盾构磨桩出洞施工技术

杨洲 孟令祥 贾龙 张强 高峰

【摘要】盾构磨桩出洞时易造成洞门处土体塌方、端头处地表下沉等潜在风险。本文结合沈阳市城市地下综合管廊（南运河段）工程，系统地介绍了用土压平衡盾构机磨桩出洞成功接收的施工经验，可为类似工程提供借鉴作用。

【关键词】土压平衡盾构;地下综合管廊;磨桩出洞

1、简介

1.1 工程概况

沈阳市地下综合管廊（南运河段）工程，J01～J06区段盾构掘进至切口里程为K2+154.561时，顶至J06节点井围护桩。J06接收端掘进地层为圆砾及砾砂地层，盾构拱顶部覆土厚度约为8.4m。

1.2 地质水文情况

经地质勘探，盾构隧道施工范围内的地层主要由圆形砾石、砾石砂和粉砂岩组成，地质软、硬不均匀。地下水稳定水位埋深为6.5～9.3m，地下水位高，透水性强。

2、磨桩施工技术

2.1磨桩前20m段施工过程控制

（1）测量工作：盾构接收前，测量隧道基线，确定盾构机的位置。加强姿态和隧道线性测量，并及时纠偏。盾构接收姿态为水平±10mm，垂直+10mm。

（2）提前准备好洞门密封相关材料，并安装好洞门密封橡胶。

（3）盾构机及维保

在接收掘进段，维保工程师及维保工，每天按照下达的维保任务，认真的对机械进行维修，保证盾构机的正常运转。清理盾构机中、尾盾及螺机下堆积的渣土为拆机提前做准备。

（4）其他准备

在接收井内准备应急救援物资和工具，如沙袋、水泵、水管、棉被等，准备好接收井内的照明设备和通讯工具，检查接收端头降水井水位并保证地下水位满足接收条件。

2.2磨桩前10m段施工过程控制

（1）在距J06节点井10m盾构机推进时要求保持匀速、平稳，速度控制在20～40mm/min，避免推力大对已完成围护桩造成影响。

（2）遵循“小推力”，“低速、少渣”原理，并注意观察左上土仓压力值。

（3）掘进参数：速度控制小于40mm/min，推力控制小于900t，刀盘低转速。

2.3磨桩前5m段施工过程控制

接近围护桩桩5m时，速度控制小于20mm/min，推力控制小于900t，刀盘低转速。

2.4到达玻璃纤维筋围护桩掘进

（1）注意临近端头时掘进参数的变化，与洞外及时沟通，要与实际里程进行核实。刀盘低转速保持在0.6-0.8r/min，推进速度控制在18-20mm/min，推进过程中观察推力、刀盘扭矩、螺旋输送机压力变化。

（2）调整泡沫用量，参数调整为5个原液，8个气，4路泡沫用到60%，可适量在土仓内加入20-50%水，要时刻保持与洞门前面观察人员的互动，了解前方动态。

（3）将螺旋输送机开到最大，把刀盘切削下来的土体尽可能的通过皮带运输机排出减少后期人工清渣时间。如遇到螺旋输送机卡死，通过观察螺旋输送机压力或听到螺旋输送机嗡鸣声应停止掘进，反转螺旋输送机，直至螺旋输送机压力减小或不再听到螺旋输送机嗡鸣声。磨桩出洞后将全站仪取走。

3、管片拼装

（1）到达最后10环管片连接螺栓要求反复紧固，不少于3次，一次在管片安装时，第二次在下一环掘进时，保证管片连接紧密。第三次在下环管片拼装时。

（2）最后6环合理安排，保证到达洞门的长度，管片推进时，同步注浆采用加强水泥砂浆。

（3）为保证不漏浆，在折页压板上安装钢丝绳，盾构推出洞口时，及时拉紧钢丝绳。

（4）为保证到达最后10环管片的稳定，对管片采用拉紧装置进行拉紧。

（5）在盾构推到只剩下最后一道盾尾刷后，准备注水泥浆，打开倒数第2、3环管片的注浆孔，向管片背后注入水泥浆进行止水;待注浆封堵完水后，把盾构推出隧道，上接收架。在灌浆之前，将孔门的临时密封装置拧紧，使帘幕的橡胶板紧贴在护罩的外弧面上，并将孔的孔灌浆并通过灌浆孔填充。在灌浆过程中，应密切注意洞门的情况，一旦发现漏浆现象，应立即停止灌浆并封堵。

4、盾构机接收

在盾构出洞之前，必须仔细检查接收支架的加固情况、盾构刀盘底部与接收支架高度的差值等，确认后适当转动刀盘到合适角度，将盾构机空推推到接收托架上。在盾构施工过程中，必须注意受力支架的加固和支撑。发现异常情况，立即停止推进并加固接收架。将黄油涂在接受支架的导轨上，以减少摩擦力。盾构机刀盘上接收架前应将滚动角调为0度。

5、盾构接收前注意事项

（1）严格控制盾构正面平衡压力，接收段盾构施工时，必须严格控制平衡土压力。同时也必须严格控制掘进参数，如出土量、推进速度、总推力等。

（2）严格控制推进速度，在盾构机接收段施工过程中，应降低推进速度，推进速度在约20mm/min适宜。同时，尽量实现平滑掘进，减少对周围土壤的干扰，避免长时间的延误。

（3）为了降低接收风险，在接收期间，必须尽快完成每一环的管片拼装任务，同时必须确保管片拼装质量。

（4）严格控制盾尾油脂的压注。

（5）严格控制同步注浆量，保证每环要达到设计注浆量并保证浆液质量;采用同步注浆法及时填补建筑物的空洞。

结论：

通过沈阳市地下综合管廊工程盾构区间磨桩出洞施工经验，本次接收洞门无渗漏水现象、盾构出洞姿态精准，接收工作顺利完成，为类似工程提供借鉴作用。

参考文献：

[1]张志刚.土压平衡盾构机富水砂层到达接收施工技术[J].《低碳世界》，2016，000，012：212-213.

作者简介：

杨洲（1994.10-），男，漢，吉林长春，技术员兼助理工程师，本科，中建八局轨道交通建设有限公司，市政工程。