超大直径泥水盾构施工技术要点探究

赵若凡

摘 要：在我国城市进程加快发展的前提下，城市开始进行地下空间的开发和利用。比如，在对隧道工程进行施工前，需要逐渐从地面建筑物向下层空间穿越，以完成整个空间的建设。这就要求工作人员做好施工和设计工作，结合实际情况选择合适的施工方式，从而避免给地上建筑物带来影响。本文中，将和燕路过江通道南段隧道工程作为案例，对超大直径泥水盾构施工做出探讨，以确保在其中掌握一些经验。

关键词：超大直径;泥水盾构;施工技术

1 工程概况

南京和燕路过江通道南段 工程位于长江大桥和长江二桥之间，距离上游长江大桥约7.4公里，距离下游长江二桥约2.7公里。该隧道段长4 206 m，其中盾构段长2 976 m，盾构由八卦洲工作井始发，江南工作井接收。隧道平面转弯半径4 000 m。在盾构隧道施工中，整个结构为双管单层形式，期间使用的管片混凝土的强度等级为C60，抗渗等级P12。

2 超大直径泥水盾构施工技术要点

2.1 施工方案的优化

盾构进洞后，其位置为承压水头比较高的砂层之间，并且洞顶的覆盖层也比较薄，一般利用高压旋喷桩实施注浆加固。当前，利用降水法给予加固已经无法满足实际的施工要求，还需要按照施工条件选择出适合的施工措施。如：在洞门端头施工期间，为了避免受到降水或者冷冻的影响，可以使用三轴水泥搅拌桩实现加固。盾构的地层是一种强透水砂层，且地下水和长江是相通的，所以，在盾构端头使用三轴水泥搅拌桩加固十分重要。并且，在盾构进洞的时候，因为要对冷冻墙进行切削，这种情况下的大块切削体会给密封防水帘布带来一定破坏性，所以，要确保井内外的压力均衡，促使纵向渗漏水问题的有效解决。为了避免出现涌水涌砂的情况，在降水发生之前，则需要进行地下连续墙的施工，并且根据具体的情况进行处理。如果发现施工中存在垂直和局部的偏差，将无法促使地下连续墙和水泥搅拌桩的相互结合，在这种情况下，只能进行连续墙的凿除，但是也会造成一些不安全因素。在盾构进洞的时候，如果盾构的姿态存有偏差，也将无法保证盾体和导轨标高的一致性，针对该问题，为了在总体上积极控制和解决，可以使用实施盾构接收基座，先利用低标号砂浆来施工，后期再利用盾构刀来为盾构提供反力，保证为后期的几环管片拼接工作提供重要条件。

2.2 施工工艺

当整个主体结构完成施工工作后，需要对接收端头土体进行加固，保证基座施工的顺利实施。随着盾构到达段施工的逐渐增加，在对端头进行加固的同时还需要进行有效测量。在这些流程都能有效完成后，还需要实施洞门地下连续墙破除工作，保证该工作的所有流程都能有序进行。后期，还需要使用盾构机将其推进实施冻土墙的破除工作，在内外泥水更稳定的情况下使其进入到接收井。在洞门如果发现盾尾完全进入后，不仅要实施钢环预埋，还需要抽调井内的泥水，且对其有效密封。这种密封工作的实施，一般是使用注浆密封加固洞门周围，工作完成后就可以实施盾体的拆解工作。结合具体的施工情况，随着盾构的推进，还需要详细分析盾构的位置，且在期间对隧道的各个测量点详细分析，研究隧道中心轴线和隧道设计中心轴线之间的关系，增加对盾构接收井和洞门预埋钢的测量，以确保为掘进提供重要的调整方案。在对盾构的贯通姿态分析中，要确保中心轴线和隧道设计轴线两者的关系，避免在预埋工作中存在一定的偏差，并结合实际情况对其调整，以期获得更高的精准度。第一，地面控制网联测工作中，基于对GPS静态定位技术的使用，能保证控制网中各个点的详细测量，还需要按照结果进行审核，使两端数值一致。第二，接收井洞门测量。在期间主要使用全站仪，为洞门预留钢圈增加一些测点，然后按照测量的结果计算出洞门的中心坐标和各个点与中心的距离。通过对相关结果的分析，能实现掘进轴线的调整，保证盾构施工顺利完成。

