6、盾构穿越建筑物、过江施工技术

6、盾构穿越建（构）筑物、过江施工技术
1、穿越地面建筑物的施工技术
1.1严格控制注水量
此次盾构推进其局部断面仍处在淤泥质粉质粘土中，该土层土性不均匀，夹杂较多粉性土，颗粒孔隙较大，孔隙水消散后仍有一定强度，具有砂性土的部分特性。

为确保盾构在粉性土中正常出土，在盾构的刀盘正面注泥浆来改善开挖面土体的和易性，从而降低刀盘扭矩，保证盾构穿越管线时能有均衡的推进速度。

但是又必须严格控制正面泥浆注入量和压力，避免粉质土在过多的泥浆注入量和较高的压力下形成定向贯通的介质裂缝，造成地面冒水、冒砂现象以及局部地表塌陷沉降，严重影响到地面建筑物的安全状况。

1.2严格控制盾构正面平衡压力
在盾构穿越过程中必须严格控制切口平衡压力，使得盾构切口处的地层有微小的隆起量来平衡盾构背土时的地层沉降量。

同时也必须严格控制与切口平衡压力有关的施工参数，如出土量、推进速度、总推力、实际土压力围绕设定土压力波动的差值等。

防止超挖、欠挖尽量减少平衡压力的波动。

1.3严格控制盾构的推进速度
过管线施工时，推进速度不宜过快，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。

如果推得过快则刀盘开口断面对地层的挤压作用相对明显，地层压力来不及释放；推得过慢则刀盘的正反转动对地层扰动作用相对明显，容易造成建筑空隙，所以正常推进时速度应控制在2~4cm/min最为适宜。

1.4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建筑物的影响。

1.5严格控制同步注浆量和浆液质量
严格控制同步注浆量和浆液质量，务必做到三点：
1）保证每环注浆总量要到位；
2）保证每环浆液要均匀合理地压注；
3）浆液的配比稠度符合质量标准。

1.6严格控制盾尾油脂的压注
在同步注浆量充足的前提下，穿越管线时盾构机的盾尾密封功能就显得特别重要。

为了安全并顺利地穿越管线，必须切实地做好盾尾油脂的压注工作。

每班上班时保证储桶内有充足的油脂，勤检查。

推进时油脂开关用自动档根据压力情况自动补压，杜绝因人为欠压造成的漏浆现象。

1.7二次衬砌壁后注浆及地面注浆加固
在盾构推进中，衬砌壁后补压浆和同步注浆一样，也是盾构推进施工中的一道重要工序，是减少隧道和地层后期变形的主要手段。

由于盾构推进时同步注浆的浆液在填补建筑空隙时可能会存在一定间隙，且也没有多少的强度，存在地面沉降的隐患，因此在隧道掘进的同时，后面做好进行二次壁后注浆的准备工作。

