穿越范圍2+650-2+810,是北京市重要的供水設(shè)施,具備正向和反向輸水能力。隧洞距離渠道底板約11.5m。清河穿越范圍3+233-3+265,河底距離盾構(gòu)區(qū)間洞頂約6m。2、地鐵本標(biāo)段施工區(qū)間與地鐵有一段并行和一次穿越。盾構(gòu)區(qū)間并出行段范圍3+300-3+974,地鐵4號(hào)線為運(yùn)營線。與隧洞并行線路,部分為地下線,部分為地面線。隧洞結(jié)構(gòu)與4號(hào)線結(jié)構(gòu)外壁水平凈距最小為14m。穿越地鐵范圍3+330-3+350,隧洞從備用站臺(tái)上方穿越。隧洞底板距離備用站臺(tái)頂板結(jié)構(gòu)約4.5m。3、管線本標(biāo)段穿越兩條管線,分別為污水管線、電力隧道。污水管線穿越范圍3+315-3+325,管徑為DN1200,管線距離隧洞頂約為5m。電力隧道穿越范圍3+282-3+974,電力隧道內(nèi)徑為2.6m×2.4m,隧道內(nèi)底高程約為41.42m~45.41m。輸水隧洞位于電力管溝東側(cè)偏下位置,隧洞外頂高程約為38.68~35.50m。結(jié)構(gòu)面最小凈距6.4m。4、建筑房屋本標(biāo)段在3+132~3+230位置穿越既有地面建筑?;A(chǔ)類型及埋深情況待調(diào)查。表3-1穿越建筑統(tǒng)計(jì)施工一標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)工程匯總表序號(hào)風(fēng)險(xiǎn)工程名稱位置、范圍風(fēng)險(xiǎn)基本狀況描述風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)1盾構(gòu)區(qū)間隧洞穿越京密引水渠樁號(hào)2+650~2+810京密引水渠是北京市重要的供水設(shè)施,具備正向和反向輸水能力。隧洞距離渠道底板約11.5m。一級(jí)2盾構(gòu)區(qū)間下穿房屋樁號(hào)3+132~3+230地面為現(xiàn)狀房屋,基礎(chǔ)埋深不詳。二級(jí)3盾構(gòu)區(qū)間穿越地鐵4號(hào)線備用站臺(tái)樁號(hào)3+330~3+350重要保密設(shè)施。隧洞從備用站臺(tái)上方穿越。隧洞底板距離備用站臺(tái)頂板結(jié)構(gòu)約4.5m。特級(jí)4盾構(gòu)區(qū)間下穿清河樁號(hào)3+233~3+265河底距離盾構(gòu)區(qū)間結(jié)構(gòu)外壁約6m。一級(jí)5盾構(gòu)區(qū)間下穿污水管線樁號(hào)3+315~3+325污水管線管徑為DN1200,管線距離隧洞頂約為5m。一級(jí)6盾構(gòu)區(qū)間下穿房屋樁號(hào)3+330~3+400地面為現(xiàn)狀房屋,基礎(chǔ)埋深不詳。二級(jí)7盾構(gòu)區(qū)間并行電力隧道樁號(hào)3+281~3+974電力隧道內(nèi)徑為2.65m×2.4m,隧道內(nèi)底高程約為41.42m~45.41m。輸水隧洞位于電力管溝東側(cè)偏下位置,隧洞外頂高程約為38.68~35.50m。結(jié)構(gòu)面最小凈距6.4m。特級(jí)8盾構(gòu)區(qū)間穿越五環(huán)路紅山口橋樁號(hào)3+480~3+540紅山口高架橋位于紅山口腳下至黨校北門。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁,最大跨徑68米,下部結(jié)構(gòu)采用樁基,樁長(zhǎng)11~15m。隧洞結(jié)構(gòu)與橋樁最近距離約為1.58m。特級(jí)9盾構(gòu)區(qū)間并行地鐵4號(hào)線樁號(hào)3+300~3+974地鐵4號(hào)線為運(yùn)營線。與隧洞并行線路,部分為地下線,部分為地面線。隧洞結(jié)構(gòu)與4號(hào)線結(jié)構(gòu)外壁水平凈距最小為14m。一級(jí)3.1.2工程地質(zhì)1.地形地貌輸水管道線路工程區(qū)2+153.848-3+974.346段位于北京城西北部,清河中上游左岸河漫灘至清河一級(jí)階地地貌單元處,屬溫榆河水系,處于永定河沖洪扇東翼地貌。地勢(shì)較平坦,總體趨勢(shì)由西向東逐漸降低。輸水管線軸線主要地段為清河北岸綠化隔離帶及人行便道。建設(shè)場(chǎng)地沿線地勢(shì)西高東,地面標(biāo)高42.79-45.26m間,地面坡降0.5‰-2‰。輸水管線沿線地面以下30m深度范圍內(nèi)的地層主要為人工堆積層、一般第四紀(jì)沉積層。2.工程地質(zhì)情況(1)圍巖穩(wěn)定性分析隧洞在樁號(hào)3+380~3+630段洞身上部分多穿越地層為第四系覆蓋層,主要巖性包括卵石層、粉土層、卵石層,以及碎石土和少量殘積土等;洞身下部分則以穿越二迭系紅廟嶺組全風(fēng)化~中等風(fēng)化~中等風(fēng)化砂巖為主;其余地段隧洞洞身主要穿越第四系覆蓋層。河頂5m以內(nèi)覆蓋地層多為卵石、細(xì)砂、中砂層及粉土,顆粒間結(jié)構(gòu)性較弱,圍巖洞室自穩(wěn)能力差,無法形成自然應(yīng)力拱,易發(fā)生塌落現(xiàn)象,依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50487-2008)附錄N及《城市軌道交通巖土工程勘察規(guī)范》(GB50307-2012)附錄E,該段巖層工程地質(zhì)分類為V類。由于隧洞穿越巖體風(fēng)化程度從全風(fēng)化至中等風(fēng)化不等,節(jié)理裂隙發(fā)育,施工時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)及洞室開挖后應(yīng)力重組分布易使圍巖沿節(jié)理面、軟弱結(jié)構(gòu)面、層面滑動(dòng),導(dǎo)致圍巖坍塌。同時(shí)由于巖體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,圍巖壓力變化較大,易發(fā)生偏壓導(dǎo)致坍塌,宜適當(dāng)加強(qiáng)洞室支護(hù)結(jié)構(gòu)。(2)施工工程分級(jí)該段隧洞所穿越地層包括卵石層、粉土層、卵石層、細(xì)砂透鏡體、碎石土、殘積土以及二迭系紅廟嶺組全風(fēng)化~中等風(fēng)化砂巖,可開挖性差別極大,軟硬不均。依據(jù)《城市軌道交通巖土工程勘察規(guī)范》(GB50307-2012)附錄F,該段施工工程分級(jí)為II~V級(jí),須選擇適宜的盾構(gòu)機(jī)刀具。c)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)根據(jù)勘察結(jié)果,隧洞洞底分布地層巖性以二迭系紅廟嶺組砂巖為主,南北兩端底地層為卵石層,地基土穩(wěn)定性較好,但砂巖從全風(fēng)化~中等風(fēng)化不等,力學(xué)性質(zhì)差異較大,尤其是第四紀(jì)沉積層與基巖交界地段洞底以下地基極不均勻,宜考慮適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。(3)地下水影響及建議根據(jù)勘察,場(chǎng)區(qū)地下水位高于結(jié)構(gòu)底板,其水位年變幅一般為1~3m。同時(shí)受京密引水渠滲水影響,洞室周邊尤其洞頂卵石層、砂層、粉土層及節(jié)理裂隙發(fā)育的基巖易發(fā)生流砂、管涌、洞頂坍塌等現(xiàn)象,影響隧洞洞身、洞頂穩(wěn)定,進(jìn)而引發(fā)地面沉降或塌陷以及洞身涌水現(xiàn)象,施工應(yīng)予以高度重視。根據(jù)勘察結(jié)果及隧洞設(shè)計(jì),該段存在涌水問題。隧洞涌水問題主要涉及到潛水滯水,含水巖組主要為卵石層,綜合滲透系數(shù)按照150m/d考慮。該段基巖起伏較大,洞頂主要賦水卵石層分布不均一,地下水類型為潛水滯水,補(bǔ)給范圍有限,因此施工初期涌水量相對(duì)較大,但隨著施工的進(jìn)行,其涌水量可能會(huì)逐漸減少。(4)周圍環(huán)境與地下工程的互相作用=1\*GB3①環(huán)境對(duì)工程的影響本段隧洞在平面上與電力隧道并行,其水平凈距小,在五環(huán)路紅山口高架橋處平面上基本重合,隧洞埋深大于電力隧道。電力隧道未進(jìn)行防滲,目前洞內(nèi)積水較多,其滲水易使砂層、粉土層及卵石發(fā)生流砂、管涌等現(xiàn)象。隧洞在樁號(hào)3+340附近從地鐵4號(hào)線備用站臺(tái)上部穿越,其垂直近距約5m。據(jù)調(diào)查,地鐵4號(hào)線備用站臺(tái)現(xiàn)正采用暗挖法施工,應(yīng)注意地鐵4號(hào)線備用站臺(tái)施工產(chǎn)生的振動(dòng)、排水等對(duì)上部巖土體的影響。該段隧洞距京密引水渠較近,應(yīng)注意京密引水渠滲水對(duì)施工的影響,防止隧洞涌水發(fā)生坍塌。另外,隧洞沿線包括京密引水渠東岸馬連洼西路、香山路、地鐵四號(hào)線等交通道路,車輛行駛過程中產(chǎn)生的振動(dòng)可能使圍巖松動(dòng),產(chǎn)生坍塌。=2\*GB3②施工對(duì)環(huán)境的影響本段隧洞周邊存在大量重要建筑物,如在樁號(hào)3+480~3+540附近穿越五環(huán)路紅山口橋,隧洞距離橋樁基礎(chǔ)最近距離僅為1.58m,同時(shí)與電力隧道并行、在地鐵4號(hào)線備用站臺(tái)上部穿越,同時(shí)沿線多分布有燃?xì)夤芫€等,施工時(shí)應(yīng)注意采取有效防護(hù)及監(jiān)測(cè)措施,避免因過大的塌方對(duì)臨近建(構(gòu))筑物、地下管線的正常使用產(chǎn)生影響。3.1.3對(duì)穿越道路、橋梁、河流、地鐵和既有線及建筑物的綜合對(duì)策1、建立嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)網(wǎng),對(duì)穿越的道路、橋梁、地鐵和既有管線及建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè),并根據(jù)結(jié)構(gòu)物的狀況制定警戒值。2、結(jié)合實(shí)際情況,在場(chǎng)地允許地面采用旋噴施工對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固處理,對(duì)臨近橋墩較近位置增設(shè)隔離樁。3、設(shè)定準(zhǔn)確的土倉壓力值,嚴(yán)格控制土壓平衡,確保開挖面的穩(wěn)定。4、確保同步注漿和及時(shí)二次補(bǔ)漿,設(shè)定合理的注漿量和注漿壓力;確保管片圍巖間隙及時(shí)充填密實(shí)。5、對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)行嚴(yán)格線形控制和盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制,減小軸線偏差和及時(shí)糾偏,減小超挖和對(duì)圍巖的擾動(dòng)。6、根據(jù)監(jiān)測(cè)信息,及時(shí)優(yōu)化施工參數(shù)。3.1.4盾構(gòu)下穿危險(xiǎn)性較大區(qū)段度盾構(gòu)施工措施3.1.4.1盾構(gòu)推進(jìn)和地層變形的控制本工程采用土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī),其利用壓力倉內(nèi)的土壓力來平衡開挖面的土體,從而達(dá)到對(duì)盾構(gòu)正前方開挖面支護(hù)的目的。平衡壓力的設(shè)定是土壓平衡式盾構(gòu)施工的關(guān)鍵,維持和調(diào)整設(shè)定的壓力值又是盾構(gòu)推進(jìn)操作中的重要環(huán)節(jié),這里面包含著推力、推進(jìn)速度和出土量的三者互相關(guān)系,對(duì)盾構(gòu)施工軸線和地層變形量的控制起主導(dǎo)作用,所以在盾構(gòu)施工中要根據(jù)不同土質(zhì)和覆土厚度、地面建筑物,配合監(jiān)測(cè)信息的分析,及時(shí)調(diào)整平衡壓力值的設(shè)定。同時(shí)要求推進(jìn)中盾構(gòu)姿態(tài)保持相對(duì)的平穩(wěn),控制每次糾偏量不過大,減少對(duì)土體的擾動(dòng),并為管片拼裝創(chuàng)造良好的條件。同時(shí)根據(jù)推力、推進(jìn)速度、出土量和地層變形的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),及時(shí)調(diào)整注漿量,從而將軸線和地層變形控制在允許的范圍內(nèi)。3.1.4.2主要參數(shù)設(shè)定(1)、合理設(shè)置土壓力,防止超挖在盾構(gòu)推進(jìn)的過程中,根據(jù)理論計(jì)算、前期掘進(jìn)數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整土壓力值,從而科學(xué)合理的設(shè)置土壓力值及相宜的推力、推進(jìn)速度等參數(shù),防止超挖,以減少對(duì)土體的擾動(dòng)。