地铁盾构区间侧穿建筑物施工控制技术.doc

1、地铁盾构区间侧穿建筑物施工控制技术摘要：城市化的加快推进交通设施的建设，地铁施工是当前许多城市发展的基础交通设施，因为施工的特殊性，技术要求比较高。本文就此阐述地铁盾构区间侧穿建筑物施工控制技术。 关键词：地铁盾构；穿越；施工技术；保护措施 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1、盾构区间侧穿建筑物施工的保护措施 1.1 严格控制盾构正面平衡压力 盾构在穿越建筑物的过程中必须严格控制切口平衡土压力，可以使盾构前方地面有微小的隆起，防止欠挖。同时也必须严格控制与切口平衡压力有关的施工参数。防止过量超挖、欠挖，尽量减少平衡压力的波动。 1.2 严格控制盾构的推进速度 推进速度不宜过快

2、，尽量做到均衡施工，减少对周围土体的扰动，避免在途中有较长时间耽搁。推得过快则刀盘开口断面对地层的挤压作用相对明显，地层应力来不及释放，正常推进时速度应控制在 10-20mm/min。 1.3 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，盾构姿态变化不可过大、过频。每隔 5 环检查管片的超前量，隧道轴线和折角变化不能超过 0.4%。推进时不急纠、不猛纠，多注意观察管片与盾壳的间隙，相对区域油压的变化量随出土箱数和千斤顶行程逐渐变化。采用稳坡法、缓坡法推进，以减少盾构施工对地面的影响。根据盾构进入曲线段的设计里程，盾构可提前 5-10 环进入曲线段施工，提前进行纠

3、偏，以减少每环的纠偏量，从而减小建筑孔隙。提前纠偏过程中必须保持良好的盾构姿态，盾构轴线偏差50mm。 1.4 严格控制同步注浆量和浆液质量 保证每环注浆总量要达到要求；保证盾构推进每一箱土的过程中，浆液均匀合理地压注；浆液的配比须符合质量标准。通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过程中的土体变形。具体压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据选定。同时在曲线段外弧侧可适量多压注，确保地面沉降的稳定。压浆属于重要工序，专门成立注浆班对压入位置、压入量、压力值作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，在确保压浆工序施工质量和效果的前提下，方可进行下一环的推进施工。 1.5 做好二次补浆

4、 当盾构穿越过后，隧道上方地面及建筑物会有不同程度的后期沉降。因此必须准备足量的二次补浆材料以及设备，根据后期沉降观测结果，按微扰动注浆方式及时进行二次补浆，以便能有效控制后期沉降，确保地面建筑物的安全。 2、突发事件控制及对策 由于地面环境较为复杂，一旦发生异常情况，将产生很大的影响。对于有可能发生的一些突发性事件，如构、建筑物结构产生超沉等，可采取以下几点对策措施。穿越施工前，对施工人员进行交底、动员，做到精心施工，同时加强值班管理、井下交接班制度。 盾构穿越期间，安排监测人员对楼房进行 24h 现场跟踪监测。技术人员根据沉降变化数据及时调整施工参数，将指令通过内线电话通知盾构驾驶室，盾构

5、推进后的效果又反映到监测数据的变化。盾构穿越建筑物时，若地面变形值达到警戒值，除了采取壁后注浆的手段外，还可通过采取在地面预埋注浆管注浆的手段来保护建筑物。 3、盾构区间侧穿安全推进的施工技术要点 3.1 盾构推进的风险控制措施 (1)对盾尾密封进行专项检查，必须确保其密封性能指标达到抵抗盾构底部最高水土压力及注浆压力的要求。(2)盾构机应具备加泥浆/泡沫功能，螺旋出土器应设有防喷装置。膨润土泥浆或泡沫剂、聚氨酯、海绵板、双快水泥等物质及设备应预备充足，并必须能够在规定时限内到达抢险位置。(3)加大盾构断面内砂性土对应部位千斤顶压力，以平衡承压水压力，并往泥舱中注入润滑泥浆（膨润土、碱水、泥浆

6、等)，采用搅拌棒使黏土块与砂土混合，防止流沙。必要时适当伸出仿形刀超挖硬黏土部分，并相应减少出土量以减少土体损失。避免盾构刀盘及顶进系统超负荷运转和姿态失控，而导致盾构偏转、刀盘卡死及盾构突沉等风险。(4)确保同步注浆施工质量，砂性地层中盾尾孔隙最小填充率为 180%。(5)为预防盾构及后方隧道突沉，应分别对盾构姿态及盾构后方 15 环管片隧道变形进行密切观察和跟踪监测，及时反馈调整盾构姿态、推进速度以及进行必要的补充注浆。(6)一旦发现盾尾有泥砂漏涌迹象，应立即停止推进并进行封堵。 3.2 适时采用泡沫盾构工法 (1)泡沫盾构施工法及特点 泡沫盾构施工法即用由特殊发泡材料和压缩空气制成 30

