淺埋暗挖盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)淺析

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1、淺埋暗挖盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)淺析1、工程簡介固戍站～后瑞站區(qū)間里程SK35+148.7～SK35+117.7段盾構(gòu)需從鐵崗排洪渠下穿過，下穿隧道長約31米。鐵崗排洪渠是深圳市民的水源工程水庫（庫容近1億立方米）溢洪道，設(shè)計水位（50年一遇）為3.269米。設(shè)計下游排洪流量150m3/s，隧道頂距渠底最近約5.24米，洞身為⑥5花崗巖殘積層粉質(zhì)粘土，如受施工擾動殘積土容易變形，遇水軟化崩解，承載力將大幅降低，在短時間內(nèi)易發(fā)生坍塌變形，隧道頂部以上分別為③1淤泥、③8細(xì)砂及①1素填土層，隧道頂部以上1.2米覆土為原狀土淤泥層，覆土很淺。排洪渠結(jié)構(gòu)形式為兩臺一墩兩孔簡支梁

2、式雙向8車道公路橋，橋樁沿隧道方向有3排，排間距15.75米，部分樁基礎(chǔ)入侵隧道結(jié)構(gòu)。2、施工難點(diǎn)2.1隧道頂部地層不穩(wěn)定可能造成擾動破壞隧道頂部到排洪渠底為5.24米厚的人工回填淤泥層，淤泥層結(jié)構(gòu)松軟，承載力低，含水量高，孔隙比大，滲透性低，承載力低，容易產(chǎn)生觸變、流變，引起地基變形和失穩(wěn)，盾構(gòu)機(jī)通過時容易造成擾動，破壞土體穩(wěn)定性，有可能導(dǎo)致排洪渠底部砌筑基礎(chǔ)破壞。2.2排洪渠漏水可能導(dǎo)致掘進(jìn)噴涌隧道頂部淤泥層本身為儲水地層，含水豐富，且回填后沒有進(jìn)行壓實(shí)處理，土層空隙大，若排洪渠底部砌筑不密實(shí)或掘進(jìn)過程造成破壞，極可能會造成水體透過淤泥層直接連通到隧道開挖

3、面，造成掘進(jìn)噴涌及排洪渠底塌方，地面塌陷，從而影響正常出土和掘進(jìn)，嚴(yán)重的會招致周邊地面塌陷，影響交通要道寶安大道正常通行，造成盾構(gòu)機(jī)及其隧道的滅頂之災(zāi)。2.3掘進(jìn)過程可能漏氣或發(fā)泡劑上竄由于隧道頂部人工回填淤泥層穩(wěn)定性低及孔隙比大，掘進(jìn)過程注入的空氣和發(fā)泡劑容易透過淤泥層上竄泄漏，發(fā)泡劑不能正常注入，使盾構(gòu)機(jī)氣壓不穩(wěn)或失壓難以掘進(jìn)。2.4舊樁處理鋼筋清理不徹底容易導(dǎo)致卡螺旋機(jī)鐵崗排洪渠原樁為φ1200混凝土灌注樁，主筋為φ20，加強(qiáng)筋為φ20，箍筋為φ10，原有23根橋樁在盾構(gòu)掘進(jìn)斷面上要破除清理，盾構(gòu)機(jī)螺旋機(jī)內(nèi)徑為800mm，螺旋葉片直徑為780mm，四周間

4、距僅有10mm，若高壓電磁鐵對鋼筋清除不干凈、不徹底，隨著盾構(gòu)出土進(jìn)入土倉再進(jìn)入螺旋機(jī)，將對螺旋機(jī)造成極大安全隱患。3、盾構(gòu)機(jī)穿越排洪渠前施工準(zhǔn)備工作3.1樁基托換排洪渠原樁樁徑為φ1200沖孔灌注樁，樁長約35米，摩擦樁，主筋為φ20，加勁筋為φ20，箍筋為φ10；實(shí)施樁基托換后，新施工樁樁徑為φ1200沖孔灌注樁，樁長約35米，按摩擦樁設(shè)計，主筋為φ25，加勁筋為φ25，箍筋為φ10。在盾構(gòu)機(jī)通過前，對影響的總計23根樁基使用破碎沖樁法施工破除，鋼筋采用磁鐵吸出，破除后用粘土壓實(shí)回填至原樁頂標(biāo)高，另在隧道兩側(cè)重新施工新樁及承臺并回填土恢復(fù)排洪渠及上方橋面。