正面平衡壓力:P=k0hP:平衡壓力(包括地下水):土體的平均重度(KN/m3)h:隧道埋深(m)k0:土的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)表3-2擬定掘進(jìn)參數(shù)序號(hào)建筑物名稱位置范圍頂部土壓力bar推力t同步注漿m3掘進(jìn)速度mm刀盤轉(zhuǎn)速rpm1盾構(gòu)區(qū)間隧洞穿越京密引水渠樁號(hào)2+650~2+8101.51500620-301.42盾構(gòu)區(qū)間下穿房屋樁號(hào)3+132~3+2301.81600620-301.43盾構(gòu)區(qū)間穿越地鐵4號(hào)線備用站臺(tái)樁號(hào)3+330~3+3501.41600620-301.44盾構(gòu)區(qū)間下穿清河樁號(hào)3+233~3+2651.61700610-201.85盾構(gòu)區(qū)間下穿污水管線樁號(hào)3+315~3+3251.61700610-202.06盾構(gòu)區(qū)間下穿房屋樁號(hào)3+330~3+4001.61700610-201.87盾構(gòu)區(qū)間并行電力隧道樁號(hào)3+281~3+9741.61600620-301.48盾構(gòu)區(qū)間穿越五環(huán)路紅山口橋樁號(hào)3+480~3+5401.81600620-301.49盾構(gòu)區(qū)間并行地鐵4號(hào)線樁號(hào)3+300~3+9741.71700610-202.0(2)、渣土改良為保證一個(gè)正常的工作范圍,減少刀盤的磨損,在掘進(jìn)過程預(yù)先對(duì)掌子面土體進(jìn)行改良,通過對(duì)刀盤前方土體注入泡沫劑,以減少刀盤的扭矩,降低刀盤的油壓,并使渣土具有適當(dāng)?shù)暮鸵仔浴#?)、推進(jìn)速度下穿建(構(gòu))筑物時(shí)保證推進(jìn)速度的恒定、穩(wěn)定,嚴(yán)格控制盾構(gòu)推進(jìn)方向,減少糾偏,特別是大量值糾偏。在下穿建筑物的推進(jìn)過程中,每60cm測(cè)量一次盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)方向,盡可能減少糾偏,特別是要杜絕大量值糾偏,同時(shí)在盾構(gòu)下穿期間,保持勻速推進(jìn),從而保證盾構(gòu)機(jī)平穩(wěn)地下穿建筑物。3.1.4.3同步注漿漿液的具體配比如下表:(Kg/m3)表3-3漿液配比表水泥(kg)粉煤灰(kg)膨潤(rùn)土(kg)砂(kg)水(kg)外加劑80~140241~38150~60710~934460~470按需要根據(jù)試驗(yàn)加入推進(jìn)單環(huán)管片造成的理論建筑空隙為:1.5(6.252-6.02)/4=2.89(m3)實(shí)際的壓注量為每環(huán)管片理論建筑空隙的130%~180%,即每推進(jìn)一環(huán)同步注漿量為3.8~5.2m3,這里取最大值并適當(dāng)增加到6m3。泵送出口處的壓力一般控制在0.3MPa左右,實(shí)際施工壓力還應(yīng)視地面沉降進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。3.1.4.4二次注漿管片脫出盾尾后采用二次補(bǔ)強(qiáng)注漿來滿足工程質(zhì)量要求。二次補(bǔ)強(qiáng)注漿根據(jù)始發(fā)時(shí)地層情況選擇材料和漿液配比,擬采用雙液漿,雙液漿配比:水泥漿液水灰比為0.8:1(質(zhì)量比),水玻璃溶液配比為水玻璃:水=0.6:1(體積比),水泥漿液:水玻璃溶液=1:1(體積比)3.1.4.5洞內(nèi)加固注漿洞內(nèi)加固注漿采用在管片上開孔的方式,在管片上部120度范圍內(nèi)徑向往外打設(shè)L=3m長(zhǎng)鋼花管,軟弱地層(如砂卵石層、粘土層)內(nèi)注入雙液漿,及時(shí)對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)造成的圍巖松動(dòng)圈范圍內(nèi)的巖體進(jìn)行固結(jié),防止盾構(gòu)通過后巖體在上部土壓及水位變動(dòng)及盾構(gòu)運(yùn)營期間動(dòng)態(tài)振動(dòng)的情況下發(fā)生位移,造成巖層及地表沉降。注漿鋼花管采用φ32mm、t=3mm鋼筋制作,注漿管前端2.2m割泄?jié){孔,孔徑10mm,泄?jié){孔呈梅花形布置,縱向間距15cm。洞內(nèi)注漿示意圖見圖3-1。地層加固注漿施工步驟見圖3-2。圖圖3-2地層加固注漿流程框圖(1)管片開孔根據(jù)地層加固注漿施工里程,本段管片采用三孔環(huán),以滿足鋼花管布置需要。人工開孔時(shí)應(yīng)注意地下水情況,如發(fā)生有較大地下水泄漏,應(yīng)及時(shí)采用注漿球閥封堵,進(jìn)行二次注漿后再進(jìn)行開孔處理。(2)打設(shè)注漿鋼花管注漿鋼花管采用φ40mm、t=3mm鋼筋制作,注漿管前端2.2m割泄?jié){孔,孔徑10mm,泄?jié){孔呈梅花形布置,縱向間距15cm。(3)漿液拌制地層加固注漿采用水泥漿—水玻璃雙液漿,水泥漿水灰比為0.6:1~1:1,水泥漿采用P.O.42.5普通硅酸鹽水泥。水泥漿液攪拌時(shí)間一般為60~90秒,攪拌時(shí)間不能過長(zhǎng),以免影響漿液膠凝時(shí)間。(4)注漿二次注漿采用雙液注漿機(jī),水玻璃采用35Be,水玻璃摻入量根據(jù)凝固時(shí)間要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配置試驗(yàn)確定,凝固時(shí)間設(shè)定在15~20秒,注漿壓力為0.3~0.5MPa,同時(shí)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),根據(jù)監(jiān)測(cè)情況對(duì)注漿壓力進(jìn)行調(diào)整,防止注漿壓力過大導(dǎo)致的地面隆起。(5)注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)二次注漿采用注漿壓力及注漿量做為結(jié)束注漿的雙重控制標(biāo)準(zhǔn),即當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值,并穩(wěn)定壓力5min鐘,注漿量到理論注入量時(shí),即可認(rèn)為該注漿孔達(dá)到二次注漿的要求。注漿量根據(jù)地層孔隙率按公式:Q=V*n*α*(1+β)=((3.14*5*6.5)-(3.14*3*3))/3*0.5*0.8*(1+0.2)=11.8m3(其中V為注漿加固土體的體積;n為地層孔隙率,為確保加固效果建議不下于50%;α為地層填充系數(shù),取0.8;β為漿液消耗系數(shù),取0.2)進(jìn)行確定,同時(shí)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),根據(jù)監(jiān)測(cè)情況調(diào)整注漿壓力及注漿量。3.1.4.6控制好盾構(gòu)姿態(tài),確保盾尾間隙均勻盾構(gòu)推進(jìn)過程中的同步注漿及二次補(bǔ)漿是控制地面沉降的主要因素,以往的經(jīng)驗(yàn)顯示,盾構(gòu)推進(jìn)過程中的盾構(gòu)姿態(tài)不好易造成盾尾處漏漿,地面沉降,因此在盾構(gòu)下穿建筑物期間,確保盾構(gòu)推進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線相吻合,盾尾四周間隙均勻。另外通過加大盾尾油脂壓注量來防止?jié){液通過盾尾流失。同時(shí)采用性能較好的盾尾油脂。3.1.4.7加強(qiáng)施工過程管理,確保盾構(gòu)連續(xù)穿越。盾構(gòu)推進(jìn)過程中長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)易造成地面大量的沉降,為了確保24h連續(xù)推進(jìn),在穿越前對(duì)盾構(gòu)機(jī)及其他故障和缺陷,會(huì)同設(shè)備供應(yīng)商共同檢測(cè)修理,并對(duì)可能出現(xiàn)的故障預(yù)先做好修理準(zhǔn)備,對(duì)主要設(shè)備零件的備件在施工前配備齊全。在盾構(gòu)下穿建筑物期間,進(jìn)行24h人員蹲守巡視,一旦發(fā)現(xiàn)異常跡象,立即上報(bào),并根據(jù)情況采取適當(dāng)措施進(jìn)行處理。3.1.5盾構(gòu)穿越地段地面注漿加固措施地面加固主要采用地面注漿和旋噴樁加固,根據(jù)場(chǎng)地狀況部分下穿管線采用袖閥管注漿加固。3.1.5.1、地面注漿加固在盾構(gòu)穿越建(構(gòu))筑物后,繼續(xù)對(duì)掘進(jìn)過后的該建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè),并進(jìn)行24h巡視,一旦發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象或建筑物變形超標(biāo),及時(shí)采取地面注漿加固。(1)、注漿孔布置注漿孔沿建筑物周邊輪廓線布置,主要在線路穿越范圍內(nèi)布置,間距1.5m,孔深比建筑物樁基深2m。(2)、漿液采用水泥漿—水玻璃雙液漿,漿液配合比初步確定:注漿漿液濃度由稀到濃逐級(jí)變換,雙液漿配比:水泥漿液水灰比為0.8:1(質(zhì)量比),水玻璃溶液配比為水玻璃:水=0.6:1(體積比),水泥漿液:水玻璃溶液=1:1(體積比)。具體的漿液配合比通過在注漿前及起先幾個(gè)孔注漿時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。(3)、注漿量及壓力注漿以加固土體,提高建筑物基礎(chǔ)承載力為目的,同時(shí)也考慮到建筑物的安全,施工過程中通過加強(qiáng)監(jiān)測(cè),緩慢加大注漿壓力,注漿壓力一般控制在1~2Mpa;注漿量根據(jù)地層加固區(qū)需充填的地層孔隙數(shù)量及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定;同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)各方面的監(jiān)測(cè),以便指導(dǎo)注漿。(4)、注漿步驟:注漿孔采用鉆機(jī)鉆孔,用雙液注漿泵注漿,漿液在進(jìn)入土體前混合。注漿前先注水試壓,注水壓力1Mpa,持續(xù)20min左右。根據(jù)選定的參數(shù)配制注漿漿液,水泥漿液配好后用篩過濾一遍。按設(shè)計(jì)連接注漿管路并做好注漿系統(tǒng)的檢查。按設(shè)計(jì)壓力、注漿量及時(shí)注漿。注漿時(shí),壓力逐漸由低到高,排量逐漸減少,并逐漸趨于平衡,可視為正常。時(shí)刻注意泵口及孔內(nèi)壓力、流量變化。若壓力不升,流量不減,或注入30min后壓力上升過快,流量減少亦快,調(diào)換漿液配比或調(diào)整漿液凝膠時(shí)間,并防止堵管事故的發(fā)生。當(dāng)每個(gè)孔段達(dá)到終壓之后,且注漿量單液漿小于20~30升/分,穩(wěn)定20-30分鐘后,即可結(jié)束注漿。雙液漿泵量小于30~40升/分,持續(xù)20分鐘后可結(jié)束注漿。3.1.5.2三重管旋噴注漿加固(1)施工準(zhǔn)備a測(cè)量放線根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)設(shè)定位出旋噴樁的位置b場(chǎng)地布置施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做到“三通一平”,弄清地下管線和地下障礙物的種類和位置,采取相應(yīng)的技術(shù)措施。嚴(yán)格按照?qǐng)龅匾?guī)劃布置搭建材料堆場(chǎng)及各種施工、生活、安全、保衛(wèi)和消防設(shè)施。c機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后經(jīng)理部機(jī)電工程師審查作業(yè)機(jī)械的使用、保養(yǎng)記錄,檢查其工作狀態(tài),以確保投入作業(yè)的機(jī)械設(shè)備狀態(tài)良好;安全工程師檢查作業(yè)機(jī)械設(shè)備是否存在安全隱患,以上均滿足要求后上報(bào)監(jiān)理工程師并獲得監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)方能施工。(2)鉆孔施工a鉆機(jī)就位將鉆機(jī)安置在現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)設(shè)的孔位上,使鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心。鉆機(jī)安裝定位要準(zhǔn)確、水平、穩(wěn)固。為保證鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求的垂直度,鉆機(jī)就位后須作水平校正,使其鉆桿軸線垂直對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心位置。鉆桿垂直度<1%。b鉆孔鉆孔的目的為了將注漿管插入預(yù)定的地層中。鉆孔位置與設(shè)計(jì)孔位偏差不得大于50mm。c噴射注漿噴射注漿管插入預(yù)定深度后,由下至上同時(shí)噴射高壓水及低壓空氣,利用高壓水噴射流和氣流同軸噴射沖切土體,形成較大孔隙。另注入水泥漿液填充空隙。