員村站至車陂南站區(qū)間盾構(gòu)施工難點及措施 摘 要:針對廣州地鐵五號線員村站—車陂南站區(qū)間盾構(gòu)工程難點,對土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在復(fù)合地層施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析研究,并提出了應(yīng)對措施和處理思路,以期為類似地層施工提供參考借鑒。 關(guān)鍵詞:盾構(gòu)隧道,沉降監(jiān)測,混凝土,塌方 1 工程概況 【員村站—車陂南站】區(qū)間盾構(gòu)工程由兩條圓形盾構(gòu)隧道及相關(guān)附屬工程組成,本工程盾構(gòu)隧道雙線總長為5 134.641單線延長米,左、右線線形基本一致。本區(qū)間主體盾構(gòu)工程:掘進(jìn)斷面6.28 m;管片襯砌為單層預(yù)制混凝土管片襯砌,管片外徑6 000 mm,內(nèi)徑5 400 mm,厚度300 mm,環(huán)寬1 500 mm。 此區(qū)間隧道主要通過的巖土屬Ⅲ類圍巖、Ⅳ類圍巖、Ⅴ類圍巖,巖土強(qiáng)度相對較為均勻,工程地質(zhì)條件屬一般~較好。 本工程的地下水類型主要分3種類型:上層滯水、孔隙性潛水或微承壓水、基巖裂隙水。地下水位不僅與季節(jié)性降雨量有關(guān),還受河涌潮汐動態(tài)水的影響。 本工程沿線穿過的河涌主要為棠下涌,該涌寬約24.0 m,深約3.5 m,位于【科—車】區(qū)間的西起點,隧道近乎垂直于棠下涌,河涌位置的里程約為YCK21+715~YCK21+739。由于該涌與珠江相連并距離珠江較近,因此其涌內(nèi)的水量和水位除了與季節(jié)性降雨量有關(guān)外,還受珠江的潮汐作用影響明顯。 2 工程實施難點及應(yīng)對措施 2.1 建(構(gòu))筑物下方掘進(jìn)時的沉降控制 2.1.1 沉降事故發(fā)生情況 廣州鷹金錢企業(yè)集團(tuán)公司C倉庫位于天河區(qū)員村四橫路自編5號,建于20世紀(jì)70年代,為2層磚混結(jié)構(gòu),該樓基礎(chǔ)采用條形淺基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深1.5 m。地鐵五號線隧道從其下方通過,其中左線隧道穿越里程ZDK20+670.00~ZDK20+710.00,右線隧道穿越里程YDK20+685.00~YDK20+721.00。 【員—科】區(qū)間右線盾構(gòu)進(jìn)入C倉庫下方,掘進(jìn)540環(huán)時掘進(jìn)參數(shù)異常,表現(xiàn)推力增大,速度降低,速度超過20 mm/min時易發(fā)生卡刀盤現(xiàn)象, 540掘進(jìn)完成后準(zhǔn)備開倉檢查刀具,出土3斗后打開倉門,發(fā)現(xiàn)土倉內(nèi)土仍然很多,且2點位有塌方,無法進(jìn)行刀具檢查;541環(huán)掘進(jìn)至S=1 000 mm時再次準(zhǔn)備開倉,結(jié)果倉門被土包裹,無法開倉;繼續(xù)推進(jìn)541環(huán),掘進(jìn)過程為避免出土超量,抬高土壓為3 bar,推力1 200 t~1 300 t,速度5 mm/min~10 mm/min,刀盤工作油壓150 bar~200 bar,推進(jìn)困難542環(huán)至S=1 300 mm停止推進(jìn);同時,地面監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示C倉庫沉降發(fā)展較快,當(dāng)天發(fā)生沉降24 mm,累計最大沉降量達(dá)到-61 mm,且沉降繼續(xù)發(fā)展。 2.1.2 原因分析 1)刀具意外受損,掘進(jìn)難度增大。左、右線隧道均從C倉庫下方通過,根據(jù)地質(zhì)剖面圖,左、右線隧道地質(zhì)情況相同,穿越地層均為⑦地層,該地層穩(wěn)定性較好,根據(jù)以往施工經(jīng)驗,這類地層掘進(jìn)施工非常順利,地面沉降能夠得到有效控制。且左線隧道通過情況也證明了這一點,左線盾構(gòu)通過食品廠倉庫期間掘進(jìn)參數(shù)正常,通過后地面沉降累計最大值-25 mm。右線通過前,為確保右線盾構(gòu)順利通過食品廠C倉庫,項目部在486環(huán)提前對刀具進(jìn)行了徹底檢查及更換,但換刀后僅掘進(jìn)約55環(huán)便出現(xiàn)掘進(jìn)參數(shù)異常情況,表現(xiàn)為盾構(gòu)推力增大、速度降低、且出現(xiàn)卡刀盤現(xiàn)象。掘進(jìn)參數(shù)的異常導(dǎo)致出土量難以控制,出土量偏多。 2)土倉內(nèi)結(jié)泥餅。由于掘進(jìn)參數(shù)異常、出土量偏多,掘進(jìn)過程采用土壓平衡方式掘進(jìn),結(jié)果導(dǎo)致土倉內(nèi)出現(xiàn)結(jié)泥餅現(xiàn)象,泥餅的形成導(dǎo)致掘進(jìn)參數(shù)更加惡化,出土量更難控制。 2.1.3 處理措施 1)地面充填及加固。根據(jù)原因分析結(jié)果,并結(jié)合地面?zhèn)}庫周邊環(huán)境。為確保地面?zhèn)}庫的安全,決定暫停右線隧道的掘進(jìn)施工,組織專業(yè)注漿加固隊伍進(jìn)場,在地面施作袖閥管對倉庫下方土層進(jìn)行加固,通過注漿填充盾構(gòu)出土超量所形成的空洞,以保證建筑物的安全。同時,在隧道內(nèi)利用吊裝孔進(jìn)行補(bǔ)充注漿,以充分充填盾構(gòu)通過后的空隙。地面加固施工完成后,再恢復(fù)隧道開挖掘進(jìn)施工。 本次袖閥管加固采用水玻璃水泥雙液漿作為注漿材料。雙液漿參考配比如下:水玻璃濃度40 Be′,水泥漿水灰比為1∶1,水玻璃溶液配比為水玻璃∶水=1∶1(體積比),水泥漿液∶水玻璃溶液=1∶1(體積比)?，F(xiàn)場施工時根據(jù)實際情況對該配比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié),將漿液初凝時間控制在2 min左右。 2)采用壓氣作業(yè)方式清除泥餅及更換刀具。因嘗試開倉7次,均未成功,對此,項目部研究后決定采用壓氣作業(yè)方式清除泥餅及更換刀具。待地面加固完畢及壓氣系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢后,
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