摘要：盾構(gòu)在地鐵區(qū)間的特殊地段施工，必須作好充足的施工準(zhǔn)備和施工技術(shù)措施。

　　關(guān)鍵詞：地鐵區(qū)間；盾構(gòu)施工；技術(shù)措施

　　廣州西場(chǎng)站—西村站地鐵區(qū)間施工標(biāo)段，沿線兩側(cè)為密集民居、酒店、辦公樓、商店等，交通繁忙，上部地面為環(huán)市西路，區(qū)間線路穿越廣茂鐵路，地形平坦，略有起伏，其中有巖溶和溶蝕空洞、內(nèi)環(huán)高架橋樁、基巖球狀風(fēng)化體地段（風(fēng)化深槽）、泥質(zhì)粉砂巖、上軟下硬巖段等特殊地段。其中廣州火車站—草暖公園區(qū)間段下穿過(guò)廣州火車站廣場(chǎng)，到達(dá)草暖公園，施工難度大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，做出相應(yīng)的盾構(gòu)施工技術(shù)措施。

　　1、盾構(gòu)通過(guò)巖溶和溶蝕空洞

　　本工程隧道左右線均存在巖溶和溶蝕空洞，左線溶蝕空洞約為0.8m高，右線在YCK7 522和YCK7 576處存在溶蝕空洞，其中較大的溶蝕空洞為2.7m高，對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)造成極為不利的影響，極有可能發(fā)生突泥、突水、地面沉陷、盾構(gòu)機(jī)被卡等嚴(yán)重事故。

　　為保證盾構(gòu)掘進(jìn)順利通過(guò)，必須提前探明隧道穿過(guò)的巖溶裂隙的位置、形狀、尺寸大小、充填物性質(zhì)等，并及時(shí)處理。施工采取以下措施探測(cè)和處理：

　�。�1）開(kāi)工前，進(jìn)行補(bǔ)充地質(zhì)勘探，在左右線溶蝕空洞地段加密勘探，在勘探場(chǎng)地允許的前提下，使部分鉆孔間距達(dá)到10m，進(jìn)一步查明該段條件地層地質(zhì)條件，對(duì)可能出現(xiàn)巖溶裂隙的段落、巖溶裂隙的規(guī)模、充填物等情況，提前作出盾構(gòu)掘進(jìn)方案。

　�。�2）對(duì)盾構(gòu)機(jī)適當(dāng)改造，針對(duì)地質(zhì)情況，盾構(gòu)機(jī)增設(shè)超聲波探測(cè)系統(tǒng)。盾構(gòu)掘進(jìn)施工時(shí)通過(guò)發(fā)射超聲波，可對(duì)刀盤前方30m范圍內(nèi)的巖溶裂隙、砂土層中的孤石等分布情況進(jìn)行探測(cè)，利用專業(yè)軟件對(duì)接收到的反射波分析，即可精確查明巖溶裂隙或孤石的位置、形狀、尺寸大小、充填物性質(zhì)等。

　�。�3）根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的資料，對(duì)分布于盾構(gòu)周邊的巖溶裂隙，通過(guò)地面注漿的辦法進(jìn)行超前注漿加固或回填。對(duì)巖溶裂隙要提前確定注漿方案，根據(jù)其位置、形狀、充填物性質(zhì)，確定實(shí)施超前注漿的里程位置、注漿品種及配合比、注漿壓力、注漿量等參數(shù)。

　�。�4）盾構(gòu)通過(guò)巖溶空洞位置時(shí)，要制定嚴(yán)格的盾構(gòu)施工計(jì)劃和實(shí)際可行的掘進(jìn)參數(shù)，調(diào)整合理的泡沫添加參數(shù)，使所注入的泡沫能在開(kāi)挖面形成良好的泥膜，保持其充填物的穩(wěn)定。

　�。�5）掘進(jìn)通過(guò)后，在管片背襯及時(shí)施作二次補(bǔ)強(qiáng)注漿，控制巖溶裂隙內(nèi)充填物的變形，使圍巖保持穩(wěn)定。

　　2、盾構(gòu)通過(guò)環(huán)市內(nèi)環(huán)高架橋樁基本區(qū)間段在西村站—廣州火車站段下穿內(nèi)環(huán)高架橋樁基礎(chǔ)