7、400um 的细小齿状气泡，代替一直在加泥式土压平衡盾构法中作为主要添加材料的黏土和膨润土等。该施工法有如下特点。1）黏性土地基中，泡沫起着界面活性剂的作用，可有效防止开挖土附着于刀盘上和土压室内壁，防止泥饼现象，使掘进工作顺利地进行。2）砂性土中，泡沫的支承作用使开挖土的流动性提高，土压室内泥土不会产生拥堵，刀盘及螺旋输送机的驱动扭矩减小，刀具磨损减小，从而有利于盾构机掘进。3）微细泡沫置换了土颗粒中的空隙水，提高了土的止水性，能较容易地开挖地下水位较高的砂砾土地基，且可有效地防止螺旋输送机泥水喷涌。4）泡沫可压缩性使开挖面的土压力波动减小，在不影响开挖面稳定的同时保证顺利掘进。 (2)泡沫

8、的制作 泡沫盾构工法所使用的泡沫是用专用原料和水制成的混合液与空气通过泡沫发生器制成的，这种专用原料主要是特殊发泡剂和泡沫添加剂。特殊发泡剂是由各种表面活性剂经过特别调配制成，它的水溶液被称为A 型特殊发泡材料，主要用于黏性土及含水量较少的砂质土。泡沫添加剂是用矿浆为主要原料的高分子水溶液。如果将特殊发泡剂的比例降低，代之以泡沫添加剂，那么所形成的水溶液称之为 B 型特殊发泡材料。一般来说，由 B 型特殊发泡材料制成的泡沫比用 A 型特殊发泡材料制成的泡沫更稳定，尤其是止水性能更佳。因此，B 型特殊发泡材料主要用于含水砂砾地质及地下水位较高的砂质土。 (3)泡沫材料的用量 泡沫的注入量因土砂情

9、况及泡沫特性的不同而异。泡沫的混合率 P是泡沫注入的比率（注入的泡沫体积/被开挖土的体积)，P 值常根据实验结果及实际情况综合考虑，一般最低 20%，在需要防止附着的情况下，P需达到 30%。 3.3 注浆孔或环纵缝渗漏时，采用聚氨酯壁后注浆 (1)注浆要求 1）注浆施工前，须对隧道内管片的渗漏情况进行详细的调研和记录，以便注浆结束后，进行注浆效果分析。2）聚氨酯注浆加固应根据设计要求，采用恰当的注浆工艺和注浆材料，注浆过程中应遵照多点、少量、均匀的原则，并根据隧道沉降监测数据反馈适时调整注浆量和注浆时间间隔，确保沉降稳定。3）注浆过程中及时填写各项注浆记录表与质量抽检报告，并作为注浆质量验收

10、的依据。4）由于聚氨酯材料暴露后会散发浓烈的刺激性气味，所以注浆时隧道内应该保持空气流通。 (2)注浆工艺 注浆设备选用电动泵，注浆管端部喷口分布 4 个，空间按 90布置，其开口孔径为 35mm。利用隧道管片原有壁后注浆孔，打开孔端堵头螺丝，安装外接头、球阀和防喷装置，从防喷装置中振入注浆芯管，振入深度为超出管片外壁 510cm（须打穿壁后注浆层） 。连接注浆泵，注入配置好的聚氨酯浆液，浆液在隧道管片外壁发泡形成防水保护膜。 (3)注浆工序控制要求 注浆加固工序应标明注浆孔位、注浆顺序、注浆时机，满足多点、少量、均匀的原则，确保浆液分布均匀。在注浆施工的同时对隧道的轴线、管片的变形进行严密及时监测，一旦发现位移或变形接近或达到报警值，立即停止注浆，以防止注浆对隧道产生不利影响。 结束语 综上所述，地铁盾构区间侧穿建筑物施工相对复杂，如不能很好的掌握施工技术，将导致严重的后果，影响施工安全、施工进度以及质量等诸多方面，因此在侧穿建筑物时，需合理安排施工，严格施工技术要点，确保工程施工的顺利进行。 参考文献 1陈馈，洪开荣，吴学松，等盾构施工技术M 北京:人民交通出版社，2009 2李永敬地铁施工下穿建筑物沉降控制标准研究J 铁道标准设计，2006