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轨道交通工程重叠段盾构施工技术研究
2020年12月16日    阅读量:25026    新闻来源:沥青网 sinoasphalt.com  |  投稿

摘要:本文结合深圳市轨道交通4号线三期工程主体工程观澜湖站~牛湖站区间实体工程盾构法施工程序,通过工程重叠段盾构施工过程,从掘进前的预处理,到掘进过程严控制,采取掘进时勤监测等一系列过程控制,施工质量安全、进度整体可控。最终,顺利完成了重叠段的掘进施工,施工后对出入线影响较小,可为后续类似施工提供经验借鉴和参考。

关键词:轨道交通;重叠段;盾构施工


1.工程概况

深圳市轨道交通4号线三期工程主体工程观澜湖站~牛湖站区间(简称观~牛区间,下同)采用盾构法施工,由两台中铁装备CTE6250盾构机从观澜湖站大里程端始发,至牛湖站盾构井吊出沥青网sinoasphalt.com。盾构隧道管片内径5.4m,外径6m,管片厚度为0.3m。线路设计起点为观澜湖站,线路出观澜湖站后沿高尔夫大道由西往东敷设,在深德技工学校及观澜红木博物馆南侧侧穿长坑水库,随后再次拐入高尔夫大道下方敷设,到达牛湖站小里程端。本区间范围左线ZDK29+627.050~ZDK30+550.816,短链6.798m,长916.968m。右线YDK29+627.051~YDK30+547.493,长920.442m。区间最大坡度26‰,最小曲线半径450m,左右线间距12~28.5m。


2.相对位置关系

观~牛区间右线与观澜停车场出入线(简称出入线,下同)存在两次交叉重叠,约在正线右线DK30+302.873~DK30+394.525处,两线隧道平面交叉重叠,正线在上,出入线在下,平面上交叉重叠区域长度约为91.7m,隧道竖向垂直间距最小为1.98m,穿越时第一断面位于直线段,第二断面位于450m半径缓和曲线段。具体如图1-3所示。

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图1正线上跨平面图

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图2 上跨段第一断面位置关系图

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图3 上跨段第二断面位置关系图


3.地质情况

上跨段正线穿越地层主要为⑨2-2块状强风化粉砂岩及⑨2-1土状强风化粉砂岩,与出入线间夹层主要为全断面⑨2-2块状强风化粉砂岩,含少量⑨3中风化粉砂岩,详见图4所示。

⑨2-1土状强风化粉砂岩:灰褐色、褐黄色等,原岩结构大部分破坏,岩石风化剧烈,局部夹少量碎块。本层进行标准贯入试验共13次,实测标准贯入击数为71~91击,平均75.8击。

⑨2-2块状强风化粉砂岩:灰褐黄、灰褐色,风化裂隙很发育,岩石锤击易碎,部分手可折断,为极软岩~软岩,岩体呈碎块状,岩体极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。本层进行重型圆锥动力触探试验共57次,实测动力触探击数为18~62击,平均41.3击。

⑨3中等风化粉砂岩:青灰色,深灰色,粉砂状结构,层状构造,节理裂隙较发育,裂面铁染严重,实测单轴饱和抗压强度值18.7~43.3MPa,平均值为26.9MPa,为较软岩~较硬岩。实测岩体完整性指数平均值为0.48,岩体较破碎,岩体基本质量等级为Ⅳ级。

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图4 上跨段地层情况图

4.重难点分析

由于观~牛区间距已施工完毕的出入线区间垂直最小间距仅为1.984m,观~牛区间隧道施工会对出入线隧道的管片产生挤压而造成变形,并对地面沉降造成二次扰动,由此引发出入线区间隧道发生偏移、管片出现错台、开裂,地面沉降等一系列问题。

5.处理措施

1)穿越段出入线管片采用的是3个注浆孔的加强型管片,将管片的标准块和邻接块每块管片上的注浆孔加密到3个,每个注浆孔打入长1.5m,φ32mm的钢花管施作洞内小导管注浆,注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆(浆液配合比1:1,水灰比1:1),注浆压力0.5~1.0MPa,每孔注浆量不小于1.8m³,要求加固后的土体无侧限抗压强度不小于0.4MPa,见图5所示。

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图5 增设注浆孔管片

2)为防止管片出现错台、变形或位移,盾构机上跨前对出入线内管片搭设临时型钢内支撑进行加固,所有支撑与管片之间必须用木楔楔紧,加固形式如图6-7所示。

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图6 内支撑搭设断面图

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图7 内支撑搭设展开图

6.盾构掘进控制

1)穿越段隧道埋深为12.5~13m,初始掘进时根据隧道覆土埋深计算每环的土仓压力,掘进时土压比计算压力提高0.1bar,控制在1.25bar,并保持均匀性,波动范围尽量控制在±0.05bar,后续过程中根据沉降监测结果对土仓压力进行逐步调整,见图8所示。

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图8 上跨段土压变化情况柱状图

2)掘进速度适当提高,减少速度的波动,达到快速匀速通过的目的,把对地层的扰动降至最小。

①同步注浆必须保证四路注浆管同时注浆,注浆时适当调低底部两条注浆管路的注浆速度和注浆压力,同时增加上部的注浆流量,保持总注浆量不变。

②严格控制出土量,做到按斗控制掘进距离,当前斗掘进行程不够的情况下,必须在下一斗进行纠正,确保整环不出现超挖,每环出土量偏差不允许超过2m³。

③加强施工监测,地面监测在原有每天一次的基础上加密至一天四次,及时指导区间内盾构施工。


7.结论

通过掘进的预处理,掘进过程严控制,掘进时勤监测的施工原理,安全质量进度整体可控,顺利完成了重叠段的掘进施工,施工后对出入线影响较小,可为后续类似施工提供经验借鉴和参考。


参考文献:

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作者简介:刘继红(1975-)男,本科,工程师,广东深圳人,研究方向:轨道交通工程。



标签:道路建设施工案例技术中心
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