注漿時(shí)隨時(shí)檢查漿液初凝時(shí)間、漿液流量、漿液壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度、水壓力、水流量及空氣壓力、空氣流量等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,并隨時(shí)做好記錄。d注漿管提升鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷,拆卸鉆桿繼續(xù)旋噴時(shí),其搭接長(zhǎng)度不小于100mm。e沖洗施工完畢后,沖洗干凈注漿管等機(jī)具設(shè)備,管內(nèi)機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿。f移動(dòng)機(jī)具將鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移至新孔位。(3)技術(shù)要求施工前先做1~2根試驗(yàn)樁,以確定旋噴樁有關(guān)的施工參數(shù)。a鉆桿就位后,須校正鉆機(jī)主要立軸二個(gè)不同方向的垂直度。使用回轉(zhuǎn)鉆機(jī),須校正導(dǎo)向桿。垂直度誤差不得超過1%。b在插管時(shí),水壓不宜大于1MPa。c旋噴作業(yè)時(shí),應(yīng)檢查注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度等。高壓水射流的壓力宜大于20Mpa。d水泥漿液的水灰比取1.0,灌入水泥漿液的比重取1.5~1.6,返漿比重取1.2~1.3。漿液宜在旋噴前一小時(shí)內(nèi)攪拌,攪拌后不得超過4小時(shí),當(dāng)超過時(shí),應(yīng)經(jīng)專門試驗(yàn)證明其性能符合要求后方可使用。e水泥采用325號(hào)普通硅酸鹽水泥,根據(jù)需要可加入適量的速凝或早強(qiáng)等外加劑。f注漿管進(jìn)入預(yù)定深度后,應(yīng)先進(jìn)行試噴。應(yīng)先送高壓水,再送水泥漿和壓縮空氣,壓縮空氣可晚送30s。在樁底部邊旋轉(zhuǎn)邊噴射1min后,再進(jìn)行邊旋轉(zhuǎn)、邊提升、邊噴射,由下而上噴射注漿。噴射管分段提升的搭接長(zhǎng)度不得小于100mm。停機(jī)時(shí)先關(guān)高壓水和壓縮空氣再停止送漿。施工順序?yàn)橄葒姖{后旋轉(zhuǎn)和提升。g旋噴作業(yè)前檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng),其壓力和流量須滿足設(shè)計(jì)要求。注漿管及噴嘴內(nèi)不得有任何雜物。注漿管接頭的密封圈必須良好。噴射孔與高壓注漿泵的距離小于50m。h拆卸鉆桿繼續(xù)旋噴時(shí),須保持鉆桿有10cm的搭接長(zhǎng)度。成樁中鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷。i發(fā)生故障時(shí)立即停止提升和旋噴,以防樁體中斷,同時(shí)立即進(jìn)行檢查排除故障。如發(fā)現(xiàn)有漿液噴射不足,影響樁體的設(shè)計(jì)直徑時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴。g旋噴過程中,鉆孔中的冒漿量應(yīng)控制在10%~25%之間。冒漿量大于注漿量25%或完全不冒漿時(shí),應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)的措施。k土體密度較大,一次噴漿達(dá)不到設(shè)計(jì)樁徑時(shí),可進(jìn)行第二次復(fù)噴。l旋噴樁應(yīng)隔孔施工。m高壓噴射注漿過程中若發(fā)現(xiàn)地下有塊石等障礙物時(shí),可采用放慢或停止提升、定位注噴等方法。n每次注漿后,應(yīng)將泵體和管道清洗干凈。(3)三重管旋噴技術(shù)參數(shù)旋噴注漿施工技術(shù)參數(shù)表3-4項(xiàng)目三重管參數(shù)水壓(Mpa)≥20風(fēng)壓(Mpa)0.7漿壓(Mpa)2~3水泥漿水灰比1.0水泥漿比重1.5~1.6旋轉(zhuǎn)速度(r/min)10噴嘴直徑(mm)2.0~3.0提升速度(m/min)0.05~0.15漿液流量(L/min)100~150最大深度(m)30質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制表3-5序號(hào)檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法1水泥及外摻劑質(zhì)量符合出廠要求查產(chǎn)品合格證書或抽樣檢查2水泥用量設(shè)計(jì)要求查看流量表及水泥漿水灰比3鉆孔位置≤50mm鋼尺量4鉆桿垂直度≤1%全站儀5孔深±200mm鋼尺量6注漿壓力查看壓力表7樁體直徑≤50mm鋼尺量(5)施工常見問題及處理辦法旋噴加固施工常見問題處理方法表3-6常見問題產(chǎn)生原因預(yù)防措施及處理方法固結(jié)體強(qiáng)度不均、縮頸噴射方法與機(jī)具沒有根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)條件,選用不同的噴漿方法和機(jī)具噴射設(shè)備出現(xiàn)故障(管路堵塞、串、漏、卡鉆)中斷施工噴漿前進(jìn)行壓水壓漿壓氣試驗(yàn),一切正常后方可配漿準(zhǔn)備噴射,保證連續(xù)進(jìn)行。配漿時(shí)必須用篩過濾。拔管速度、旋轉(zhuǎn)速度及注漿量不配合,造成樁身直徑大小不均,漿液有多有少。根據(jù)固結(jié)體的形狀及樁身勻質(zhì)性,調(diào)整噴嘴的旋轉(zhuǎn)速度、提升速度、噴射壓力和噴漿量穿過較硬的粘性土產(chǎn)生縮頸對(duì)易出現(xiàn)縮頸部位及底部不易檢查處進(jìn)行定位旋轉(zhuǎn)噴射(不提升)或復(fù)噴的擴(kuò)大樁徑辦法噴射的漿液與切削的土粒強(qiáng)制拌和不充分、不均勻,影響加固效果控制漿液的水灰比及稠度,嚴(yán)格要求噴嘴的加工精度、位置、形狀、直徑,保證噴漿效果鉆孔沉管困難,偏斜遇有地下埋設(shè)物,地面不平實(shí),放樁位點(diǎn)時(shí)同釬探,遇有地下埋設(shè)物清除或移樁位點(diǎn)鉆桿垂直度超過1%噴射注漿前先平整場(chǎng)地,鉆桿垂直度控制在1%以內(nèi)注漿流量不變,壓力突然下降注漿系統(tǒng)泄露檢查各部位的泄露情況,必要時(shí)拔出注漿管檢查密封性能壓力陡增超過最高限值、流量為零,停機(jī)后壓力不變動(dòng)噴嘴堵塞拔管疏通噴嘴冒漿過大,超過25%有效噴射范圍與注漿量不相適應(yīng),注漿量大大超過噴漿固結(jié)所需提高噴射壓力;適宜縮小噴嘴孔徑;加快提升和旋轉(zhuǎn)速度。不冒漿地層有較大空隙在漿液中摻入適量的速凝劑,縮短固結(jié)時(shí)間;在空隙地段增大注漿量,填滿空隙后繼續(xù)正常噴漿。3質(zhì)量保證措施(1)鉆機(jī)就位后,應(yīng)進(jìn)行水平和垂直校正,鉆桿應(yīng)與樁位一致,偏差應(yīng)在10mm以內(nèi),以保證樁垂直度正確。(2)在旋噴過程中往往有一定數(shù)量的土粒隨著一部分漿液沿注漿管壁冒出地面,如冒漿量小于注漿量25%,可視為正常現(xiàn)象,超過者或出現(xiàn)不冒漿時(shí),應(yīng)查明原因,采取相應(yīng)的措施。通常冒漿量過大是有效噴射范圍與注漿量不適應(yīng)所致,可采取提高噴射壓力,適當(dāng)縮小噴嘴孔徑,加快提升和旋噴速度等措施,來減小冒漿量;不冒漿大多是地層中有較大空隙所致,可采取在漿液中摻加適量的速凝劑,縮短固結(jié)時(shí)間或增大注漿量,填滿空隙,再繼續(xù)正常旋噴。(3)在插管擺噴過程中,要防止噴嘴被泥砂堵塞,水、氣、漿、壓力和流量必須符合設(shè)計(jì)值,一旦堵塞,要拔管清洗干凈,再重新插管和擺噴。插管時(shí)應(yīng)采取邊射水邊插,水壓力控制在1MPa以內(nèi),高壓水噴嘴要用塑料布包裹,以防泥土進(jìn)入管內(nèi)。(4)鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,不得中斷;拆卸鉆桿要保持鉆桿伸入下節(jié)有100mm以上的搭接長(zhǎng)度,以免樁體脫離。鉆機(jī)發(fā)生故障,應(yīng)停止提升鉆桿和旋噴,以防斷樁,并應(yīng)立即檢修排除故障;為提高樁的承載力,在樁底部1m范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)增加旋噴時(shí)間,旋噴樁應(yīng)隔孔施工。3.1.5.3穿越河流施工措施本標(biāo)段穿越河流分別為京密引水渠、清河,共兩條。其中京密引水渠穿越范圍2+650-2+810,是北京市重要的供水設(shè)施,具備正向和反向輸水能力。隧洞距離渠道底板約11.5m。清河穿越范圍3+233-3+265,河底距離盾構(gòu)區(qū)間洞頂約6m。盾構(gòu)區(qū)間施工時(shí),如果不采取針對(duì)性的加固措施可能會(huì)造成周圍土層松動(dòng)和土體流失,容易發(fā)生涌水、涌砂情況,導(dǎo)致碴土含水量增加,螺旋輸送機(jī)發(fā)生噴涌、盾尾漏漿、鉸接處漏水、河底大面積塌陷等一系列問題,屬于重大風(fēng)險(xiǎn)源,社會(huì)敏感度高。針對(duì)本工程河涌底下的地質(zhì)條件情況以及覆土厚度,擬采用主動(dòng)保護(hù)措施進(jìn)行施工,在盾構(gòu)掘進(jìn)至河涌前,對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行檢修,避免中間停機(jī)、漏漿或注漿系統(tǒng)堵管等情況發(fā)生,保證盾構(gòu)能夠連續(xù)勻速推進(jìn)。盾構(gòu)施工時(shí)嚴(yán)格控制掘進(jìn)參數(shù),確保開挖面穩(wěn)定,勻速通過。土倉壓力根據(jù)覆土性質(zhì)、厚度確定,并結(jié)合出土量、地表沉降情況適時(shí)調(diào)整。通過在盾構(gòu)管片注漿孔中打設(shè)一定長(zhǎng)度的注漿管深入地層中,向盾構(gòu)施工引起的拱頂松動(dòng)地層(拱部180°范圍)進(jìn)行壓漿加固,漿液采用水泥-水玻璃雙液漿。防止因地層失水而造成地面大面積下沉,同時(shí)注意控制注漿壓力,采取對(duì)稱注漿的方法。具體措施如下:1穿越前的準(zhǔn)備⑴根據(jù)地勘院提供的詳勘資料,過河段地質(zhì)情況說明不充分。應(yīng)我方施工需要及委托,地勘院對(duì)穿越溪江河道部位的地貌、地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件進(jìn)行了補(bǔ)充勘察,摸清河道部位第一手的水文地質(zhì)資料。⑵對(duì)河涌周圍地面上設(shè)深層沉降測(cè)點(diǎn),配合相關(guān)管理部門做好沉降信息化監(jiān)測(cè)控制。⑶為確保盾構(gòu)機(jī)順利穿越河涌,穿越前必須對(duì)機(jī)械、電氣設(shè)備等進(jìn)行檢修,尤其是重點(diǎn)檢查盾尾密封、中體與盾尾鉸接處的密封的止水效果,確保盾構(gòu)機(jī)的工作狀態(tài)良好。2合理設(shè)置土壓力值,嚴(yán)格控制出土量項(xiàng)目部將從盾構(gòu)始發(fā)起,對(duì)土壓力值進(jìn)行嚴(yán)格的控制,并結(jié)合環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)土壓力值進(jìn)行調(diào)整。對(duì)由于盾構(gòu)在河道底部穿越時(shí)其上部覆土厚度與穿越前后有所變化,故需要重新計(jì)算設(shè)置土壓力,并結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整,進(jìn)行信息化施工。穿越河道部位原則上應(yīng)按理論出土量出土,可適當(dāng)欠挖,保證土體密實(shí),以免河水滲透入土體并進(jìn)入盾構(gòu)。3降低推進(jìn)速度,控制總推力盾構(gòu)機(jī)在穿越河道時(shí),宜采取較低的速度推進(jìn),速度一般控制在<30mm/min,嚴(yán)格控制千斤頂總推力,減少土層擾動(dòng),以免頂破河底土體。4調(diào)整好盾構(gòu)姿態(tài),減少糾偏次數(shù)及糾偏量在穿越推進(jìn)過程中,連續(xù)測(cè)量盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)偏差,盾構(gòu)司機(jī)根據(jù)偏差及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)方向,盡可能減少糾偏,特別是要杜絕大量值糾偏,減少土體的擾動(dòng),從而保證盾構(gòu)機(jī)平穩(wěn)地從河道下方穿越。5優(yōu)化砂漿配比,合理設(shè)定注漿量及注漿壓力在穿越施工前,我方制作漿液試塊,并對(duì)漿液的性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,性能指標(biāo)包括稠度、初凝值、泌水率、抗壓強(qiáng)度、比重。在穿越過程中,我方也將每班對(duì)漿液取樣測(cè)試,并根據(jù)實(shí)際注漿效果,對(duì)漿液配比進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,縮短漿液凝膠時(shí)間、確保漿液質(zhì)量。