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盾構(gòu)分體始發(fā)掘進施工要點及管理控制措施分

2015-07-01 09:27楊宇
信息化建設(shè) 2015年5期
關(guān)鍵詞:盾構(gòu)施工

摘要:目前我國城市內(nèi)地鐵隧道、水工隧洞施工已普遍使用盾構(gòu)法,北京市南水北調(diào)東干渠08標(biāo)段工程即采用盾構(gòu)法施工。文章結(jié)合施工案例,分析了盾構(gòu)分體始發(fā)掘進施工要點及管理控制措施,以供參考。

關(guān)鍵詞:盾構(gòu);分體始發(fā)掘進;施工

1工程段概述

北京市南水北調(diào)東干渠08標(biāo)段工程13#始發(fā)井~12#始發(fā)井,全線里程總計2927m,13號盾構(gòu)始發(fā)井基坑五方橋東側(cè),柏陽小區(qū)西北側(cè)。其地勢平坦,含沙層較厚?;訃o結(jié)構(gòu)采用1000mm厚地下連續(xù)墻,三道支撐;形狀有兩頭粗中間細(xì)的啞鈴型結(jié)構(gòu)。始發(fā)井一端為始發(fā)井口另一側(cè)為接收井口,結(jié)構(gòu)尺寸相同用于盾構(gòu)機和后配套臺車的吊裝下井組裝。

盾構(gòu)始發(fā)是指在始發(fā)豎井內(nèi)利用臨時組裝的管片、反力臺架等設(shè)備,使臺架上的盾構(gòu)機推進,從井壁上的到達口處貫入地層,并沿著規(guī)定路線掘進的一系列作業(yè)。本工程,鑒于始發(fā)場地局限,盾構(gòu)機始發(fā)不能按照正常始發(fā)方案進行,盾構(gòu)機部分臺車必須位于地面。以延伸管線實現(xiàn)始發(fā),經(jīng)過臺車轉(zhuǎn)接使盾構(gòu)機設(shè)備正常連接和正常掘進,進行兩次始發(fā)。

2盾構(gòu)分體始發(fā)掘進施工準(zhǔn)備

2.1周邊環(huán)境核查、監(jiān)測

盾構(gòu)始發(fā)前應(yīng)對始發(fā)段隧道范圍內(nèi)的所有地下管線、地面建構(gòu)筑物進行核查。并提交地下管線調(diào)查報告、地面建筑物調(diào)查報告、地質(zhì)補堪報告。

盾構(gòu)始發(fā)前一個月完成始發(fā)段前300米布監(jiān)測點的布置并取監(jiān)測點初始值。

2.2施工場地布置

施工場地布置主要包括場地圍蔽、消防通道及消防設(shè)備布置、施工臨時供電系統(tǒng)、場地排水系統(tǒng)及污水防治、供水系統(tǒng)、生產(chǎn)、辦公、生活區(qū)布置等,已提交施工場地布置圖。

2.3始發(fā)端頭土體加固

根據(jù)始發(fā)井北端頭的水文地質(zhì)情況,采用素連續(xù)墻進行端頭加固,隧道埋深為14.09m,盾構(gòu)始發(fā)端頭9m范圍內(nèi)采用素連續(xù)墻加固,并采用水平深孔注漿方式。

2.4洞門鑿除

在盾構(gòu)機始發(fā)前一天,對洞門進行中心位置進行鑿出,破壞地連墻整體強度,便于刀盤破碎地連墻結(jié)構(gòu)。洞門鑿除施工安全要求:電焊工、架子工等所有特殊工種必須持證上崗;距洞口2m處,設(shè)立安全警戒線;檢測孔24小時現(xiàn)場觀測,如果有泥沙或大水流出,用事先準(zhǔn)備好的棉紗和木屑封堵檢測孔;作業(yè)人員佩帶好安全帽、安全帶、工作服、絕緣鞋、防護罩等;洞門結(jié)構(gòu)強度破除后,如果盾構(gòu)機不能及時始發(fā),派專人觀測洞門土體變形情況,同時作好地面沉降監(jiān)測,如果地面沉降超過30mm,啟動應(yīng)急措施;

2.5始發(fā)托架施工

始發(fā)托架用于盾構(gòu)機始發(fā)時固定盾構(gòu)機方位、承載盾構(gòu)機的自重,以及調(diào)整盾構(gòu)機中心達到設(shè)計標(biāo)高;在負(fù)環(huán)管片拆除前,始發(fā)托架還起著固定負(fù)環(huán)管片的作用。本標(biāo)段采用鋼支撐始發(fā)托架作為始發(fā)固定盾構(gòu)機,由于始發(fā)托架要固定在始發(fā)井底板上,所以始發(fā)井在底板澆筑事要預(yù)埋幾塊鋼板,用于后期固定始發(fā)托架和反力架。

3盾構(gòu)分體始發(fā)掘進施工要點

3.1初期掘進

本工程初期掘進長度設(shè)定為100米。100米的長度考慮了下幾個因素:盾構(gòu)機和后方臺車的長度;軌道的布置需要;管片與土體之間的摩擦力足以支持盾構(gòu)機的正常掘進;盾構(gòu)左線始發(fā)所需要的長度;初期掘進為盾構(gòu)施工中技術(shù)難度最大的環(huán)節(jié)之一,不可操之過急,要穩(wěn)扎穩(wěn)打。

