1、浅论南京地铁 3 号线大行宫至夫子庙区间盾构施工重难点应对措施摘要：南京地铁 3 号线是一条南北客流主干线，贯穿大江南北、连接主城江北新市区和东山新市区，连接禄口机场、南京南站、南京火车站及江北火车站最重要的对外交通枢纽。本文对 工程概况、编制依据盾构机选型、主要掘进参数、质量目标、盾构施工重难点及应对措施、富水软弱地层盾构施工、联络通道矿山法施工、风险建筑物保护 提供数字依据和探讨，在以后的地铁施工过程中有重要意义和作用。 关键字：工程概括盾构施工 地质条件风险建筑物保护 中图分类号：F407 文献标识码： A 文章编号： 工程概况 南京地铁三号线 TA09 标段包含大行宫站常府街站夫子庙站
2、共 2个区间。区间里程为 K22+785.694K24+609.379，大常区间左右线长度分别为 757.886 米、755.142 米，常夫区间左右线长度均为 866.619 米；工程量包括两条圆形盾构隧道、2 个联络通道兼排水泵房、8 个洞门组成。隧道覆土厚度在 9.5420.36m 之间，大常区间盾构主要穿越粉质粘土等，夫常区间盾构穿越地层为粉质粘土夹中密粉细砂层等。隧道衬砌采用 6块厚度 350mm、环宽 1.2m 的环形预制钢筋混凝土管片，错缝拼装，隧道外径 6.2m，内径 5.5m。 二、编制依据 三号线 TA09 标设计图纸；地质勘察报告；适用于本工程的规范、法律法规等；如 GB
3、502991999，GB504462008 等。 三、盾构机选型、主要掘进参数、质量目标 采用土压平衡盾构，由广东海瑞克技术支持，江苏南京凯宫重工生产，盾构壳体外径 6.42 米；掘进速度 12 公分分钟，土仓压力12bar 等；质量目标为合格；盾构中线高程和平面允许偏差100mm，管片环、纵向允许高差分别为 10mm 和 15mm。 四、盾构施工重难点及应对措施 4、1 盾构始发、到达 （1）严格按设计要求做好地基加固。端头地基加固方案经过专家组评审并按照专家意见执行。盾构端头地基采用三轴搅拌桩+旋喷桩水泥系加固，辅以冻结法加固。 （2）采用安全的盾构进出洞辅助工法，盾构进洞施工均采用钢套筒
4、盾构接收工艺。 （3）精心组织各工序施工，盾构始发与到达中主要保证洞门破除与冷冻管拔除、盾构进出洞、钢套筒安装固定之间的工序衔接。 4、2 富水软弱地层盾构施工 1）根据不同地质条件、盾构工况，选择不同的盾构掘进参数，并根据实际施工情况和测量监测反馈的信息及时优化调整掘进参数。 2）严格控制盾构掘进姿态。施工中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 35 环检查管片的超前量。提前纠偏过程中必须保持良好的盾构姿态，盾构轴线偏差不得超过 50mm。根据机选和人选进行对比合理选择管片，避免因管片选型不好，对盾尾刷造成损坏。 3）严
5、格控制同步注浆量和浆液质量，浆液“及时、足量”注入管片与地层之间空隙，确保浆液的配比符合控制沉降标准。盾构司机及工程技术人员对注入位置、注入量、注浆压力值作详细记录，并根据沉降变形监测信息及时调整。 4）准备足量的二次注浆材料以及设备，根据后期沉降观测结果，及时进行二次注浆，软土及液化砂层段增加注浆量及注浆次数，以便有效控制后期沉降和管片之后接缝处渗漏。 5）合理加注泡沫等材料，做好渣土改良，防止切削刀盘和螺旋机头处土体结泥饼。 6）采用钢套筒接收工法。洞门全密封下盾构进入保压的钢套筒，以抵御洞门外水土压力，有效防止涌水、涌砂。 4、3 联络通道矿山法施工 在右 K23+171.735、K24