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),我方初定穿越時(shí)注漿量為理論建筑空隙120%,并根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整,以保證河道土體的穩(wěn)定。注漿壓力小于0.3Mpa,以免應(yīng)壓力過大而擊穿河底土體,導(dǎo)致與隧道上部土體貫通,涌水通過土體進(jìn)入盾構(gòu)施工區(qū)。6嚴(yán)防盾尾漏水盾構(gòu)機(jī)采用三道盾尾鋼絲密封刷,能有效防止盾尾透水。掘進(jìn)中加強(qiáng)盾尾密封油脂的注入,確保盾尾密封油脂壓力不小于3.5Bar;加強(qiáng)中體與盾尾鉸接處的密封檢查,及時(shí)調(diào)節(jié)密封壓板螺栓,保證其密封效果,防止地下水涌入。控制好管片姿態(tài),居中拼裝,防止盾構(gòu)建筑空隙過大形成透水通道,必要時(shí)在管片外側(cè)粘貼海綿用于止水,封堵管片與盾構(gòu)間的間隙。采取上述措施后,基本可控制盾尾滲漏。如果盾尾發(fā)生滲漏,則從管片注漿孔壓注聚氨酯,形成環(huán)圈,封閉涌水通道。7加強(qiáng)施工質(zhì)量,提高隧道自防水能力在河底段掘進(jìn)時(shí)加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制及管片選型,加強(qiáng)螺栓復(fù)緊和盾尾間隙控制,減小管片錯(cuò)臺(tái)、裂縫、漏水,保證較好的隧道線形,提高隧道防水質(zhì)量。8土體改良盾構(gòu)穿越河道段可以利用加泥孔向前方土體加膨潤(rùn)土或泡沫劑來改良土體,增加土體的流塑性。其一:使盾構(gòu)機(jī)前方土壓計(jì)反映的土壓數(shù)值更加準(zhǔn)確;其二:確保螺旋輸送機(jī)出土順暢,減少盾構(gòu)對(duì)前方土體的擠壓;其三:及時(shí)充填刀盤旋轉(zhuǎn)之后形成的空隙。必要時(shí),可通過盾構(gòu)前體的超前注漿孔,對(duì)切口前上方的土體進(jìn)行土體加固,防止泥水涌入或切口坍塌的情況。圖3-3穿越京密引水渠范圍平面圖3.1.5.3穿越地鐵施工措施本標(biāo)段施工區(qū)間與地鐵有一段并行和一次穿越。盾構(gòu)區(qū)間并出行段范圍3+300-3+974,地鐵4號(hào)線為運(yùn)營線。與隧洞并行線路,部分為地下線,部分為地面線。隧洞結(jié)構(gòu)與4號(hào)線結(jié)構(gòu)外壁水平凈距最小為14m。穿越地鐵范圍3+330-3+350,隧洞從備用站臺(tái)上方穿越。隧洞底板距離備用站臺(tái)頂板結(jié)構(gòu)約4.5m。盾構(gòu)穿越前在4號(hào)線及出入線區(qū)間隧道內(nèi)安設(shè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備,實(shí)行信息化施工,根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)即時(shí)調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)及加固處理方案。加固處理方案主要以兩隧道夾土體注漿加固為主,以對(duì)既有線隧道道床進(jìn)行加固為輔。據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果決定是否跟蹤注漿。對(duì)20號(hào)線區(qū)間隧道下穿段管片進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì),并對(duì)管片標(biāo)準(zhǔn)塊和鄰接塊增設(shè)2個(gè)預(yù)留注漿口。1穿越既有線路前50環(huán)建立試驗(yàn)段穿越既有線路地鐵11號(hào)線及出入線前50環(huán)作為參數(shù)優(yōu)化和施工磨合段,通過此段施工達(dá)到以下目的:⑴收集、整理、分析及歸納總結(jié)各地層的掘進(jìn)參數(shù),制定正常掘進(jìn)各地層操作規(guī)程,實(shí)現(xiàn)勻速、連續(xù)、高效的正常掘進(jìn)。⑵掌握本工程管片位移規(guī)律,提高隧道軸線合格率。⑶通過本段施工,加強(qiáng)對(duì)地面變形情況的監(jiān)測(cè)分析,反映盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)以及推進(jìn)時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的影響,掌握盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)(推進(jìn)速度、土壓力、出土量、推力、扭矩等)及同步注漿及二次注漿的參數(shù)(注漿量、注漿壓力、漿液配比、注漿順序、注漿時(shí)間)與地面沉降的關(guān)系及規(guī)律。⑷通過此段施工,使施工各個(gè)環(huán)節(jié)規(guī)范化,協(xié)調(diào)化,標(biāo)準(zhǔn)化,使穿越既有地鐵線路的施工標(biāo)準(zhǔn)化保持常態(tài),規(guī)范化作業(yè)保持常態(tài)。2盾構(gòu)穿越既有線路盾構(gòu)參數(shù)控制平衡壓力設(shè)定是土壓平衡盾構(gòu)施工的關(guān)鍵,維持和調(diào)整設(shè)定的壓力值又是盾構(gòu)推進(jìn)操作中的重要環(huán)節(jié),其中包括推力、推進(jìn)速度和出土量三者相互關(guān)系,對(duì)盾構(gòu)施工軸線和地層變形量的控制起主導(dǎo)作用。因此,盾構(gòu)推進(jìn)過程中,要根據(jù)不同地質(zhì)、覆土厚度、地面建筑情況并結(jié)合地表隆陷監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整設(shè)定的土倉壓力,推進(jìn)速度要保持相對(duì)平穩(wěn),控制好每次的糾偏量,減少對(duì)土體的擾動(dòng),為管片拼裝創(chuàng)造良好的條件。同步注漿量也要根據(jù)推進(jìn)速度、出碴量和地表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整,將施工軸線與設(shè)計(jì)軸線的偏差及地層變形控制在允許的范圍內(nèi)。⑴倉壓力值P的選定盾構(gòu)在掘進(jìn)過程中,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況,根據(jù)盾構(gòu)所在位置的埋深、土層狀況及地表監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。⑵盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)刀盤貫入土體量:不超過25mm/rpm(由于姿態(tài)糾偏少于推進(jìn)速度)總推力:1800t~2000t,根據(jù)土層情況及埋深情況實(shí)時(shí)調(diào)整。刀盤轉(zhuǎn)數(shù):0.9~1.3rpm。刀盤扭矩:小于30%(適時(shí)加入泡沫劑調(diào)節(jié))。⑶推進(jìn)出土量控制每環(huán)理論出土量=π/4×D2×L=π/4×6.25×1.2=36.8m3/環(huán)。盾構(gòu)穿越既有地鐵線推進(jìn)出土量控制在97%~99%之間。即35.7m3/環(huán)~36.4m3/環(huán)。⑷根據(jù)地質(zhì)情況,通過在盾構(gòu)前方壓注泡沫劑(或納基膨潤(rùn)土漿液),起到保護(hù)刀盤以及保證盾構(gòu)螺旋出土機(jī)正常出土的作用,有效的防止土倉土體閉塞,堵倉情況發(fā)生。⑸穿越既有地鐵線的推進(jìn)速度控制在2~3cm/min,盾構(gòu)設(shè)置自動(dòng)控制使之勻速推進(jìn)。⑹盾構(gòu)軸線控制偏離設(shè)計(jì)軸線不得大于±50mm,在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)上安裝全自動(dòng)測(cè)量控制系統(tǒng)。同時(shí)采用人工測(cè)量復(fù)核,以確保掘進(jìn)方向的準(zhǔn)確;穿越既有地鐵線,盡可能使盾構(gòu)勻速通過,減少盾構(gòu)糾偏量和糾偏次數(shù);每次的糾偏量不能過大,最大不超過5mm/環(huán),最大管片貼片不超過2-3mm。要做到隨偏隨糾、勤糾少糾,多注意觀察管片與盾殼的間隙,采用穩(wěn)坡法、緩坡法推進(jìn),以減少盾構(gòu)對(duì)既有地鐵線的影響。⑺在盾構(gòu)拼裝狀態(tài)下,由于千斤頂?shù)氖湛s,必然會(huì)引起盾構(gòu)機(jī)的后退,在盾構(gòu)機(jī)穿越既有地鐵線時(shí),為避免盾構(gòu)機(jī)后退,在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)結(jié)束時(shí)不要立即拼裝,等待10~15分鐘之后,等到周邊土體和盾構(gòu)機(jī)的動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力時(shí)再進(jìn)行千斤頂?shù)幕乜s,保持開挖面的平衡壓力,管片拼裝應(yīng)盡量縮短時(shí)間,在20min內(nèi)拼裝完成。⑻為防止盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí),地下水、同步注漿漿液及二次注漿漿液由于壓力從盾尾竄入隧道,在盾尾鋼絲刷位置壓注優(yōu)質(zhì)盾尾油脂,以達(dá)到盾構(gòu)的密封功能。為了能安全并順利地完成區(qū)間隧道穿越既有地鐵線的掘進(jìn)任務(wù),必須切實(shí)地做好盾尾油脂的壓注、記錄、檢查工作。⑼針對(duì)本標(biāo)段盾構(gòu)穿越既有地鐵線不同土層、穿越形式進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、優(yōu)化。表3-7盾構(gòu)穿越既有地鐵線參數(shù)調(diào)整表類型土壓力掘進(jìn)參數(shù)推進(jìn)速度出土量姿態(tài)糾偏穿越形式下穿減0.01MPa推力稍小勻速3cm99%不糾偏側(cè)穿加0.01MPa推力稍大勻速2cm98%少糾偏3同步注漿⑴根據(jù)同步注漿使用可硬性漿液特性,盾構(gòu)機(jī)配置了性能良好的雙泵同步注漿系統(tǒng)(配置備用管路),并有回路清洗管路,避免硬性漿液堵管。同步注漿系統(tǒng)既可以采用單液漿,也可以采用雙液漿,能及時(shí)充填管片與地層的間隙,減小沉降。⑵盾構(gòu)掘進(jìn)注漿采用盾尾同步注漿,隨著盾構(gòu)推進(jìn),脫出盾尾的管片與土體間出現(xiàn)“建筑空隙”,該空隙用漿液通過設(shè)在盾尾的壓漿管予以充填。由于壓入襯砌背面的漿液會(huì)發(fā)生失水收縮固結(jié)、部分漿液會(huì)劈裂到周圍地層中,還有曲線推進(jìn)、糾偏或盾構(gòu)機(jī)抬頭等原因,使得實(shí)際注漿量要超過理論建筑空隙體積。見圖3-4同步注漿示意圖。圖3-4同步注漿示意圖⑶穿越既有地鐵線的同步注漿漿液選用可硬性漿液。其漿液粘稠,填充效果好,無滲漏現(xiàn)象發(fā)生,沁水性小;漿液有較好的抗?jié)B漏性能,漿液的后期強(qiáng)度高;按規(guī)程作業(yè),注漿量充沛,地面沉降的控制可達(dá)到較佳狀態(tài);一定程度上可提高隧道工程的整體質(zhì)量,減少對(duì)既有地鐵線路的影響,保證既有地鐵線路的正常運(yùn)營。表3-8漿液初步配比一覽表序號(hào)配比量(kg)水泥膨潤(rùn)土粉煤灰砂水備注11立方米80125400680400P.O.42.5水泥;袋裝納基優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土;袋裝優(yōu)質(zhì)粉煤灰;細(xì)砂通過5mm篩孔。23.6立方米288450144024481440在穿越既有地鐵線施工前,對(duì)漿液配合比進(jìn)行不同的試調(diào)配及性能測(cè)定比較,優(yōu)化出滿足使用要求的配方,書面報(bào)監(jiān)理工程師審定后正式投入使用。同時(shí)在穿越既有地鐵線前50環(huán)的推進(jìn)施工過程中,漿液的配合比根據(jù)推進(jìn)后地表沉降監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化及調(diào)整。漿液的初步配合比按如下表來調(diào)配;其早期強(qiáng)度2天強(qiáng)度≥0.2MPa,3天強(qiáng)度≥0.3MPa,28天長(zhǎng)期強(qiáng)度≥1.0MPa;初凝時(shí)間控制在10小時(shí)以內(nèi)。⑷注漿的時(shí)間應(yīng)控制在盾尾脫離管片時(shí)為宜。注漿時(shí)間滯后,容易導(dǎo)致管片脫開盾尾后無法控制上部土體突沉,只是控制了上部土體沉降的速度,因此漿液壓入時(shí)間應(yīng)與管片脫開同步為宜,采用手控操作時(shí),可按每環(huán)注漿量算出手按的次數(shù),再根據(jù)掘進(jìn)速度算出每按一次的間隔時(shí)間,這樣就保證了掘進(jìn)和注漿的同時(shí)開始和同時(shí)結(jié)束。⑸注漿壓力取決于地質(zhì)情況和地下靜止水壓力,壓注時(shí)要根據(jù)實(shí)際施工情況、地質(zhì)情況對(duì)壓漿數(shù)量和壓漿壓力二者兼顧以確保充填全部空隙。