始發(fā)托架上掘進:平推時,軌面上涂抹黃油,推力小于300t,對始發(fā)架和反力架進行監(jiān)測。對洞門密封進行檢查。

初始隧道段掘進:剛切削土體時刀盤轉(zhuǎn)速不宜過大,增加泡沫的用量,不要出土逐步建立土壓平衡。推力小于600t,刀盤轉(zhuǎn)速1.0轉(zhuǎn)/min,速度15-20mm/min。

3.2碴土運輸

為保證盾構(gòu)始發(fā)段的出土,13#始發(fā)井南側(cè)留有臨時出土口。碴土用電瓶車運送到臨時出土口,龍門吊吊出到碴坑內(nèi),并用自卸汽車外運出土。盾構(gòu)完成初期掘進進入正常掘進后,將出土口前移到盾構(gòu)吊入井,同時設(shè)置道岔,加快施工速度。

3.3管片拼裝

管片由管片車運到場地后,由專人對管片類型、齡期、外觀質(zhì)量和止水條粘結(jié)情況等項目進行最后一次檢查,檢查合格后才可卸入管片堆放場地。管片經(jīng)管片吊車按安裝順序放到管片輸送平臺上,掘進結(jié)束后,再由管片輸送器送到管片安裝器工作范圍內(nèi)等待安裝。負(fù)環(huán)管片不存在防水問題,因此采用通縫拼裝,其余管片采用錯縫拼裝。

3.4負(fù)環(huán)管片、反力架的拆除

盾構(gòu)完成135m掘進以后開始對負(fù)環(huán)管片、反力架進行拆除,準(zhǔn)備正常掘進,在始發(fā)井口鋪設(shè)道岔,井內(nèi)范圍鋪雙線軌道。將反力架后座與車站結(jié)構(gòu)分離,采用切割反力架后撐的型鋼,并用千斤頂頂開后,將反力架和車站結(jié)構(gòu)分離100mm左右。將反力架與負(fù)環(huán)分離約100mm左右。分塊拆除反力架并調(diào)出井口。

3盾構(gòu)分體始發(fā)掘進施工安全管理控制措施

盾構(gòu)機始發(fā)時應(yīng)緩慢推進。始發(fā)階段由于設(shè)備處于磨合階段,注意推力、扭距的控制,同時注意各部分油脂的有效使用。掘進總推力控制在反力架承受能力以下(600t),同時確保在此推力下刀具切入地層所產(chǎn)生的扭矩小于始發(fā)架提供的扭矩。此外,始發(fā)前在刀頭和密封裝置上涂抹油脂,避免刀盤上刀頭損害洞門密封裝置。始發(fā)前在始發(fā)軌道上涂抹油,減少盾構(gòu)機推進阻力。始發(fā)托架導(dǎo)軌必須順直,嚴(yán)格控制標(biāo)高,間距及中心軸線,基準(zhǔn)環(huán)的端面與線路中線垂直。盾構(gòu)機安裝后對盾構(gòu)機的姿態(tài)復(fù)測,復(fù)測無誤后才開始掘進。盾構(gòu)剛進洞時,掘進速度宜緩慢,同時加強后盾支撐觀測,盡量完善后盾鋼支撐。在始發(fā)階段,由于盾構(gòu)機推力小、地層較軟,調(diào)整盾構(gòu)機姿態(tài),使用下側(cè)的千斤頂加朝上的力的同時一邊向前推進,防止盾構(gòu)機磕頭。始發(fā)初始掘進時,盾構(gòu)機位于始發(fā)架上,在始發(fā)架及盾構(gòu)機上焊接相對的防扭轉(zhuǎn)裝置,為盾構(gòu)機初始掘進提供反扭矩。盾構(gòu)機始發(fā)在反力架和洞內(nèi)正式管片之間安裝負(fù)環(huán)管片在外側(cè)采取鋼絲拉結(jié)和木楔加固措施,以保證在傳遞推力過程中管片不會浮動變位。

結(jié)束語

盾構(gòu)機分體始發(fā)在安全、技術(shù)上是可行的,施工進度滿足總體要求,且從經(jīng)濟及社會效益上比較,分體始發(fā)所需的短豎井比長豎井優(yōu)勢明顯。施工更加容易,豎井基坑安全性提高,適用于繁華城市內(nèi)狹窄地段。

參考文獻

[1]李峰. 廣州某地鐵車站盾構(gòu)始發(fā)井開挖施工技術(shù)[J].山西建筑. 2009(16)

[2]楊自華,鐘志全. 廣州新城泥水平衡盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)[J].建筑機械化. 2007(05)

[3]周文波,吳惠明,趙曉霞. 國產(chǎn)盾構(gòu)在地鐵隧道施工中的應(yīng)用[J].都市快軌交通. 2006(02)

作者簡介:楊宇、男、1985-10-22,漢族,本科學(xué)歷,主要從事安全工程專業(yè)。endprint

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