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盾构机穿越2.4米合流污水施工技术.doc
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1、盾构机穿越2.4米合流污水施工技术王文轩(中交隧道局盾构工程公司,北京 100088)摘要:顾戴路2.4米合流污水为上海南片总输水管,该管道极为重要,施工中不容有失。本文介绍了盾构机穿越该管道时采取的施工技术措施及监控量测方法。关键字:试验段、同步注浆、管片选型、推进速度、盾构机姿态、监测1.情况简介1.1合流污水管概况上海轨道交通12号线虹莘路站七莘路站区间隧道工程,在穿越S20外环线路段前,将穿越沿外环线敷设的苏州河六支流截污工程2400南片总输水管。盾构施工过程中,在上行线SK1+986.000、下行线XK1+975.000处穿越顾戴路S20合流污水管道。顾戴路S20合流污水管道位于S2
2、0公路东侧,横穿顾戴路,管径为2400mm。1.2地质情况根据设计资料及地质勘查资料,穿越顾戴路S20合流污水管道处,盾构主要穿越土层为第1层灰色淤泥质粘土、及第1a层灰色粘土、1b层灰色粉质粘土。第1层、第1a层、第1b层土均均属高含水量、高压缩性、低强度、低渗透性的饱和软粘性土,具有较高的灵敏度和触变特性,在动力作用下极易破坏土体结构,使土体强度骤然降低,变形量增加,因此在盾构掘进过程中应适当控制速率,避免对土体产生过大扰动,减少施工后期沉降。2.施工技术措施2.1建立试验段为了能顺利的穿越顾戴路S20合流污水管道,拟在穿越前30环建立试验段。2.1.1 试推进阶段的参数确定试验段的掘进是
3、从理论和经验上选取各项施工参数,在施工过程中根据监测数据及反馈的各种信息,对施工参数及时加以调整。盾构机在试验段头20环的推进过程中,推进速度控制在2cm以内,匀速前行。同时对密封仓土压力、刀盘转速及压力,推进速度,千斤顶推力,注浆压力及注浆量等,分别采用几组不同施工参数进行试掘进。通过地表沉降的测量和数据反馈,确定一组适用的施工参数。然后通过施工监测,根据地层条件、地表管线、房屋情况,对施工参数作慎密细微的调整,以取得最佳施工参数。在盾构推进过程中,每环推出盾尾后即进行高程测量并记录,通过每环多次测量积累管片高程数据。当该管片高程不再变化时停止测量,对多组数据综合处理后得出管片上浮或下沉量,
4、在以后的推进过程中可对管片姿态进行调整,提前考虑盾构轴线的上浮或下沉量,保证管片最终姿态符合规范要求。完成上述的工作要点后,试验段后10环推进速度控制在1cm以内,相应的微调各项施工参数。通过此阶段的试掘进,对隧道的轴线控制,衬砌安装质量,地表及管线的沉降控制均有了各项具体的保证措施,施工参数已进一步被掌握,已能根据地下隧道上覆土厚度、地质条件、地面附加荷载等变化情况,适时地调整盾构掘进参数,为穿越合流污水管道的质量管理奠定了良好的基础。2.1.2 试掘进阶段的施工监测盾构在试验掘进阶段,要充分重视地表、地下管线、地面建筑物的施工监测,以便对施工中可能产生的各种地表隆沉、变形,及时采取相应的措
5、施及保护手段。试推进阶段是全过程的前奏,所以施工监测显得更为重要。对地表变形监测,拟采用沿轴线方向布设沉降监测点,包括深层沉降点,并加设横断面监测点;对地下管线,布设直接观察点;对轴线两侧盾构机影响区域范围的建筑物在调查研究的基础上,按要求布设沉降监测点,并布设相应的倾斜、裂缝监测点。上述测点的监测,每天不少于4次,并根据需要,适时加密监测频度。由于上述各类变形往往不是即时出现的,也就是说待到变形时,盾构已越过原本造成变形的地下对应作业区,故而需及时地进行分类监测,掌握盾构机掘进作业与地下土层变形、地表变形和地下管线、建筑物沉降等的内在规律,及时反馈信息数据,指导盾构掘进作业。监测工作应在盾构
6、作业即将进入影响区开始,直至盾构作业脱离影响区,且地表滞后变形渐趋稳定的整个期间内跟踪测量与量测。2.2控制穿越段施工2.2.1 施工参数控制本工程采用土压平衡式盾构掘进机,其利用压力仓内的土压力来平衡开挖面的土体,从而达到对盾构正前方开挖面支护的目的。平衡压力的设定是土压平衡式盾构施工的关键,维持和调整设定的压力值又是盾构推进操作中的重要环节,这里面包含着推力、推进速度和出土量的三者相互关系,对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用,所以在盾构施工中要根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物,配合监测信息的分析,及时调整平衡压力值的设定,同时要求推进坡度保持相对的平稳,控制每次纠偏的量,减少对土
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