最初的注漿壓力是根據(jù)理論的靜止水壓力確定,在實(shí)際掘進(jìn)中不斷的優(yōu)化。如果注漿壓力過大,會(huì)導(dǎo)致地面隆起和管片變形,還容易漏漿。如果注漿壓力過小,則漿液添充速度趕不上空隙形成速度,又會(huì)引起地面沉陷。一般情況下,注漿壓力取1.1~1.2倍的靜止水壓力,約0.3Mpa。由于從盾尾圓周上的四個(gè)點(diǎn)同時(shí)注漿,考慮到水土壓力的差別和防止管片大幅度下沉和浮起的需要,各點(diǎn)的注漿壓力將不同,并保持合適的壓差,以達(dá)到最佳的效果。最初的壓力設(shè)定時(shí),下部每孔的壓力比上部每孔的壓力略大0.05~0.1Mpa。壓漿速度和掘進(jìn)保持同步,即在盾構(gòu)掘進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行注漿,掘進(jìn)停止后,注漿也相應(yīng)停止。4二次注漿盾構(gòu)機(jī)穿越后考慮到環(huán)境保護(hù)和隧道穩(wěn)定因素,通過管片中部的注漿孔進(jìn)行二次補(bǔ)注漿,補(bǔ)充同步注漿未填充部分和體積減少部分,減少盾構(gòu)機(jī)通過后土體的后期沉降,還能減輕隧道的防水壓力,提高止水效果。⑴二次注漿采用雙液漿作為注漿材料,能對(duì)同步注漿起到進(jìn)一步補(bǔ)充和加強(qiáng)作用。同時(shí)也是對(duì)管片周圍的地層起到充填和加固作用。二次注漿采用水泥-水玻璃雙液漿。雙液漿的初步配比:水泥:水:水玻璃=1:1:0.7,漿液的凝膠時(shí)間為30秒~1分鐘。⑵補(bǔ)強(qiáng)注漿采用自備的KBY-50/70雙液注漿泵。二次補(bǔ)強(qiáng)注漿注漿管及孔口管自制,其加工應(yīng)具有與管片吊裝孔的配套能力,能夠?qū)崿F(xiàn)快速接卸以及密封不漏漿的功能,并配備泄?jié){閥。⑶注漿施工注意事項(xiàng)①盾構(gòu)穿越既有地鐵線之前制定詳細(xì)的注漿作業(yè)指導(dǎo)書,并進(jìn)行詳細(xì)的漿材配比試驗(yàn),選定合適的注漿材料及漿液配比。②制定詳細(xì)的注漿施工設(shè)計(jì)和注漿質(zhì)量控制程序,嚴(yán)格按要求實(shí)施注漿、檢查、記錄、分析。及時(shí)做出P(注漿壓力)—Q(注漿量)—t(時(shí)間)曲線,分析注漿速度與掘進(jìn)速度的關(guān)系,評(píng)價(jià)注漿效果,反饋指導(dǎo)下次注漿。③成立專業(yè)注漿作業(yè)組,由有豐富經(jīng)驗(yàn)的注漿工程師負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)注漿技術(shù)和管理工作。④根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變形和地面及周圍建筑物變形監(jiān)測(cè)結(jié)果,即使進(jìn)行信息反饋,修正注漿參數(shù)和施工工藝,發(fā)現(xiàn)情況即使解決。⑤做好注漿設(shè)備的維修保養(yǎng),注漿材料的供應(yīng),定時(shí)對(duì)注漿管路及設(shè)備進(jìn)行清洗,保證注漿作業(yè)順利連續(xù)不中斷進(jìn)行。⑥每環(huán)掘進(jìn)之前,都要確認(rèn)注漿系統(tǒng)的工作狀態(tài)處于正常,并且漿液儲(chǔ)量足夠,掘進(jìn)中一旦注漿系統(tǒng)出現(xiàn)故障,立即停止掘進(jìn),及時(shí)對(duì)注漿系統(tǒng)進(jìn)行修理。5道床加固由于道床與隧道的整體剛度不一,受變形的影響,道床與隧道結(jié)構(gòu)之間存在著脫離的現(xiàn)象,這樣將影響列車的安全運(yùn)行。為了加強(qiáng)道床與結(jié)構(gòu)之間的粘接和止水能力,建議對(duì)既有線的交叉部位注EAA環(huán)氧漿進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)加固和止水處理。采用EAA環(huán)氧——水泥注漿,能有效填充裂縫間隙,形成的聚合物環(huán)氧固體有良好的粘接力和物理力學(xué)性能,達(dá)到填充——粘接——加固的目的,以減少隧道變形對(duì)列車運(yùn)行的影響,確保盾構(gòu)的順利通過。6加強(qiáng)下穿地鐵線路的專項(xiàng)監(jiān)控量測(cè)工作管理⑴布點(diǎn)原則:監(jiān)測(cè)布點(diǎn)應(yīng)考慮盾構(gòu)隧道施工引起的沉降槽情況,同時(shí)考慮既有線軌道結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在軌道和道床上布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。道床剛度較小,且道床與地面無連接,易脫開,為柔性結(jié)構(gòu),應(yīng)加密測(cè)點(diǎn);走行軌設(shè)置了軌距拉桿防護(hù),故兩走行軌的橫向差異沉降監(jiān)測(cè)和水平距離變化監(jiān)測(cè)布點(diǎn)可以相對(duì)稀疏。過既有線地段的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目見表3-9表3-9主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)儀器與監(jiān)測(cè)頻率表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)頻率測(cè)點(diǎn)布置1軌道沉降監(jiān)測(cè)靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)施工關(guān)鍵期:1次/20分鐘;一般施工狀態(tài):1次/2小時(shí)每5米布置一組測(cè)點(diǎn)2軌道結(jié)構(gòu)縱向變形監(jiān)測(cè)HY-6550數(shù)碼位移傳感器每5~15米布置一組測(cè)點(diǎn)3橫向水平高差變化監(jiān)測(cè)梁式傾斜儀每5~15米布置一組測(cè)點(diǎn)4水平距離的偏差監(jiān)測(cè)電容式位移計(jì)每5~15米布置一組測(cè)點(diǎn)⑵走行軌結(jié)構(gòu)縱向變形監(jiān)測(cè)為了在列車運(yùn)營期間也能取得數(shù)據(jù),可在每條軌道的軌枕兩側(cè)安裝HY-6550數(shù)碼位移傳感器量測(cè)鋼軌的近似垂向變形。測(cè)點(diǎn)用連接件連接到軌枕上,測(cè)點(diǎn)安裝時(shí)要保證列車運(yùn)營的安全,傳感器的探頭盡量保證鉛直。對(duì)軌道的下沉全天候定時(shí)觀測(cè),并將測(cè)得的結(jié)果與列車運(yùn)營間隙精密水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合疊加、對(duì)比、分析。⑶走行軌結(jié)構(gòu)橫向水平高差變化監(jiān)測(cè)采用梁式傾斜儀(如圖8)監(jiān)測(cè),布置方案為在施工影響范圍內(nèi)布設(shè)測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)間距根據(jù)實(shí)際情況取5~15m。圖3-5梁式傾斜儀布置圖⑷走行軌水平距離的偏差監(jiān)測(cè)采用測(cè)距儀即變位計(jì)監(jiān)測(cè)走行軌水平間距的相對(duì)變形,布置方案為在施工影響范圍內(nèi)布設(shè)測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)間距根據(jù)實(shí)際情況取5~15m。3.1.5.4穿越紅山口橋施工措施本標(biāo)段在樁號(hào)3+480~3+540位置穿越五環(huán)路紅山口橋,紅山口高架橋位于紅山口腳下至黨校北門。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱型梁,最大跨徑68米,下部結(jié)構(gòu)采用樁基,樁長(zhǎng)11~15m。此段穿越位于并行地鐵四號(hào)線范圍之內(nèi),按穿越既有地鐵線路采取的措施施工。圖3-6穿越五環(huán)路紅山口橋平面位置此位置盾構(gòu)區(qū)間同時(shí)與地鐵四號(hào)線和電力隧道并行地,面采用在中心線兩側(cè)各11米注漿加固。根據(jù)試驗(yàn)段監(jiān)測(cè)情況對(duì)并行電力隧道采用袖閥管注漿加固。為減少對(duì)橋墩擾動(dòng),穿越紅山口橋范圍內(nèi),建議在盾構(gòu)機(jī)殼兩側(cè)各1.5m處進(jìn)行隔離樁施工,隔離樁采用兩排旋噴樁,樁徑為500mm,間距400,深17m,沿盾構(gòu)軸線方向加固長(zhǎng)度為70m。加固范圍見(圖3-7)。圖3-7五環(huán)路紅山口橋穿越加固示意圖3.1.6穿越危險(xiǎn)性較大區(qū)段施工監(jiān)控量測(cè)3.1.6.1監(jiān)測(cè)目的在盾構(gòu)機(jī)穿越建筑物、道路、管線的施工期間,對(duì)地下管線進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。以檢查施工對(duì)建筑物、道路、管線安全的影響,以及檢查本工程設(shè)計(jì)、施工是否符合預(yù)期的要求。⑴了解和掌握盾構(gòu)施工過程中地表隆陷情況及其規(guī)律性。⑵了解盾構(gòu)掘進(jìn)過程因地表隆陷而引起的地下管線下沉及傾斜情況,確保地下管線的安全。⑶了解圍巖與結(jié)構(gòu)物的相互作用力以及管片襯砌的變形情況,實(shí)現(xiàn)信息化施工。通過對(duì)周圍環(huán)境等的監(jiān)測(cè),掌握由盾構(gòu)施工引起的周圍地層和地下管線沉降變化數(shù)據(jù),分析出周圍環(huán)境的變形規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)采取必要的技術(shù)措施改進(jìn)施工工藝,將施工引起的環(huán)境變形減小到最低程度,確保盾構(gòu)法施工隧道影響范圍內(nèi)的地下管線的安全;與此同時(shí),隧道自身也要發(fā)生相應(yīng)的變形和位移,必須加以監(jiān)測(cè),以確保隧道本體免遭破壞。3.1.6.2監(jiān)控量測(cè)實(shí)施方法及數(shù)據(jù)處理(1)監(jiān)測(cè)網(wǎng)建立監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)首先建立水平位移和垂直位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)。水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)利用地面平面控制點(diǎn)做主控點(diǎn),與監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)組成平面監(jiān)控網(wǎng),其形式依據(jù)結(jié)構(gòu)布設(shè)成軸線形;其垂直位移監(jiān)控網(wǎng)利用北京市局部高程控制網(wǎng)做為一級(jí)控制點(diǎn),與地表沉降等觀測(cè)點(diǎn)組成地表高程位移監(jiān)控網(wǎng)。主控點(diǎn)埋設(shè)堅(jiān)固、穩(wěn)定,監(jiān)控點(diǎn)埋設(shè)在原狀土層中,并加設(shè)保護(hù)裝置。(2)沉降監(jiān)測(cè)采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺按三級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行,包括地表沉降、建筑物、道路、地下管線沉降。在盾構(gòu)隧洞施工前,應(yīng)在地面變形影響范圍之外,便于長(zhǎng)期保護(hù)的穩(wěn)定位置,埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn),進(jìn)行水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè),首次觀測(cè)時(shí),適當(dāng)增加測(cè)回?cái)?shù),一般取3次的數(shù)據(jù)作為測(cè)點(diǎn)的初始讀數(shù)。(3)監(jiān)控量測(cè)控制指標(biāo)及要求①建筑物、道路、管線沉降量控制要求根據(jù)《地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DB11T490-2007),在隧道施工影響范圍內(nèi)的最大隆起值小于10mm,最大沉降量小于30mm。②建筑物、道路、管線沉降量裂縫控制要求為保證結(jié)構(gòu)使用年限,要求結(jié)構(gòu)原有裂縫不發(fā)生明顯惡化,且不產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)性裂縫,以防止雨水滲透對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成影響。