软土地层盾构管片上浮控制技术研究.docx

软土地层盾构管片上浮控制技术研究摘要：通过对上海地铁12号线巨峰路站―杨高北路站区间盾构隧道施工过程中管片上浮控制技术的研究基本上掌握了软土地层盾构施工过程中管片上浮控制技术。关键词：地铁；盾构；管片上浮；控制1.工程概况巨峰路站～杨高北路站区间位于上海市浦东新区线路从杨高北路站始发沿巨峰路正下方穿行到达巨峰路站端头井进行接收。2.地质概况依据工程特性及成因条件将沿线地基土划分为5个大层及若干亚层。本区间隧道埋置深度范围内主要地层为道路硬壳层；①1层杂填土；②1层粉质粘土；③层淤泥质粉质粘土；④1层淤泥质粘土；⑤层粘土。3.管片上浮情况在32～42环推进过程中由于地质变化造成上浮量不等盾构及管片上浮量增大且有逐步上升趋势造成盾构姿态较难控制采取的措施较上浮有相对滞后性。4.管片上浮控制技术常见的管片上浮控制措施有管片贴片、管片加载、二次注浆固结地层、管片底部泄压等。管片贴片是在管片环面上加贴石棉板等形成管片法面上超前使盾构机管片向和盾构机形成向下的趋势；管片加载是从克服地层浮力的方面对托出盾尾的管片加载重物以达到克服地层浮力的作用来控制管片上浮；二次注浆固结地层的方法最常见简单易行；管片底部泄压是通过底块上的注浆孔将隧道底部外围的水或者泥浆释放出来以减小地层的浮力。通过项目部所有技术人员努力和摸索最终我们总结出一套简单易行切实有效的管片上浮控制措施。4.1加强盾构机姿态控制巨峰路站～杨高路站区间隧道范围内有多处民房多为五层左右砖混结构；在隧道轴线正上方为巨峰路车流里4000辆每昼夜。隧道掘进范围主要以③层灰色淤泥质粉质粘土、④1层灰色淤泥质粘土、⑤1层为灰色粘土为主。为严格控制盾构机姿态采取的技术措施如下：4.1.1严格控制盾构参数在盾构推进过程中严格控制切口土压力均匀调整土压力每次不超过0.01MPa。推进速度控制在2～4cm。4.1.2严格控制盾构纠偏量在确保盾构正面沉降控制良好的情况下使盾构均衡匀速施工以减少盾构施工对地面的影响。盾构纠偏量控制在3mm以内。4.1.3严格控制盾构机姿态盾构垂直姿态控制在-30mm左右盾构机前后偏差在20mm以内每次的纠偏量不大于3mm减少盾构的“蛇形”。4.2增加同步注浆孔位技术由于地质变化造成上浮量不等盾构及管片上浮量增大且有逐步上升趋势造成盾构姿态控制困难。管片上浮突然增大与采取措施已经相对滞后。为控制盾构逐步上升趋势采取措施如下：①更改注浆方式同步注浆上部两孔1#、4#注浆液总量的70%下部两孔注浆液总量的30%实际注浆量3.2～3.5方/环。②贴片纠偏采取5-3-1mm从上往下。③增加同步注浆孔位技术主要是对中盾油缸空隙处加改装Ф50球阀4只直通地层如图1所示。管片和盾构机有上浮趋势时将原有上部同步注浆管道连接到1#、11#球阀上下部同步注浆管道连接到盾构机上部盾尾注浆孔位上边推边注浆。为确保注浆量盾构机掘进速度小于2cm/min盾构机对应地表进行实时沉降监测防止地表隆起超标。图4球阀安装示意图上浮超过3cm时将同步注浆管2#、3#改装至上盾壳直通地层的球阀（盾构机自行改装的1#、11#球阀）进行同步注浆对上盾壳对应的地层进行土体改良。4.3各种控制措施的搭配使用技术盾构施工管片上浮控制技术不能单一的靠一种方法来解决这与盾构施工工艺和地质条件等都有莫大的关联。4.3.1增加同步注浆孔位与其他控制措施的搭配控制技术盾构施工管片上浮控制技术以增加同步注浆孔位控制为主辅助以盾构姿态控制、管片贴片、同步注浆、二次注浆、螺栓复拧等控制措施。为达到控制管片上浮目的。上浮量1-2cm时选择盾构姿态控制和管片贴片来控制上浮量超过3cm时选择增加同步注浆孔位、盾构姿态控制、管片贴片、同步注浆、二次注浆和螺栓复拧等技术措施进行综合控制。管片上浮得到有效控制以后严格控制盾构姿态和管片拼装质量反复的纠偏或管片质量拼装质量较差时会较易导致管片上浮的发生。4.3.2其他控制措施之间的搭配使用技术盾构推进中控制管片上浮的措施需要搭配使用。较常用的搭配就是管片贴片、同步注浆和螺栓紧固。管片贴片是为形成管片上超或者下超同步注浆起到稳固管片和填充建筑间隙作用改变上、下区同步注浆量的比例同样能起到控制管片上浮的作用。控制管片上浮最关键的基础是同步注浆浆液。由于本区间采取的同步注浆浆液属于稠度较大的惰性浆液浆液的塌落度在16-21之间所以浆液的性