2.3 实施步骤

第一，在到达段各个参数的选择和控制。在对泥水压力进行计算的过程中，为了避免到达段因为降水给施工范围带来影响，前期要对实际的地下水位进行调整。且泥水的压力数值计算需要按照掘进参数来分析。对于掘进速度和刀盘转速，在分析期间需要按照地质条件和实际施工中的有关经验来分析。壁后注浆工作执行期间，当发现存在不合理的粉细砂层级配现象，可能导致砾砂层填充物被冲走。所以，针对盾尾出现漏浆情况，维持地层的稳定性，要增加对壁后注浆工作的控制，重点分析浆液质量和注浆压力。在对泥浆指标进行设定和配置期间，需要对进浆泥水体积质量、出浆泥水以及泥浆的黏度详细控制。盾构掘进工作中，要定期实施出渣量的分析，减少超挖现象，以免发生明显的地表沉降现象，维护掌子面的稳定性。收尾工作，在完成盾构始发工作后，需要对现场的设备设施进行拆除，保证收尾工作的及时性。其中，要将冻结设备及其管路及时拆除，增加对施工现场情况的有效整理、修整和清理等，且使用清水对其冲洗，避免存在泥浆或油污等。由于收尾施工工作量大，且其中存在的工序多，所以，在实际工作中要精心组织，促使整体施工的协调发展。

第二，洞门破除。工作中每一次都需要满足实际的设计阶段，以确保混凝土和外侧的钢筋能破除。比如：地连墙凿除过程中，要促使洞门凿除，保证冻结壁的厚度和强度符合施工的设计要求。特别是在割除洞门地连墙外层钢筋时，若需要用风镐凿除，应防止打破冻结管，以免因为低温盐水冻伤人。在一定条件下，还需要暂停施工区相关冻结孔盐水循环。当完成地连墙外层钢筋割除后，也要拔除盾构区域内冻结管。不仅如此，在强制解冻拔管施工中，在进行强制解冻拔管前，把需要拔除的冻结管去路连接至热盐水箱的分配器，回路连接至回热盐水箱的集液管，在进行拔管过程中，还需要注意到相关条件，如：要使冻结管与挂钩成一线，特别是在进行拔管时，要转动冻结管不能硬拔，如果拔不动可以实施循环热盐水解冻，后期再使用吊车直接拔出。

第三，竖井内堆填黏土和灌水。当洞门破除工作完成后，还需要使用细石混凝土实施回填工作，其中，主要是对基座和洞门冷冻墙之间实施回填。当洞门整体完全破除后，加强对工作井内的砂土回填。其中，还需要对回填的高度进行控制，一般情况下，最好在盾构中轴线的位置。

第四，到达段掘进。确保盾构到达段掘进速度更稳定，能避免土体带来的影响，期间还需要增加对盾构隧道轴线的详细控制。同时，其中的注浆量和注浆压力还要结合推进的速度、出渣量等详细调整。

第五，加固区域段的掘进。在完成灌水工作后，盾构需要不断向前推进2米，保证隧道能推进在合理范围后冻结。当盾构穿越冻结段后，所有的冻结管也将全部拔出，且使用黄砂对孔洞实施填充。

第六，工作井内推进。在盾构刀盘破开冷冻墙，当进入到工作井后，其中不会存在切口压力，和井内液面是一致的。所以，要加强对进出浆流量的控制，维护其平衡性。

第七，洞門的密封注浆加固。盾构接收井工作完成后，要清除其中存在的杂质，并使用混凝土对管片和开挖面之间的空隙进行填充。在对盾构拆卸期间，还需要及时增加临时密封洞门，并对注浆口的末环管片实施注浆加固工作。

3 结语

基于以上的分析，超大直径泥水盾构施工技术在各个方面的有效优化，能促使施工效果的良好获得，解决施工中存在的高差问题，在保证工程质量的同时，也将为相同类型的工程建设提供重要的参考价值。因此，加强对施工技术要点的分析十分重要。

参考文献：

[1]李江龙.强透水地层大直径泥水盾构安全始发施工技术研究[J].建筑安全，2020，35（1）：28-31.

[2]周刚.大直径泥水平衡盾构长距离穿越长江上软下硬复合地层施工技术[J].安徽建筑，2019，26（1）：84-87.