③預(yù)警值(F)F=實(shí)測(cè)值/控制值(三級(jí)管理體系)當(dāng)0.7≤F<0.85時(shí):預(yù)警,分析原因,加強(qiáng)監(jiān)測(cè),準(zhǔn)備補(bǔ)救措施;當(dāng)0.85≤F<1時(shí):報(bào)警,采取補(bǔ)救措施,避免位移值進(jìn)一步增加。當(dāng)F>1時(shí):報(bào)警,暫停施工,立即采取補(bǔ)強(qiáng)措施,并上報(bào)處理措施,后續(xù)調(diào)整施工參數(shù),確保位移趨于穩(wěn)定。在實(shí)際施工中,會(huì)同業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、第三方監(jiān)測(cè)單位等相關(guān)單位進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)及修正,正確指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。(4)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、處理取得各種監(jiān)測(cè)資料后,需及時(shí)進(jìn)行處理,排除儀器、讀數(shù)等操作過程中的失誤,剔除和識(shí)別各種粗差、偶然和系統(tǒng)誤差,避免漏測(cè)和錯(cuò)測(cè),保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和完整性,采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)資料的整理和初步定性分析工作。(5)信息化施工根據(jù)監(jiān)控量測(cè)資料將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析、繪制各種表格及曲線圖,當(dāng)曲線趨于平衡時(shí)推算出最終值,并提示結(jié)構(gòu)物的安全性。監(jiān)測(cè)人員按時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息,調(diào)整施工參數(shù),保證安全施工。(6)監(jiān)控量測(cè)流程①監(jiān)測(cè)資料的反饋程序監(jiān)測(cè)資料反饋管理程序見圖3-8。圖3-8監(jiān)測(cè)資料反饋程序圖3-4監(jiān)測(cè)資料反饋管理程序圖3-4監(jiān)測(cè)資料反饋管理程序圖監(jiān)測(cè)信息反饋管理流程見圖3-9。圖3-9監(jiān)測(cè)信息反饋管理流程圖3.1.6.3監(jiān)測(cè)設(shè)備測(cè)試元件及監(jiān)測(cè)儀器表見表3-10。表3-10主要監(jiān)測(cè)設(shè)備匯總表序號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備型號(hào)生產(chǎn)廠家備注1全站儀TC1201瑞士LEICA2電子水準(zhǔn)儀DS3SOKKIA3銦瓦尺3mSOKKIA3.1.6.4監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)及監(jiān)測(cè)頻率根據(jù)招標(biāo)文件以及相關(guān)規(guī)范,在盾構(gòu)施工過程中需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目有:地表隆陷及路面觀測(cè)。各種觀測(cè)數(shù)據(jù)相互印證,確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性,為合理確定盾構(gòu)施工參數(shù)提供依據(jù),達(dá)到反饋指導(dǎo)施工目的。(1)地面沉降監(jiān)測(cè)①地表沉降測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)盾構(gòu)穿越建筑物、道路、管線地表沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)采用標(biāo)準(zhǔn)方法,即所設(shè)測(cè)點(diǎn)穿透地面表面結(jié)構(gòu)層,將其埋設(shè)在較堅(jiān)實(shí)的地層中(通常深度不小于1米),同時(shí)設(shè)置保護(hù)套管及蓋板。②測(cè)點(diǎn)的布置依據(jù)《地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DB11T490-2007)中第3.2.2條規(guī)定,縱向地表測(cè)點(diǎn)沿盾構(gòu)推進(jìn)軸線設(shè)置,測(cè)點(diǎn)間距為10~30m(根據(jù)實(shí)際地形情況分別布置在穿越建筑物、道路、管線的兩側(cè))。依據(jù)《地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DB11T490-2007)中第5.0.4條規(guī)定,橫向監(jiān)測(cè)斷面:橫向地表測(cè)點(diǎn)的布置范圍應(yīng)根據(jù)預(yù)測(cè)的沉降槽確定,一般可在隧道結(jié)構(gòu)外沿兩側(cè)各30米范圍布設(shè),一排橫向地表測(cè)點(diǎn)不宜少于7個(gè),且依據(jù)近密遠(yuǎn)疏的原則布置。地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示例圖見圖3-10圖3-10地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示例圖說明:本標(biāo)段地面監(jiān)測(cè)圖原則上按照上述監(jiān)測(cè)布置示例圖布置,具體視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際建筑物情況、盾構(gòu)掘進(jìn)情況、沉降情況進(jìn)行調(diào)整。③監(jiān)測(cè)頻率依據(jù)《地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DB11T490-2007)中第5.0.4條規(guī)定,監(jiān)測(cè)頻率見表3-8。表3-11地表沉降監(jiān)測(cè)頻率序號(hào)檢測(cè)頻率1掘進(jìn)面距監(jiān)測(cè)斷面前后≤20m1-2次/天2≤50m1次/2天3>50m1次/周4根據(jù)數(shù)據(jù)分析確定沉降基本穩(wěn)定1次/月④工作基點(diǎn)選點(diǎn)地基堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定、安全僻靜,利于標(biāo)石長(zhǎng)期保存與監(jiān)測(cè)。a選點(diǎn)時(shí)應(yīng)與水工設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)以及水文地質(zhì)人員的配合確保垂直工作基點(diǎn)選在變形區(qū)以外。盡可能選在基巖露頭或覆蓋層淺的基巖上。b垂直工作基點(diǎn)選定后,埋石所占用的土地,應(yīng)得到土地使用者的和管理者的同意,填寫開挖澆筑數(shù)據(jù)表。⑤工作基點(diǎn)的澆筑工作基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)至凍土層以下,現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑,工作基準(zhǔn)點(diǎn)中央應(yīng)嵌入不銹鋼或銅水準(zhǔn)標(biāo)志。⑥監(jiān)測(cè)點(diǎn)的放樣、澆筑監(jiān)測(cè)點(diǎn)放樣利用業(yè)主及監(jiān)理批準(zhǔn)的平面加密控制測(cè)量成果,進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的放樣測(cè)量,采用全站儀坐標(biāo)法放樣,放樣精度按五等5″級(jí)測(cè)量精度施測(cè),點(diǎn)位中誤差≤±30mm。按照施工設(shè)計(jì)圖要求,現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑。(2)建筑物、道路、管線地表裂縫監(jiān)測(cè)安排監(jiān)測(cè)人員巡視建筑物、道路、管線地表和既有裂縫變化情況,盾構(gòu)穿越期間,24小時(shí)安排巡視人員進(jìn)行不間斷觀測(cè)。(3)地下管線沉降監(jiān)測(cè)①測(cè)點(diǎn)的布置依據(jù)《地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DB11T490-2007)中第5.0.4條規(guī)定,地下管線每5-15米一個(gè)測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)布置在管線接頭或位移變化敏感部位。②監(jiān)測(cè)頻率依據(jù)《地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DB11T490-2007)中第5.0.4條規(guī)定,監(jiān)測(cè)頻率見表3-6。3.1.6.5巡視檢查在監(jiān)測(cè)地面變形監(jiān)測(cè)中,應(yīng)結(jié)合巡視、查勘地面情況和地下管線的變化情況,如發(fā)現(xiàn)有塌陷、裂縫時(shí),應(yīng)做出標(biāo)記并畫出裂縫的分布圖,量出每一裂縫的寬度,長(zhǎng)度和深度,并編上號(hào)碼。以后應(yīng)對(duì)裂縫發(fā)展情況,定期進(jìn)行監(jiān)察。3.1.6.6觀測(cè)資料分析整編上報(bào)(1)觀測(cè)資料分析①觀測(cè)成果的可靠性;②監(jiān)測(cè)體的累計(jì)變形量和兩相鄰觀測(cè)周期的相對(duì)變形量分析;③相關(guān)影響因素(荷載、氣象和地質(zhì)等)的作用分析。(2)變形觀測(cè)項(xiàng)目變形觀測(cè)項(xiàng)目,提交下列有關(guān)資料:①原始觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄及變形監(jiān)測(cè)成果統(tǒng)計(jì)表;②變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖;裂縫位置及監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖;③位移曲線圖。3.1.6.7監(jiān)測(cè)體系及保證措施(1)監(jiān)控量測(cè)管理體系針對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的特點(diǎn)建立專業(yè)組織機(jī)構(gòu)。施工高峰期間,由我單位派駐現(xiàn)場(chǎng)8人組成監(jiān)控量測(cè)及信息反饋小組,成員由多年從事地下工程施工及具有監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員組成。組長(zhǎng)由具有豐富施工經(jīng)驗(yàn),較高結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算能力的工程師擔(dān)任。監(jiān)測(cè)小組在組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下負(fù)責(zé)本標(biāo)段日常監(jiān)測(cè)工作及資料整理工作。監(jiān)測(cè)組織機(jī)構(gòu)見圖3-11。圖3-11施工監(jiān)測(cè)組織機(jī)構(gòu)圖(2)監(jiān)測(cè)小組分工及職責(zé)組長(zhǎng):負(fù)責(zé)編制監(jiān)測(cè)方案,組織監(jiān)測(cè)工作的組織計(jì)劃、外協(xié)以及監(jiān)測(cè)資料的質(zhì)量審核。組員:在組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下,負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置及日常的監(jiān)測(cè)工作。監(jiān)控量測(cè)資料均由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理與管理,當(dāng)取得各種監(jiān)測(cè)資料后,能及時(shí)進(jìn)行處理,繪制各種類型的表格及曲線圖,對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析,預(yù)測(cè)最終位移值,預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)物的安全性,確定工程技術(shù)措施。8保證措施要保證監(jiān)測(cè)工程的質(zhì)量,除了需要有先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備及富有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員外,更重要的還應(yīng)通過建立明確的責(zé)任制和檢查校核制度來予以保證。