地铁区间隧道盾构法掘进施工技术要点.docx

地铁区间隧道盾构法掘进施工技术要点孙成山摘要：盾构法掘进施工因具备掘进速度快、适用性较强、施工质量优、自动化程度高以及对周围地层扰动小等诸多显著优势，而得以于众地铁隧道建设项目中广为实践运用，牢牢掌握其作业施工中的技术要点、切实抓好掘进全程的施工质量管控已然成为广大地铁施工人员所须关注的重点。本文以深圳地铁钟黄区间隧道盾构施工为例，结合该项目区间实际工程地质，对盾构始发、正常掘进中的众多施工技术要点予以了全面探讨，并对下穿构（建）筑物以及地下管线时的掘进施工进行了总结，以为类似地铁建设项目的隧道掘进施工提供些许经验参考。关键词：地铁区间隧道;盾构法掘进;施工技术要点1工程概况1.1项目概况深圳地铁12号线钟黄区间线路段，左线里程为ZCK24+076.517～ZCK25+509.664，长1436.83m;右线里程为YCK24+078.729～YCK25+509.664，长1430.94m，双线里程总长度为2867.77m。隧道区间采用盾构法掘进施工，由两台φ6440土压平衡式盾构机施工，左右线均从黄田站始发、至钟屋站接收。始发段下穿雨水方沟、管线，侧穿人行天桥桩基，最小竖向距离有5.5m。正常段左右轮廓线侧穿匝道桥桥桩基、人行天桥桩基，最小水平距离1.33m;侧穿隧道下若干管道和雨水沟各一处。下穿或侧穿建（构）筑物埋深、距离在设计和施工中都有详细标识，以便在施工过程中严格控制沉降，确保安全。钟黄区间隧道场地位于Ⅰ区属于剥蚀残丘型地貌。原始地貌是冲洪积形成的平原以及山前台地，经过了人为堆填、整平后形成的城市道路;区间沿线地势较为平坦，高程在7.62m～10.70m之间，沿线多为厂房和居民生活区;始发段隧道处于全风化混合花岗岩、强风化混合花岗岩层中，围岩为Ⅲ级硬土;区间隧道埋深10.8m～23m，围岩为Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级各等级均有;正常掘进段隧道洞身主要处于全风化混合花岗岩、强风化混合花岗岩层中，为块状或砂土状，隧道洞身在局部范围有硬塑性粉质粘土，或中、微风化花岗岩侵入。1.2水文地质情况（1）地质条件。地勘报告显示，钟黄区盾构段主要地层为第四系全新人工堆积层，含素填土、填砂、填块石;第四系上更新统冲洪积层，含淤泥质粉质黏土、砂质黏土、粉质黏土、粉砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、卵石;第四系残积层，包含可塑性砂质黏土、硬塑砂质黏土;加里东期片麻状混合花岗岩，含全风化混合花岗岩、土状风化混合花岗岩、块状强风化混合花岗岩、中等风化和微风化混合花岗岩。隧道穿越大部分为全或微风化混合花岗岩，地质评价较为稳定。（2）水文地质条件。钟黄区间隧道场地未见明显地表水;沿线地下水主要有三种类型，一是上层滞水、二是孔隙潜水、三是基岩裂隙水;通过地下水腐蚀性评价，区间隧道沿线地下水对混凝土结构及其中的钢筋腐蚀性为微～弱腐蚀性，局部地段为中腐蚀性。区间隧道场地环境土对混凝土结构为微腐蚀性，对钢混结构内的钢筋为弱腐蚀性，对钢结构为微腐蚀性。2盾构法掘进施工技术要点2.1盾构始发施工技术要点2.1.1工艺流程（图2）2.1.2前期准备（1）端头始发加固。盾构始发是整个隧道掘进工程的关键和难点，盾构进、出洞时往往会因操作不当而出现“下沉、抬头、涌水、涌砂”等不良现象，因此，需要预先在一定范围内加固进、出洞土体，钟黄区间在黄田站始发，本工程端头井位置为粉质黏土、粗砂、中砂、含有机质黏土层，处于强风化混合花岗岩，采取双管旋喷桩加固，根据端头加固施工方案实施。根据地质情况加固长度取6m、盾构外径两侧和顶部取3m、底部取2m。（2）加固效果检测。完成始发端头的加固作业后，采取垂直取芯检测土体的止水性、均匀性和自立性，以确保加固后土体的渗透性不小于1.0×10-6㎝/s，无侧限抗压28天强度不小于1.0MPa。需要注意的是，取芯检测的试验桩量应不得低于总桩量的2%～5%，且不得低于3根。另外，采用水平探孔检测在加固洞口的上下左右中等不同位置布孔9个，对土体及出水量实施检测，必要时根据检测结果进行注浆，以确保盾構掘进的安全性。（3）始发洞门密封。由于隧道洞门与盾构外径存在间隙，有可能导致施工时的浆液或土体从间隙中流失，需要在洞圈周边安装橡胶帘布板凳组成密封圈，做好防水堵漏预防。该项目的左、右线两个洞门为区间隧道与黄田站南端车站结构的接头，在洞门防水密封施工时，应确保橡胶帘布、螺栓孔等材料完好无损，安装时应做好防护以避免对材料造成损坏，且安装时的螺栓须按要求进行二次拧紧，从而确保与管片的密封性满足要求。（4）始发准备工作。首先，材料、设备及人员准备。在盾构始发施工前，还需要做好现场人员的安排和设备材料的供应计划与落实，整个施工过程中，应确保用水用电、材料工器具、管片连接件落实到位，车架位置以及管路电缆都需要连接至始发井下，并安排专人做好盾构全程的监管，以有效确保盾构始发过程