5、此外，隧道頂部以上1.2米覆土為原狀土淤泥層，覆土很淺，因此在六處鋼板樁圍護(hù)維護(hù)結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，從承臺底部標(biāo)高以上1米、垂直隧道方向約10米的范圍采用C20混凝土進(jìn)行回填，形成一個混凝土蓋板?；炷辽戏交靥钔翞殚_挖出來的淤泥質(zhì)土，稍微壓實(shí)。鋼板樁拔除后，鋼板樁所在土體空隙進(jìn)行注水泥砂漿回填處理。圖1排洪渠開挖基坑混凝土回填范圍圖2、排洪渠基坑開挖范圍、回填范圍及設(shè)計水位3.2盾構(gòu)機(jī)設(shè)備檢查及維修在盾構(gòu)機(jī)刀盤到達(dá)排洪渠前100米，停機(jī)對設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，對可能出現(xiàn)問題的部件進(jìn)行維修和更換，防止盾構(gòu)機(jī)通過排洪渠期間由于機(jī)械故障產(chǎn)生長時間的停滯，影響盾構(gòu)連續(xù)掘進(jìn)，主要

6、的檢修內(nèi)容如下：1）刀盤驅(qū)動系統(tǒng)；2）刀盤主軸承密封；3）鉸接千斤頂?shù)拿芊猓?）螺旋機(jī)及其閘門的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；5）發(fā)泡劑系統(tǒng)及注漿系統(tǒng)管路及開關(guān)；6）拼裝機(jī)、單軌梁、雙軌梁的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；7）推進(jìn)千斤頂及其驅(qū)動的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；8）盾構(gòu)機(jī)自動導(dǎo)向系統(tǒng)；9）龍門吊、電瓶車的運(yùn)行情況。除了對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢修、故障排查，還配備足夠的備件，以便在盾構(gòu)機(jī)通過排洪渠階段出現(xiàn)設(shè)備問題時能及時更換零件。3.3施工條件保證為保證盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)度的順利實(shí)現(xiàn)，必須保證后配套材料供應(yīng)及渣土運(yùn)輸?shù)葪l件。1)管片供應(yīng)方面，項(xiàng)目部計劃在盾構(gòu)機(jī)通過排洪渠前，提前一天在現(xiàn)場儲存管片，確保現(xiàn)場至少有24環(huán)管片的備

7、用量，并且在通過期間，及時補(bǔ)充管片，保證現(xiàn)場用量。2）渣土運(yùn)輸方面，項(xiàng)目部計劃在盾構(gòu)機(jī)通過排洪渠期間增加土方運(yùn)輸車輛，并且增加白天期間出土，確保渣土池滿足生產(chǎn)需要。3）材料供應(yīng)方面，提前對注漿材料進(jìn)行補(bǔ)充，發(fā)泡劑、周轉(zhuǎn)材、耗材、工具等進(jìn)行全面的檢查，提前補(bǔ)充到位，保證滿足施工。4、盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)技術(shù)參數(shù)選定為確保盾構(gòu)機(jī)安全順利通過排洪渠，特制定以下幾項(xiàng)措施，土壓平衡、快速通過、控制出土、注漿填充、加強(qiáng)監(jiān)測。、4.1土壓控制為了避免隧道上部土層沉降及隆起，對排洪渠底部砌筑結(jié)構(gòu)造成破壞，防止土體向土倉內(nèi)坍塌，在盾構(gòu)掘進(jìn)施工時，采用土壓平衡模式掘進(jìn)。建立合理的土倉壓力，

8、根據(jù)隧道頂部5米的覆土埋深、土層情況，