　　其中有3處4根樁基侵入隧道，需要進(jìn)行樁基托換，其余樁基大多在隧道左、右線之間。盾構(gòu)機(jī)通過(guò)樁基礎(chǔ)除采取一般措施外并進(jìn)行特殊處理。

　　（1）合理控制推進(jìn)速度，保證連續(xù)均衡施工，避免較長(zhǎng)時(shí)間的擱置；

　�。�2）嚴(yán)格控制出土量，防止不合理的超挖和欠挖；

　�。�3）盾構(gòu)在穿越這些建（構(gòu)）筑物的過(guò)程中，變化不可過(guò)大、過(guò)頻，每次縱坡變化不得超過(guò)0.2%；

　　（4）同步注漿要及時(shí)、適量，以有效控制地層沉降；

　�。�5）根據(jù)地面沉降情況，必要時(shí)可針對(duì)性地進(jìn)行二次補(bǔ)壓注漿；

　�。�6）配備必要的機(jī)動(dòng)設(shè)備，一旦發(fā)生意外情況則迅速投入搶險(xiǎn)；

　�。�7）通過(guò)預(yù)先設(shè)置的觀測(cè)點(diǎn)對(duì)建（構(gòu)）筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)異常變形，必須立即停止施工，根據(jù)實(shí)際情況采取調(diào)整施工參數(shù)或?qū)�建（�?gòu)）筑物進(jìn)行適當(dāng)處理。

　　3、盾構(gòu)通過(guò)球狀風(fēng)化體地段（風(fēng)化深槽）

　　地質(zhì)剖面圖顯示本區(qū)間內(nèi)中風(fēng)化巖層中有存在微風(fēng)化的情況，強(qiáng)風(fēng)化地層中存在部分中風(fēng)化地層。詳勘報(bào)告認(rèn)為該巖區(qū)全、強(qiáng)風(fēng)化帶內(nèi)可能還存在未被揭露的中、微風(fēng)化巖球狀風(fēng)化體。盾構(gòu)施工時(shí)要采取的主要技術(shù)措施如下：

　�。�1）盾構(gòu)進(jìn)入砂巖區(qū)段后，要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)推進(jìn)油缸和盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的突然變化及土倉(cāng)壓力和出碴量的變化，如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)進(jìn)入土倉(cāng)進(jìn)行檢查，以判斷是否存在球狀風(fēng)化體，并確定球狀風(fēng)化體與刀盤的位置關(guān)系。

　�。�2）利用土倉(cāng)內(nèi)安裝的超聲波探測(cè)系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)視掌子面前方的變化，提前發(fā)現(xiàn)前方的孤石，根據(jù)情況采用提前加固孤石旁地層或用沖擊鉆提前破碎的方法處理。

　�。�3）掘進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)刀具和刀盤受力狀態(tài)，確保其不超載并觀測(cè)刀盤是否受力不均，以防刀盤產(chǎn)生變形。

　　（4）針對(duì)球狀風(fēng)化體巖質(zhì)較硬的特點(diǎn)，刀具應(yīng)以盤形滾刀為主，掘進(jìn)時(shí)采用高轉(zhuǎn)速將其切削成碎塊。若掘進(jìn)速度相當(dāng)慢或球狀風(fēng)化體隨刀盤一起滾動(dòng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)入土倉(cāng)進(jìn)行人工處理。

　�。�5）在工作面穩(wěn)定性差的情況下，進(jìn)入土倉(cāng)時(shí)必須建立一定的氣壓，此時(shí)應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)程進(jìn)行工作。

　�。�6）在工作面穩(wěn)定性極差的情況下，如條件允許可從地表采用注漿加固的方式進(jìn)行地層加固，然后再進(jìn)行處理；如條件不允許，可以應(yīng)用配備在盾構(gòu)機(jī)上的超前注漿孔對(duì)工作面進(jìn)行注漿加固，然后再進(jìn)行處理。

　　4、泥質(zhì)粉砂巖段掘進(jìn)本標(biāo)段

　　從始發(fā)到吊出，中間多段穿越泥質(zhì)粉砂巖。粉砂巖遇水易軟化崩解。盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)可能會(huì)在刀盤特別是刀盤的中心部位產(chǎn)生“泥餅”，當(dāng)產(chǎn)生泥餅時(shí)，掘進(jìn)速度急劇下降，刀盤扭矩也會(huì)上升，大大降低開(kāi)挖效率，甚至無(wú)法掘進(jìn)。

