盾构水中进洞施工方案

盾构水中进洞施工方案

1.1 接收井端头地质

【****~****】区间中间风井端头地质主要为①-2-1素填土、②-2b4淤泥质粉质粘土~粉质粘土、②-2c-d2-3粉砂~粉土、②-2b4淤泥质粉质粘土~粉质粘土、②-4a-b3粉土~粉质粘土地层。

1.2 端头周边环境

端头位于中间风井位于康华新村旁，迎宾大道南侧，周围无重要建筑物，存在6根管线，分别为1000给水管、800雨水管、两条380kv铜质电缆、300×200和200×200光缆空管。在施工时，对管线进行临时迁移，风井施工完成后回迁。

1.3 端头加固情况

区间中间风井到达端头和浦珠路站到达端头加固采用三轴搅拌桩加三重管高压旋喷桩的方式进行施工，到达端头加固长度为纵向12米，隧道上下左右各3米，左右线中间部分全加固。

1.4 总体施工方案筹划

针对中间风井的地质情况，以及地下水丰富，且压力较高，可能出现塌方、涌水涌沙现盾构的顺利到达。

图1-1 盾构到达端头位置示意图

1.5 端头土体冷冻加固

在按设计对端头土体加固的基础上，采用盐水冻结法加固处理，冻结方式为环向水平冻结方法。

1.5.1 冻结孔的布置

冻结孔布置采用水平冻结孔的方式。

1.5.2 环形水平冻结孔布置

圆柱体冻结孔沿开洞口φ7.5m圆形布置，开孔间距为0.76m（弧长），冻结孔数31个，长度为1.7m。

1.5.3 冻结时间

冻结帷幕交圈时间为20天，达到设计厚度时间为30天。因是水平冻结到达，为确保安全，中间冻结板块较外围冻结孔提前冻结5天，需冻结35天。等冻结35天后冻土强度达到设计强度且与槽壁完全胶结，可进行拔管，满足盾构进洞条件。

1.5.4 钻孔施工及冷冻过程

冷冻钻孔及冷冻过程施工工艺参加联络通道冷冻施工工艺。

1.6 凿除地下连续墙

在冻结体强度满足设计要求，盾构机推进至802环（刀盘进入加固体6m）后停机，立即进行地下连续墙的凿除工作，凿除由专业的施工队伍进行。每次凿除20cm，施工自上而下，周围凿出洞门圈以外5cm。凿除时间预计为6天。

1.7 接收井内填土、回水

在地下连续墙凿除完毕后，接收井内开始进行填土回水作业。填土采用人工配合挖机回填夯实，凿除的洞门圈底部回填一定高度的中砂，防止盾构机低头。填土完成后进行回水。填土及回水作业在2天内完成。考虑到回水及抽水，现场需要配备3台15kw，100吨/小时的水泵进行抽排水作业。

回填范围见图1-2。

图1-2 接收井回水回土示意图

1.8 盾构机进洞推进

1.8.1 施工准备工作

在盾构机进洞前50环时，我方和地铁监测中心对控制点各进行一次复核测量（我方复测后报地铁监测中心复测），确保控制点精确无误，同时对进洞端洞门中线进行测量复核，确定洞门中心精确位置。根据测量结果，调整盾构机自动测量系统，在最后50环推进过程中，对隧道轴线进行多次复核，确保轴线准确，保证盾构机安全进入洞门圈。

（1）盾构机在推进最后50环过程中，根据定向测量和联系测量成果，有计划地进行纠偏工作，推进纠偏严格按照小量多次的原则进行，使盾构机姿态控制在水平±15mm以内，垂直方向在+20～+30mm，以保证隧道的顺直度。

（2）在盾构机推进最后50环的过程中，超量压注盾尾油脂，避免盾尾渗漏，压注量控制在60-80kg/环。

（3）由于加固体有一定的强度且硬度不均匀，为了便于隧道的纠偏，在进洞前现场预先准备好两环转弯环管片备用。

（4）盾构进洞段的推进施工

盾构进洞段的推进施工分三个阶段。阶段划分区域详见图1-3。

图1-3 盾构机进洞阶段划分区示意图

1.8.2 第一阶段：盾构机推进至加固体，但刀盘尚未抵达冻结体

（1）推进过程中严格控制推进速度和总推力，避免进刀量过大引起的刀盘被卡。推进速度在1-2cm/min为宜。在刀盘转动过程中土仓内及刀盘前加注膨润土浆液进行润滑和改良土体。

（2）严格控制盾构姿态，特别是盾构切口的姿态，控制目标为水平±15mm，垂直+20～+30之间。

（3）控制盾尾间隙，保证盾尾间隙的均匀，必要时安装转弯环管片进行调节。

（4）严格控制切口的土压力，预计土压力为1.75bar（以中土压计算）。

（5）推进过程连续均匀，均衡施工，保证土仓内一定土压，防止出空土仓盾构机抬头

上浮。

（6）推进过程中加强盾尾油脂的压注，防止盾尾漏浆。

1.8.3 第二阶段：盾构机刀盘穿越冻结体

（1）在切口距离冻土墙30cm时，开始连续转动刀盘，直至盾构机刀盘穿越冻土后再按照常规推进转动刀盘。

（2）刀盘穿越冻结体时，推进速度宜控制在10mm/min，保证土仓内一定土压，防止出空土仓盾构机抬头上浮。

1.8.4 第三阶段：盾构机推进至内衬墙5.8m。

盾构刀盘穿越冻土墙后，穿越洞门圈时适当控制刀盘转速，防止刀盘转动破环洞门圈内较薄的砂浆基座。

（1）在盾构进洞前，在挡土墙上安装土压计，用于观察盾构机推进对挡土墙的影响，当达到报警值时停止推进。

（2）在盾构机推进过程中，螺旋机进行适当出土，避免出土量过大造成填土下沉。1.9 进洞段的同步注浆和二次注浆

1.9.1 进洞段的同步注浆

进洞段的同步注浆按照原配比进行，注浆压力控制在0.3-0.4Mpa之间，尽量多注，注浆配比见表1-1。

表1-1 浆液配比

膨润土（kg）粉煤灰（kg）砂（kg）水泥（kg）水稠度750 1500 1000 100 适量9～11

1.9.2 进洞段的二次注浆

在进洞段的最后12环压注双液浆，压注位置为拖出盾尾后的第5环位置，控制压力为0.3-0.4Mpa之间。

双液注浆的配比见表1-2。

表1-2 双液浆浆液配比

A液B液

水泥（kg）粉煤灰（kg）稳定剂（L）水（L）水玻璃（L）凝胶化时间（秒）

275kg 55kg 3.6L 785L 77 7～11

1.9.3 进洞段的聚氨酯注浆

进洞段的聚氨酯注浆具体根据实际需要进行，如果没有渗漏需要封堵，尽量不用聚氨酯注浆。

双液注浆及聚氨酯注浆由专业注浆施工队伍进行。