浆液通过管片的注浆孔注入地层，并在施工时采取推进和注浆联动的方式，注浆未达到要求，盾构暂停推进，以防止土体变形。

壁后二次注浆根据地面监测情况随时调整，从而使地层变形量减至最小。

必要时也可采取地面注浆加固措施。

1.8加强管线变形监测
增加建筑物监测点数，增加建筑物监测的频率，必要时实行实时动态监测，及时整理监测数据，反馈施工数据信息，及时指导调整盾构掘进参数。

2盾构过江的施工重点及难点
2.1管片防水
2.1.1提高管片制作精度
接缝防水要求管片具有较高的制作精度，管片制作中采用高精度钢模以控制管片的制作误差。

控制钢筋笼的加工和就位误差，保证砼的保护层、强度和抗渗标号，避免因管片制作误差大造成管片在拼装中的开裂。

管片制作时通过合适的配合比和掺加添加剂提高砼密实性，提高管片抵抗水渗透的能力，使管片自防水性能加强。

管片应进行抽样
检漏测试，将抽样管片放在专用测试架上，以0.8MPa水压对管片背部进行4h检漏测试，以水份未渗过1/3厚度为合格。

2.1.2实施防水施工
防水施工包括管片密封、嵌缝及螺栓孔的防水。

（1）密封防水将密封材料涂敷或粘在管片接头面上，密封材料有非定形品和定形品两类，非定形品即将液状材料涂敷在管片上，定形品是将固定尺寸的密封条粘贴在管片上。

在水底或地下水位以下或含水多的砂层施工时，有时将接头的止水带作成二排，管片的隅角部分要仔细粘贴和处理，以免在管片吊装时损坏止水带。

（2）嵌缝防水事先在管片内侧的接头缝上预留嵌缝槽，将填料填充到嵌缝槽内，填料材料以环氧树脂类、聚硫橡胶类、尿素树脂类为主材，铸铁管片用铅作为填料材。

对紧固完后的管片，将嵌缝槽内的油、锈、水分等擦干净后涂敷底漆和填充填料。

管片螺栓的复紧以及管片嵌缝填充填料在后配套操作台车上进行。

（3）螺栓孔防水在螺栓垫圈和螺栓孔之间加上环状的充填材料，在紧固螺栓时充填材料发生部分变形，填满在螺栓孔壁及垫圈表面形成的空隙中，达到防止螺栓孔漏水
的目的。

一般使用合成橡胶或合成树脂类的环状充填材料，也有使用尿烷类的水膨胀性充填材料。

2.1.3控制施工质量
（1）防止运输或起吊过程中造成管片开裂。

（2）盾构推进过程中严格控制盾构机的姿态，避免管片开裂，盾构掘进施工的轴线控制影响管片拼装质量及接缝止水效果。

如果盾构掘进坡度和纠偏过大会造成隧道的蛇形，并产生拼装错台和接缝张开，严重时会使砼管片产生裂缝。

盾构隧道施工轴线偏差值应控制在±100mm以内，掘进时应勤测勤纠偏。

（3）管片拼装质量直接影响弹性密封垫的防水作用。

拼装时应注意控制两项技术指标，一是管片成环的椭圆度，二是管片环面的平整度。

拼装后的初始椭圆度应控制在6‰直径以内，环面不平整度应控制在5mm内，若超出应用垫片填平补齐。

2.2防止盾尾漏浆的措施
施工中防止盾尾漏浆应采取以下措施。

（1）提高同步注浆质量每环推进前对同步注浆的浆液进行小样试验，严格控制初凝时间。

在同步注浆过程中合理掌握注浆压力，使注浆量、注浆速度与推进速度等施工参数形成最佳参数匹配。

（2）保持泥水室的水压稳定在推进过程中保持泥水室水压稳定，防止水压波动。

每次调高水压后需进行试推进，并安排专人观察盾尾漏浆情况，待确定盾尾无泥水逸漏后方可正式调高泥水压力，进行正常推进。

（3）盾尾漏浆对策当盾尾漏浆较严重时配制初凝时间较短的双液浆进行壁后注浆，压浆部位一般为后5～10环，并适当调低泥水室水压（水压调整量每次不大于0.05MPa）。

实施以上措施盾尾漏浆仍得不到控制时则在6～8环处压注聚胺脂，进行堵漏。

（4）盾尾漏浆的应急预案在竖井预备大功率抽水机，以备在紧急情况下进行排水作业。

2.3高水压掘进施工措施
在高水压及三处深槽段掘进时采取以下措施。

（1）在通过江底富水及深槽段之前对盾构机进行强制保养，对刀具进行检查，必要时换刀，确保盾构机连续快速地通过高水压地段，防止在高水压地段长时间停机。

（2）提前泥浆试配，使盾构机掘进江底富水及深槽段时的泥水能在开挖面形成良好的泥膜，确保开挖面稳定。

（3）确保盾尾密封的防渗漏效果，盾构掘进过程中不断地对盾尾密封钢丝刷注入油脂，避免盾尾密封破坏。

（4）及时进行同步注浆，使管片衬砌尽早支承地层，防止地层沉陷。

适当缩短同步注浆液的胶凝时间，控制好注浆量和注浆压力。

2.4硬质砂岩地层掘进措施
（1）提前对盾构机强制保养，对刀具进行检查，合理更换滚刀，可把刀盘上的单刃滚刀全部更换为双刃滚刀，采用双刃滚刀破岩，增加刀具的耐磨性。

（2）推进控制采取“高转速、低扭矩”的原则，采取适当的泥浆参数，以提高掘进速度。

（3）掘进中随时监测刀具和刀盘受力状况，确保其不超载。

2.5软硬岩互层掘进措施
（1）软硬岩互层中推进采取“小推力、小扭矩、低转速”的原则。

（2）在软硬互层掘进时地层会出现上下或左右刀盘受力不均情况，可通过分组调整推进油缸的推力来控制盾构姿态。

（3）软岩地层注浆时易发生窜浆现象，注浆压力不易建立，应适当加大注浆量。