　�。�1）刀盤面板與后部土倉(cāng)密封隔板共同組成土倉(cāng)，隔板上的中心圓餅和周圍圓環(huán)都是靜止不轉(zhuǎn)并設(shè)攪拌棒。掘進(jìn)時(shí)，刀盤面板與隔板之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，攪拌棒可充分?jǐn)嚢璨晖粒瑥亩�可減少在土倉(cāng)中產(chǎn)生泥餅的可能。

　�。�2）中心開(kāi)口率大，且中心刀可及時(shí)更換成片式刮刀，使開(kāi)口率進(jìn)一步增大。中心刀盤面板和中心隔板之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，借助于攪拌棒充分?jǐn)嚢璨晖�，不易產(chǎn)生泥餅。

　�。�3）通過(guò)面板上的泡沫注入口，向刀盤面板和土倉(cāng)中注入泡沫劑，一方面清刷刀具上糊的粘土，降低刀具溫度，也可以改善土倉(cāng)內(nèi)的碴土性能，增加碴土的流塑性，防止形成泥餅，堵塞土倉(cāng)及螺旋輸送機(jī)。

　　其次，施工中采取以下技術(shù)措施：

　�。�1）在到達(dá)這種地層之前把刀盤上的中心滾刀更換為片式刮刀，進(jìn)一步增加刀盤的開(kāi)口率。

　�。�2）加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)的地質(zhì)預(yù)測(cè)和泥土管理，特別是在粘性土中掘進(jìn)時(shí)，要更加密切注意開(kāi)挖面的地質(zhì)情況和刀盤的工作狀態(tài)。

　　（3）在這種地層掘進(jìn)時(shí)應(yīng)適量增加泡沫的注入量和選擇比較大的泡沫加入比例，減小碴土的粘附性，降低泥餅產(chǎn)生的機(jī)率。

　　（4）一旦產(chǎn)生泥餅，及時(shí)采取對(duì)策，必要時(shí)采用人工處理的方式清除泥餅。

　�。�5）必要時(shí)螺旋輸送機(jī)內(nèi)也要加入泡沫，以增加碴土的流動(dòng)性，利于碴土的排出。

　　5、盾構(gòu)在上軟下硬段

　　巖層掘進(jìn)在軟巖和硬巖分界處，部分區(qū)段內(nèi)堅(jiān)硬巖層僅在隧道開(kāi)挖面下半部分出露（半軟半硬）。本區(qū)間大部分地層均上軟下硬。盾構(gòu)在穿越上軟下硬區(qū)段時(shí)，由于上下巖層強(qiáng)度相差較大，盾構(gòu)容易上拋，此施工段施工重點(diǎn)是盾構(gòu)機(jī)的使用控制。

　�。�1）適當(dāng)放慢掘進(jìn)速度，使盾構(gòu)刀盤能對(duì)正面堅(jiān)硬巖層進(jìn)行充分破碎；

　　（2）合理利用盾構(gòu)鉸接千斤頂，改變刀盤傾角以加強(qiáng)對(duì)硬巖部位的切割，提高盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中的軸線控制能力；

　�。�3）調(diào)整盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)千斤頂?shù)膮^(qū)域油壓，硬巖區(qū)域推進(jìn)千斤頂油壓較軟巖部位適當(dāng)加大，以控制千斤頂?shù)暮狭ψ饔命c(diǎn)、抵消上拋力，控制好盾構(gòu)軸線位置和隧道坡度。

　�。�4）利用刀盤邊緣的擴(kuò)挖刀，對(duì)下部硬巖部分適量擴(kuò)挖以避免盾構(gòu)上拋。

　　（5）如果上部太軟掘進(jìn)時(shí)出現(xiàn)塌陷，則應(yīng)考慮地表注漿加固。一般情況下可以通過(guò)保持一定的土壓防止上部掌子面坍塌。

　　6、小結(jié)

　　在廣州，地鐵施工正在大面積地推進(jìn)，施工中遇到很多特殊地段，地鐵施工者特別情況特別處理，做出相應(yīng)的施工措施，并不斷地在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)提高施工技術(shù)水平，提高工效創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程，創(chuàng)用戶放心工程。

　　參考文獻(xiàn)：

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