為確保量測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性和連續(xù)性,特指定以下工作制度和各項(xiàng)質(zhì)量保證措施:⑴監(jiān)測(cè)組應(yīng)與監(jiān)理工程師密切配合工作,及時(shí)向監(jiān)理工程師報(bào)告有關(guān)情況和問題,并提供有關(guān)真實(shí)可靠的量測(cè)資料;⑵儀器在安裝埋設(shè)的全過程中,必須對(duì)儀器、監(jiān)測(cè)元器件和設(shè)備工藝等進(jìn)行連續(xù)性的檢驗(yàn),以保證它們的質(zhì)量的穩(wěn)定性,并作安裝記錄;⑶制定切實(shí)可行的監(jiān)測(cè)實(shí)施方案和相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)埋設(shè)保護(hù)措施;⑷成立專門監(jiān)測(cè)組承擔(dān)施工監(jiān)測(cè),量測(cè)人員保持固定,保證資料的連續(xù)性;⑸儀器的管理采取專人專用,專人保養(yǎng)。盾構(gòu)始發(fā)、接收、停機(jī)、換刀和維修專項(xiàng)施工方案3.2.1盾構(gòu)機(jī)始發(fā)專項(xiàng)施工方案3.2.1.1始發(fā)掘進(jìn)施工工藝及流程由于盾構(gòu)始發(fā)條件限制,盾構(gòu)機(jī)始發(fā)分3個(gè)階段進(jìn)行:第一階段:將連接橋及1#臺(tái)車置于始發(fā)井內(nèi),其余后續(xù)設(shè)備置于地面上,盾體與后配套設(shè)備之間采用臨時(shí)管線連接,1#臺(tái)車與其余后續(xù)設(shè)備采用臨時(shí)管線連接,圖8-14為臨時(shí)延長(zhǎng)管線照片;調(diào)試完畢后,將盾構(gòu)機(jī)頂入破除的洞門內(nèi),使得刀盤頂?shù)酵馏w上,,安裝反力架,始發(fā)掘進(jìn);在此階段,直接在螺旋輸送器出土口下用臨時(shí)小土箱接土,用管片吊運(yùn)裝置提升臨時(shí)小土箱至運(yùn)土車上,棄土外運(yùn);第二階段:待掘進(jìn)自洞門至約70m,拆除臨時(shí)管線連接,后續(xù)臺(tái)車全部下井連接,調(diào)試完畢后,繼續(xù)掘進(jìn)。第三階段:待掘進(jìn)自洞門至約100m,安裝雙股岔道軌道,進(jìn)行雙列車編組,進(jìn)入正常掘進(jìn)階段,始發(fā)流程示意圖如下圖所示。3.2.1.2始發(fā)施工準(zhǔn)備為保證盾構(gòu)始發(fā)的安全和質(zhì)量,準(zhǔn)備工作必須細(xì)致,施工方案必須周密到位。1.生產(chǎn)設(shè)施準(zhǔn)備工作⑴地面生產(chǎn)設(shè)施準(zhǔn)備工作在盾構(gòu)推進(jìn)施工前,按常規(guī)進(jìn)行施工用電、用水、通風(fēng)、排水、照明等的安裝工作,及地面行車的安裝工作并驗(yàn)收通過。⑵施工必要的材料、設(shè)備、機(jī)具準(zhǔn)備,并準(zhǔn)備好相應(yīng)的辦公、庫房等生活用房。以滿足本階段施工要求:管片、螺栓等有足夠的備貨。管片必須按技術(shù)要求生產(chǎn),經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收確認(rèn)方可進(jìn)入工地使用。如在運(yùn)輸中管片有碰撞破碎,有廠方專人按規(guī)定尺寸修復(fù)后,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理認(rèn)可,方可使用,否則一律退回廠方不得使用。⑶建立測(cè)量控制網(wǎng)并經(jīng)復(fù)核、認(rèn)可。⑷盾構(gòu)機(jī)托架下井組裝、定位(見圖3-13)托架坡度按照設(shè)計(jì)坡度擺放??紤]到土壓平衡盾構(gòu)機(jī)斷面和重量都較大。⑸安裝盾構(gòu)機(jī)始發(fā)反力架。⑹洞門的密封裝置安裝盾構(gòu)在出洞始發(fā)過程中,切口水壓較高,洞口與盾構(gòu)殼體形成環(huán)形的建筑空隙,為防止盾構(gòu)始發(fā)時(shí)壓力較高的泡沫、泥水及盾體完全進(jìn)入洞門后壁后注漿,大量從洞門處通過此建筑空隙竄入井內(nèi),影響開挖面土壓的建立、造成開挖面土體的不穩(wěn)定,必須設(shè)置性能良好的密封裝置。洞口密封采用簾布橡膠密封裝置,確保土壓平衡建立。在洞口外側(cè)安裝一道止水裝置,該止水裝置由簾布橡膠板、扇形壓板、圓形板、連接螺絲、墊圈組成。另外,簾布襪套及盾殼的外表面在始發(fā)時(shí),均需涂油脂潤(rùn)滑,減少兩者間的摩擦,保證止水裝置不被破壞,使其處于良好的工作狀態(tài)。始發(fā)過程中應(yīng)密切注意洞口止水裝置,當(dāng)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入時(shí),可能受損破壞,一旦受損應(yīng)立即停止推進(jìn),待修復(fù)或調(diào)整好方能推進(jìn)。盾構(gòu)在始發(fā)過程中,洞口與盾構(gòu)殼體將形成環(huán)形的建筑空隙,為防止始發(fā)時(shí)泡沫、泥水及盾體完全進(jìn)入洞門后壁后注漿,大量從洞門間隙通過此建筑空隙竄入井內(nèi),影響開挖面土壓壓力的建立、開挖面土體的穩(wěn)定以及工作井和盾構(gòu)內(nèi)的施工,必須設(shè)置性能良好的密封止水裝置,確保初始土壓平衡的正確建立和施工安全。⑺導(dǎo)向軌道的接長(zhǎng)盾構(gòu)始發(fā)時(shí),由于托架基準(zhǔn)導(dǎo)軌與前方土體之間,為保證盾構(gòu)安全及準(zhǔn)確始發(fā),在洞內(nèi)安裝二根導(dǎo)向延長(zhǎng)軌道,安裝傾角位置與托架軌道一致,并在延長(zhǎng)導(dǎo)軌下方澆搗砼。2.具體各崗位做好以下準(zhǔn)備工作:(1)施工技術(shù)人員:熟悉工程地質(zhì),對(duì)隧洞所處地層土質(zhì)應(yīng)加強(qiáng)認(rèn)識(shí),并到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各地層、巖層的樣本實(shí)體作逐一的認(rèn)識(shí)。對(duì)工程作詳細(xì)的了解、分析,認(rèn)真熟悉施工圖紙。(2)盾構(gòu)操作司機(jī):檢查各液壓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常;將各液壓泵油壓調(diào)試到設(shè)計(jì)壓力;油路及接頭無滲漏;油泵運(yùn)輸無異常聲音;盾尾油脂充填密實(shí)。(3)電工:保證工地各部位供電正常;保證盾構(gòu)機(jī)內(nèi)各馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)正常;盾構(gòu)機(jī)內(nèi)各傳感器工作正常;電瓶車正常充電,運(yùn)行。(4)起重工:保證門吊運(yùn)行正常;配備好各種起吊鋼絲繩;做好清除門洞內(nèi)混凝土的準(zhǔn)備;熟悉拼裝機(jī)的操作。(5)測(cè)量工:安裝好盾構(gòu)機(jī)內(nèi)測(cè)量系統(tǒng),做好軸線控制點(diǎn)投放工作,測(cè)量盾構(gòu)機(jī)初始狀態(tài)。(6)漿液工:安裝好拌漿設(shè)備和下井管路,保證其運(yùn)轉(zhuǎn)正常,根據(jù)泥漿配合比試拌和試送。3.2.1.3盾構(gòu)始發(fā)在現(xiàn)場(chǎng)及井內(nèi)設(shè)備布置完成及盾構(gòu)機(jī)調(diào)試完后,依靠反力架和負(fù)環(huán)管片進(jìn)行盾構(gòu)始發(fā)。開始安裝負(fù)環(huán)管片,邊安裝負(fù)環(huán)管片,盾構(gòu)機(jī)邊向洞圈推進(jìn)。當(dāng)?shù)侗P距離洞口還有1.5m停止,破除洞門剩余部分混凝土。為減少盾構(gòu)始發(fā)時(shí)的推進(jìn)阻力和避免刀盤上的刀頭損壞洞口密封裝置,在刀盤和洞口密封裝置上涂抹潤(rùn)滑油以減小摩擦力。盾構(gòu)向洞門土體逐漸靠攏,使盾構(gòu)機(jī)頭部切入土體,再經(jīng)刀盤旋轉(zhuǎn)切削土體,充滿盾構(gòu)機(jī)土倉,開始建立正面土壓力以平衡盾構(gòu)正面土壓,確保土體的位移量降至最小值。推進(jìn)時(shí),注意觀察反力架和后面斜撐是否產(chǎn)生變形,防止位移量過大而造成破壞。為減少盾構(gòu)的推進(jìn)阻力,推進(jìn)前,在盾構(gòu)基座面上涂抹潤(rùn)滑油。當(dāng)盾尾完全進(jìn)入土體后,在洞圈周圍安裝由橡膠止水簾布、扇形板等組成的密封裝置,通過管片注漿孔均勻地向管片外部壓注水硬性漿液充填外界土體和管片外環(huán)的空隙,開始漿液灌注。3.2.2盾構(gòu)接收專項(xiàng)方案在盾構(gòu)機(jī)推至離盾構(gòu)接收井50~100m時(shí),必須做好充分的準(zhǔn)備工作。1.盾構(gòu)到達(dá)接收井前的準(zhǔn)備工作再次對(duì)到達(dá)洞門位置的盾構(gòu)機(jī)位置進(jìn)行測(cè)量確認(rèn),確?;炷炼軜?gòu)接收基座施作,洞門封堵材料各項(xiàng)工作全部準(zhǔn)備就緒。2.盾構(gòu)位置姿態(tài)的復(fù)檢測(cè)量盾構(gòu)到達(dá)井口前的測(cè)量是復(fù)檢盾構(gòu)所處的方位,確認(rèn)盾構(gòu)狀態(tài),評(píng)估盾構(gòu)進(jìn)洞的姿態(tài)和擬訂盾構(gòu)進(jìn)洞段的施工軸線和施工方案的重要依據(jù),以便盾構(gòu)在此階段的施工中始終按預(yù)定的方案實(shí)施,以良好姿態(tài)進(jìn)洞,正確無誤地移動(dòng)到基座上。3.安裝進(jìn)洞、出洞口防水裝置進(jìn)洞、出洞口的防水是本工程防水的重要組成部分,因此在進(jìn)、出洞口連接處均須事先安裝好防水裝置。在盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)嚴(yán)格控制同心度是確保裝置防水功能的關(guān)鍵,所以進(jìn)洞前段掘進(jìn)時(shí)即應(yīng)加強(qiáng)測(cè)量控制軸線位置,以便管片拼裝成環(huán)時(shí)與防水裝置密貼吻合。并在環(huán)片與開挖面的接合空隙處輔以注漿手段以加強(qiáng)接口的防水效果。4.盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入盾構(gòu)接收井當(dāng)盾構(gòu)逐漸靠近井口進(jìn)洞門時(shí),要在洞門口混凝土上開設(shè)10cm大小的觀察孔,加強(qiáng)對(duì)其變形和土體的觀察,并控制好推進(jìn)時(shí)土壓值,土壓值不宜過高,停止注漿盡量掏空倉內(nèi)的泥土,使正面土壓力降低到最低值,以確保施工安全。盾構(gòu)應(yīng)盡快連續(xù)推進(jìn)和拼裝管片,盡量縮短盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)間,減少水和土體的流失。洞圈管片脫出盾尾后,用弧形鋼板將其與洞門預(yù)埋鋼板焊接密封,并用水硬性漿液將管片和洞圈的間隙進(jìn)行充填,以防止水土流失,保護(hù)周圍環(huán)境。3.2.3盾構(gòu)停機(jī)專項(xiàng)方案3.2.3.1盾構(gòu)正常停機(jī)方案盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中正常的較大維修、保養(yǎng)需要停機(jī)進(jìn)行,停機(jī)過程需采用如下措施:1.停機(jī)前,應(yīng)提前選擇地質(zhì)條件較好,地面無建(構(gòu))筑物及地下管線的區(qū)域作為停機(jī)區(qū)域,依據(jù)具體的停機(jī)時(shí)間制定詳細(xì)的停機(jī)方案與計(jì)劃,提前安排監(jiān)測(cè)人員對(duì)預(yù)選的停機(jī)位置加密布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)并取得初始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),盾構(gòu)掘進(jìn)人員與機(jī)修人員應(yīng)相互配合做好停機(jī)準(zhǔn)備。2.做好停機(jī)前的最后一環(huán)的掘進(jìn),調(diào)節(jié)停機(jī)時(shí)的土倉壓力比設(shè)定壓力略大于0.2~0.3bar。3.根據(jù)同步漿液的初凝時(shí)間,安排停機(jī)5~7小時(shí)后,再掘進(jìn)50~100mm。掘進(jìn)過程不進(jìn)行注漿和出土,防止?jié){液凝固盾尾密封刷。4.盾構(gòu)停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng),通過中盾和前盾的膨潤(rùn)土加入系統(tǒng),在盾體周圍注滿泥漿,保持地層穩(wěn)定,同時(shí)防止周圍土體與盾體固結(jié),避免盾構(gòu)機(jī)再次掘進(jìn)時(shí)土體摩擦力過大。5.加強(qiáng)對(duì)盾構(gòu)機(jī)土倉壓力的監(jiān)視和調(diào)整,根據(jù)地層情況確定土倉壓力警戒值。當(dāng)土倉壓力低于警戒值時(shí),通過膨潤(rùn)土系統(tǒng)加入泥漿來保持土倉壓力。