土压平衡盾构机到达接收施工实例

许辉

摘 要：文章以沈阳地铁松陵盾构区间为背景，详细阐述了盾构到达接收的施工技术，并采取了针对性措施，确保了盾构成功到达接收。

关键词：盾构；管片；密封；接收

1 工程概况

1.1 设计简介

沈阳地铁松陵区间采用盾构法施工，为单洞单线圆形断面隧道，设计起讫里程K0+606.7～K1+875.100，全长1268.4双延米，最小线间距13m，最大50m。区间线路纵呈“∨”型坡，隧道结构底最大埋深约30.12m、最小埋深14.98m。本区间设两个联络通道。盾构隧道为钢筋混凝土拼装式管片结构，强度等级C50，抗渗等级P10。管片内径5.4m，厚度0.3m，环宽1.2m，错缝拼装。本区间盾构法施工，盾构机选型为土压平衡盾构机。根据总体筹划，左右线均从松陵站始发，陵西站接收。

1.2 到达段工程地质及水文情况

根据本次勘察，本场地揭露的地层主要有：第四系人工堆积层（Q4ml）由杂填土组成，第四系浑河老扇（Q32al+pl）粉质粘土、中粗砂、砾砂、圆砾组成，第四系水碛物（Q2gl）泥砾。地下水为孔隙潜水，主要赋存于浑河老扇冲洪积形成的砾砂、圆砾层中，水位埋深为9.20～13.80m。

1.3 线路平纵断面概况

该区间左右线在纵断面上处于30‰的上坡段上，左线在平面上为直线段，右线在平面上处于半径为600m的曲线上。

1.4 到达段端头加固情况

根据设计图纸，接收端对车站洞门外6m范围、始发端对车站洞门外8.0m范围隧道结构上下左右各3.0m范围采用高压旋喷加固，二重管施工工艺。桩位呈梅花形分布，洞门外3m桩位布置形式为φ800@600，其余为φ800@650。加固后土体无侧限抗压强度qu≥1.0Mpa，渗透系数≤1.0×10-8cm/sec。盾构到达后在凿除洞门之前对对已经加固的土体进行钻芯取样，实探水位情况，必要时采取重新加固或降水措施。

2 盾构机简介

本区间采用沈重集团（与德国威尔特合作）直径6280mm土压平衡盾构机，主机长度9.62m，刀盘型式为6辐条+6面板式结构，开口率为32%，45把先行撕裂刀、86把标准刮刀、12把周边刮刀、11把刀盘外缘保护刀、1把超挖刀，超挖量65mm。

3 盾构到达施工

3.1 盾构到达简介

盾构到达施工一般是指从盾构到达接收井之前50m至到达盾构接收基座的整个施工过程。

3.2 测量姿态

选择在到达前100m进行联系测量，到达前50m加强隧道线形、盾构姿态测量，复核洞内所有的测量控制点，并对所有控制点的坐标进行精密、准确的平差计算，对PPS导向系统进行复核测量。

3.3 到达段50m掘进

盾构在进入到达段前，尽早调整好盾构姿态，使其以最佳的姿态进入50m到达段。进入后盾构掘进轴线尽可能与设计轴线保持一致，减少纠偏，保持盾构较平稳推进，减少对正面土体的过大扰动。

盾构进入到达段后，采用土压平衡模式掘进，结合理论计算及经验数值，土压控制在0.6～0.8bar，在停机进行管片拼装或机器维修时要将土仓压力到0.8～1.0bar，若停机时间较长，土压力下降到低于0.8bar时，要采取向前掘进50～100mm的方法保压，避免地面沉降。为确保同步注浆质量，掘进速度控制在30mm/min以内，避免速度过快使地面沉降或管片上浮。采用17000KN以内的掘进推力，减小各组油缸推力差值；出渣量控制在45m3/环；注浆量3.5m3/环左右，并及时二次补浆，以确保充分填充管片背部间隙，尽量减小因浆液收缩产生的沉降。

3.4 管片拉紧装置安装

在盾构出洞时，防止刀盘前方反推力消失，为保证管片环缝连接紧密，防止管片顶部因推力不足而造成张口；要求在最后10环管片要进行拉紧。

3.5 洞门凿除

盾构机抵达围护桩后开始凿除洞门，刀盘与围护桩桩之间不留间隙。维护桩破除方法：先破除顶部中线两边各60度周边的钢筋砼→然后在破除的钢筋端头焊接吊耳并用5T以上倒链拉住该桩→再破除顶部以下2.5m～3m位置处的钢筋混凝土，要求破除混凝土后的空间能进行钢筋割除工作→最后在用套好的倒链将破除后已经脱离桩的2.5m～3m钢筋混凝土桩吊离作业面→循环此工序至到洞门混凝土桩破除完为止→清理现场、拆除脚手架。

3.6 洞门密封安装

为了防止盾构机始发掘进时泥土、地下水及同步注浆浆液从预埋钢环和管片的间隙处流失，在盾构机到达时需安装洞门密封装置，密封装置由帘布橡胶板、翻板、垫片和螺栓等组成。

3.7 洞门导轨及接收基座安装

导轨可应调节，以适应盾构到达时的姿态。考虑到到达段线路处于30‰的上坡段，故导轨坡度应与设计坡度一致，以免盾构机出洞时磕头。

3.8 盾构机到达

此区间所用盾构机主机长9.62m，盾尾能放置两环管片，当管片到达设计洞门范围时，盾尾还有大约2m在管片内，需要利用千斤顶的推力把盾构主机推出洞口。所采取的措施是在仰拱处沿线路方向临时安装两块管片，通过导向轨将盾构机体引至接收基座上。

3.9 二次注浆

二次注浆对同步注浆起填充和补充作用。当地下水特别丰富时，需要对地下水封堵。因此，需要注浆具有较高的粘度，使浆液充填空隙，并及时将地下水压入并封堵在地层中，获得最佳充填效果。

4 结束语

通过采取盾构到达的一系列施工措施，保证了盾构的成功接收，完成了区间掘进任务，供类似工程施工参考。

参考文献

[1]王吉华.土压平衡盾构始发掘进施工技术[J].山西建筑，2009（9）.

[2]卢晓慧.盾构到达接收施工技术[J].山西建筑，2010（12）.