6、+298.283 处各设区间联络通道兼排水泵站一座，通道长度分别为 4.81m 和 4.45m。 1）加强冷冻效果的监测，正确判断冻土帷幕是否交圈及冻土强度、厚度, 确认联络通道是否具备开挖的条件。同时根据监测结果调整施工工艺，确保施工安全。在打开管片前应进行探孔检查，探孔应打在冻结帷幕薄弱处，探孔处无涌沙、突水现象，地层稳定，冻结帷幕正常，测温效果良好，即可打开管片试挖。应做好重大事故应急控制，在现场预备砂袋、水泥、水玻璃和钢支撑等应急材料以及双液注浆设备, 一旦发生冻结管断裂漏砂或出现孔口管脱落现象, 利用二次开孔装置封闭, 并进行水泥水玻璃注浆封堵；在钢管片开孔处, 预先安装应急防护门,
7、 遇有突发事故难以控制, 可快速关闭防护门, 从防护门预留孔内注浆填充和封闭。 2）合理组织开挖，并及时施做初期支护，及时形成闭合，尽早完成二次衬砌施工。 4、4 风险建筑物保护 本标段区间沿线侧穿、下穿建筑物 44 栋。 1）通过对下穿的建筑物进行建筑物调查，详细探明建筑物基础、建筑物结构特点、所属单位、是否有开裂等现象、修建年限等情况了解详实，并形成记录。 2）穿越上述建（构）筑物时，充分考虑并制定应急预案，备好应急物资。 3）盾构机穿越地面环境复杂地段前，采取有意识的预先停机维护，对盾构机的性能进行全面的检修，配置充足的盾构机易损部件，特别是对盾构机的密封性能进行检查，保持盾构机以良好的
8、状态完成特殊地段的掘进施工。对盾尾密封性的检查,确保盾构机的注浆效果，不因盾尾密封性不好而产生漏浆；对盾构机铰接密封性进行检查，避免因铰接密封损伤而产生出水；对螺旋输送机密封性的检查，避免因螺旋输送机密封性不好而发生漏气泄压。 4）施工参数优化 在穿越邻近建筑物时，应合理设置土压力值，保持正面的平衡，防止超挖和欠挖；穿越时适当降低掘进速度，控制总推力，减少土层扰动；穿越前调整好盾构姿态，穿越时减少纠偏次数及纠偏量，减少土体的扰动；在穿越邻近建筑物地段，保证一次穿过。 5）有效的渣土改良 根据下穿风险建筑物处隧道所处地层地质特点，选用优质的泡沫进行渣土改良。通过减小盾构掘进对土层的扰动和防止螺旋
9、机喷涌来减少土层沉降。 6）优化同步注浆的厚浆配比，提高浆液凝结速度和强度，及时减小土层沉降。 7）监控量测措施 重点监测地表及隧道隆陷、建筑物及管线变形等。根据建筑物的性质、结构形式、基础形式等建立不同的控制值，通过监控量测及时掌握建筑物的变形情况，及时调整施工参数，确保建构筑物保护管理在可控状态。 8）应急加固预案 施工期间根据监测结果，当变形超出设计报警数值之后立即启动应急预案。应急预案主要为地表静压注浆加固。在建筑物地基基础角点设置注浆孔，沿基础边缘间隔 1m 设置一排注浆孔，对基础下土体进行双液注浆加固。注浆从地面倾斜注浆，采用 63.5mm 注浆钢管，预埋袖阀管采用孔径 68mm。注浆材料为：A 液水泥砂浆采用普通硅酸盐水泥，水泥掺量 15%；B 液采用波美度 35-40的水玻璃，A、B 液配置后双液浆的粘度大于 35。 参考文献：地下铁道工程施工及验收规范GB502991999 盾构法隧道施工与验收规范GB50446200