6.加強(qiáng)對(duì)地面的監(jiān)測(cè),及時(shí)反應(yīng)地層的變形情況。7.每隔3天,需要定期做小距離的推動(dòng)。8.停機(jī)期間,按正常保養(yǎng)程序?qū)Χ軜?gòu)機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)。3.2.3.2盾構(gòu)非正常停機(jī)方案1.掘進(jìn)過程中出現(xiàn)下列情況之一時(shí),必須立即停止掘進(jìn)作業(yè),經(jīng)過分析,采取措施,確認(rèn)安全后,方可恢復(fù)掘進(jìn)作業(yè)。(1)開挖面發(fā)生嚴(yán)重塌方。(2)遇到障礙物無法掘進(jìn)。(3)傳力柱發(fā)生彎曲或扭曲。(4)后背變形、位移超過規(guī)定。(5)頂力驟然增大或超過控制頂力。(6)成洞管片出現(xiàn)裂縫或接口出現(xiàn)劈裂、錯(cuò)位。(7)成洞管片沉降值、沉降速率和變形大于設(shè)計(jì)規(guī)定。(8)盾構(gòu)機(jī)的切削功率(或切削扭矩)和密封艙壓力大于額定值。(9)影響區(qū)內(nèi)地面、地下管線、建(構(gòu))筑物的沉降、傾斜度、結(jié)構(gòu)裂縫和變形等量測(cè)數(shù)據(jù)有突變或超過限值。2.以上情況停機(jī)需采用如下措施(1)停機(jī)時(shí),立即確定盾構(gòu)機(jī)所處位置,立即派出監(jiān)測(cè)人員對(duì)盾構(gòu)機(jī)周邊地面建(構(gòu))筑物及地下管線增設(shè)監(jiān)控點(diǎn)并加密監(jiān)測(cè),項(xiàng)目部立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,做好地面防護(hù),盾構(gòu)技術(shù)負(fù)責(zé)人及總機(jī)電工程師及時(shí)查找問題,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做好排除險(xiǎn)情的方案上報(bào)監(jiān)理審批后立即組織實(shí)施。(2)調(diào)節(jié)停機(jī)時(shí)的土倉壓力比設(shè)定壓力略大于0.2~0.3bar。(3)根據(jù)實(shí)際情況安排盾構(gòu)機(jī)適當(dāng)掘進(jìn),掘進(jìn)過程不進(jìn)行注漿和出土,防止?jié){液凝固盾尾密封刷。(4)盾構(gòu)停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng),通過中盾和前盾的膨潤(rùn)土加入系統(tǒng),在盾體周圍注滿泥漿,保持地層穩(wěn)定,同時(shí)防止周圍土體與盾體固結(jié),避免盾構(gòu)機(jī)再次掘進(jìn)時(shí)土體摩擦力過大。(5)加強(qiáng)對(duì)盾構(gòu)機(jī)土倉壓力的監(jiān)視和調(diào)整,根據(jù)地層情況確定土倉壓力警戒值。當(dāng)土倉壓力低于警戒值時(shí),通過膨潤(rùn)土系統(tǒng)加入泥漿來保持土倉壓力。(6)加強(qiáng)對(duì)地面的監(jiān)測(cè),及時(shí)反應(yīng)地層的變形情況,采取措施確保地面安全直至問題排除。3.2.4盾構(gòu)換刀專項(xiàng)方案本盾構(gòu)區(qū)間地質(zhì)復(fù)雜,線路較長(zhǎng),隧洞地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要為砂、粘、礫多層結(jié)構(gòu)及砂、粘雙層結(jié)構(gòu),對(duì)刀盤、刀具磨損較大,需要在掘進(jìn)期間進(jìn)行開倉檢查,必要時(shí)需要進(jìn)行開倉換刀,開倉換刀作業(yè)首先挑選地質(zhì)條件較好的地段,必要時(shí)對(duì)土體進(jìn)行加固,其次要做好充分的換刀準(zhǔn)備工作、作業(yè)安全措施。3.2.4.1盾構(gòu)帶壓換刀換刀是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)大、作業(yè)條件艱苦的工作,其成功與否直接關(guān)系到工程的成敗,選擇地點(diǎn)不當(dāng)或者是措施不力會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果,因此在考慮換刀以前必須選擇好合適的地層中,最好是選擇土體能夠自穩(wěn)的地層,如果地層軟弱,不能自穩(wěn),需提前對(duì)土體采用合適的方法進(jìn)行加固處理以滿足換刀條件。換刀施工前,作好地質(zhì)調(diào)查,在擬訂的換刀地點(diǎn)前,進(jìn)行地層加固,以確保換刀過程中的盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)面的地層穩(wěn)定,施工中換刀人員的絕對(duì)安全。在換刀過程中,需注意的主要事項(xiàng)有:1.進(jìn)入土倉(1)進(jìn)入土倉當(dāng)工人進(jìn)入土倉后,最重要的是要保證工人在挖掘室中不受塌落材料和突然涌水的傷害。所以應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況(礫石或沙質(zhì)地、覆蓋小、水),在停止掘進(jìn)之后可能需要向土倉的土漿中加入膨潤(rùn)土,并用刀盤混合均勻,以穩(wěn)定和密封開挖面。在這種情況下,使用的膨潤(rùn)土懸浮液起支承液的作用,在壓力的作用下滲入地層,進(jìn)行密封,生成一種被稱為“濾餅”的結(jié)構(gòu)。壓縮空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)使這一濾餅保持平衡,象一層薄膜,從而改善開挖面的密封性。然后按以下步驟進(jìn)行操作:①壓縮空氣調(diào)節(jié)設(shè)備的管路通過隔墻后面的單獨(dú)接口用水進(jìn)行沖洗,以防止挖掘下的材料進(jìn)入壓縮空氣回路中。②清洗后給壓縮空氣裝置加壓,(壓力墻上的所有閘閥均關(guān)閉)。③從挖掘室中排出土漿,直至土壓降低0.1-0.2bar為止。④達(dá)到這一壓降之后,可以向挖掘室噴射壓縮空氣。調(diào)節(jié)裝置要調(diào)定成室頂上的空氣壓力高于起始的土壓0.1bar。⑤必須排出一部分土漿,直到至少上面的土壓計(jì)顯示出在壓縮空氣調(diào)節(jié)設(shè)備上調(diào)定的空氣壓力。在這期間,可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤卸下室頂范圍里的挖掘下的材料。⑥停止刀盤和螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),關(guān)閉螺旋器閘閥,卸下輸送帶上的物料。⑦人員進(jìn)入主室,由人閘管理員將主室調(diào)至土倉的壓力狀態(tài)。⑧人員進(jìn)入人閘主室,且土倉和主室進(jìn)行壓力平衡之后,則可以小心打開壓力墻門。在這一過程中要注意落下的材料。(2)安全說明①必須關(guān)閉螺旋輸送器,如果螺旋輸送器閘閥沒有關(guān)閉,就會(huì)造成壓縮空氣猛烈從螺旋輸送器噴出的危險(xiǎn)。這會(huì)導(dǎo)致開挖面穩(wěn)定性降低(塌落材料、涌水)。挖掘室的壓力減弱和開挖面穩(wěn)定性降低均會(huì)使人員的健康造成嚴(yán)重的傷害。②因?yàn)榭赡軙?huì)出現(xiàn)開挖面部分倒塌的情況,所以進(jìn)入土倉非常危險(xiǎn)。在整個(gè)時(shí)間內(nèi)都必須非常仔細(xì)地觀察開挖面。③必須遵守全部的安全措施,防止工作材料的滾動(dòng)和下落,以保證刀具的安全運(yùn)輸。④所有需要的起重工具都要固定在預(yù)定的支架上并經(jīng)過檢察,保證安全操作。⑤全部人員都佩戴安全索,特別是在刀盤上工作時(shí),必須把它固定在固定點(diǎn)上。⑥作為緊急安全室,前室必須始終讓所有工人進(jìn)入,不許被管路、電纜或其它材料堵塞。在土倉里進(jìn)行超壓工作過程中,前室的門必須關(guān)閉,這樣可以保證前室在任何時(shí)候都可以從兩邊進(jìn)入。⑦無論盾構(gòu)機(jī)處于何種操作方式,都不允許在鋪設(shè)供應(yīng)管路時(shí)穿過人閘門,造成堵塞。管路每次都要聯(lián)接在壓力墻上規(guī)定的連接箱中。2.人閘人閘的操作由經(jīng)過培訓(xùn)的人閘管理員進(jìn)行。人閘管理員需要的各種操作和顯示元件都安放在人閘的外部。只允許通過高壓空氣檢查和經(jīng)過相應(yīng)培訓(xùn)的的人員進(jìn)入人閘。人員在人閘中高壓環(huán)境下作業(yè)時(shí)間需符合相關(guān)規(guī)定。人閘的前室和主室中裝有相同的元件(壓力表、時(shí)鐘、電話等)。定期檢查所有設(shè)施的功能(顯示儀表、帶式記錄儀、暖氣、時(shí)鐘、溫度計(jì)、密封和閥等)。(1)安全說明必須定期檢查電話和緊急電話設(shè)施的正常功能?;加袀L(fēng)感冒和流感的人員不許進(jìn)入人閘,他們有鼓膜的危險(xiǎn)。人員進(jìn)出人閘時(shí)必須穿干衣服。必須注意人閘前面和里面所有警告牌和信息牌的內(nèi)容,嚴(yán)格遵守其中的命令和禁令。檢查門密封和密封面的清潔和損壞狀況,必要時(shí)更換密封。每次進(jìn)出人閘之前,都要檢查確定帶式記錄儀的功能完好和貯紙量。應(yīng)連續(xù)觀察人閘人閘內(nèi)人員的身體狀況。如果人閘里一名或多名人員稍有感覺不適的癥狀,馬上中斷過程,把他們從人閘中放出。必須保證在高壓空氣中工作的人員出人閘后在工地上逗留2個(gè)小時(shí),以觀察他們的身體狀況。(2)進(jìn)入主室①檢查顯示儀表、帶式記錄儀、暖氣、時(shí)鐘、溫度計(jì)、電話、緊急電話、閥門等。檢查門密封的清潔狀況。②人員進(jìn)入主室。③開動(dòng)主室的雙紙帶記錄儀,檢查其工作是否正常以及儲(chǔ)紙量。④關(guān)閉主室和前室之間的隔離門,注意正確鎖閉。⑤壓力墻上的人閘門處于密封狀態(tài)。⑥人閘管理員和在人閘中坐著的人員之間建立電話聯(lián)系。⑦人閘管理員緩慢打開“主室通入空氣”閘閥,按照規(guī)章緩慢增加主室的壓力,直至達(dá)到工作壓力。(人閘中的工作壓力最高可達(dá)到3bar,當(dāng)超過3bar以后,就會(huì)通過安全閥自動(dòng)卸壓。⑧主室中的人員可以根據(jù)自己的要求調(diào)定暖氣。⑨當(dāng)主室的壓力與盾殼挖掘室的壓力相同時(shí),人閘中的人員緩慢打開主室和挖掘室之間的閘閥。⑩主室和挖掘室之間的壓力平衡后就可以打開壓力墻門。(11)人閘管理員關(guān)閉帶式記錄儀。(3)離開主室①主室和前室之間的人閘門處于關(guān)閉狀態(tài)。②要出來的人員離開土倉,進(jìn)入主室。③壓力墻門和壓力墻上用于平衡壓力的閘閥必須關(guān)閉。④人閘中的人員與人閘管理員進(jìn)行電話聯(lián)系。⑤人閘管理員打開帶式記錄儀。⑥人閘管理員在觀察壓力表“主室壓力”和流量計(jì)“主室排氣”的同時(shí),開始使用“主室排氣”閘閥緩慢降低主室壓力。⑦與此同時(shí),他使用閘閥“主室通入空氣”向人閘通入空氣。但不能使壓力再次上升。⑧調(diào)節(jié)閘閥“主室排氣”和“主室通入空氣”,使人閘在通風(fēng)的情況下達(dá)到一個(gè)符合規(guī)范的穩(wěn)定而緩慢的降壓過程。在這一過程中,流量計(jì)“主室排氣量”的流量必須不低于每人0.5m3/min。首先使壓力降低到規(guī)定的第一階段的壓力狀態(tài),并穩(wěn)定觀察3分鐘,實(shí)在氣閘中工作的人員適應(yīng)這個(gè)壓力狀態(tài)。⑨重復(fù)過程(6)到(8)按附表Ⅰ分幾個(gè)階段將壓力將壓力降低至常壓。⑩在這一進(jìn)出過程中,人閘里人員可以打開暖氣。推薦的溫度范圍是最低15攝氏度,最高28攝氏度。(11)當(dāng)主室壓力到達(dá)常壓后,就可以打開主室隔墻上通往常壓房間的門,讓人員走出主室。(12)人閘管理員關(guān)閉帶式記錄儀,把進(jìn)出過程(日期、時(shí)間、壓力、人數(shù)等)登記到進(jìn)出人閘登記簿中。(4)進(jìn)出人閘前室前室用于在挖掘室和壓力室的高壓空氣中工作時(shí)送入材料或進(jìn)入人。旁室的操作與主室相近。唯一的區(qū)別是使用的閥和顯示儀表不同。(5)把挖掘刀具送入挖掘室①使用起重設(shè)備把材料送入人閘前室。②關(guān)閉人閘前室門。③升至高壓。④打開前室和主室之間的人閘門。⑤把材料從主室取出,送入土倉。3.更換刀盤上的刀具(1)更換刀具的準(zhǔn)備工作在工人開始在刀盤上更換刀具之前,還必須進(jìn)行以下工作:①在掘進(jìn)停止之后根據(jù)地質(zhì)情況排出挖掘下的材料。②用起重設(shè)備和運(yùn)輸臺(tái)把刀具送入主室(工作室)。③在高壓空氣中工作時(shí),人員要按照規(guī)則適應(yīng)挖掘室中的壓力狀態(tài)。④使用主室中的維修操縱板把刀盤轉(zhuǎn)至希望的位置。⑤懸掛平臺(tái)、格篩和起重設(shè)備都要固定在盾外殼預(yù)設(shè)的固定點(diǎn)上。(2)安全說明①因?yàn)榭赡軙?huì)出現(xiàn)開挖面部分倒塌的情況,所以進(jìn)入土倉非常危險(xiǎn)。在整個(gè)時(shí)間內(nèi)都必須非常仔細(xì)地觀察開

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