下穿布吉河盾构施工关键技术研究

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1、1．技，与测量技术加m5下穿布吉河盾构施工关键技术研究李茂文，陈寿根，刘建国，韩雪峰(1．西南交通大学，四川成都610031；2．中铁南方投资发展有限公司，广东~：Yll518055)【摘要】介绍了深圳地铁5号线布吉一百鸽笼区间盾构隧道下穿布吉河施工的技术措施。首先施作围堰．接着浇筑钢筋混凝土河床，然后对布吉河床进行旋喷桩加固，最后通过合理地配置刀具，选择适宜的掘进模式、掘进参数以及同步注浆参数，盾构机快速掘进通过。【关键词】盾构施工；下穿河流；旋喷桩加固；掘进参数；盾构姿态【中图分类号】U455．43【文献标识码】B683处下穿布吉河，河底控制高程为18

2、．32，轨面高程8．0～l工程概况8．8m，拱顶最小覆土约5Ilq_。盾构隧道管片设计外径为6随着城市轨道交通的快速发展，地铁线路在不断增加和111，内径为5．4m，管片厚度为30cm，管片采用“3+2+l”的延伸，许多地铁盾构隧道都需要下穿河流，如北京地铁10号模式，每环管片由三块标准块、两块连接块和一块封顶块组线国～双区间盾构隧道下穿通惠河⋯。近些年来，广州地铁成。区间穿越地质主要为中风化和微风化角岩，河床主要为的建设日新月异，多条线路穿过珠江。在施工中，3号线珠强风化～中风化角岩，表层为砂层。根据地质勘察报告，布江新城站至客村站盾构区间隧道两台盾构机

3、先后4次穿越珠江，由于覆土厚度较薄，地下水丰富，稳定性差，突发风险吉河在里程DK31+639．533地质自上而下依次为：粉质黏土(塌方、喷涌、突泥等)较大J_，4号线小新区间盾构隧道下(层厚2．864111)、全风化角岩(层厚1．498m)、强风化角岩(层厚7．114m)、中等风化角岩(层厚1．524m)、微风化角岩穿510m的珠江，都是在地质条件复杂的情况下，采用土压平衡盾构通过的。深圳地铁5号线布吉一百鸽笼盾构区(布吉河河床顶面13m往下均为微风化角岩)。布吉河段工程地质情况如图1所示。间的建设中，下穿布吉河是本区间的工程难点，采用施作围堰，浇筑钢筋混

4、凝土河床，然后对布吉河床进行旋喷桩加固，本工程主要有以下重难点。最后盾构机快速掘进通过的方法，盾构机安全顺利地穿越了(1)保证旋喷桩的质量。隧道拱顶与布吉河河底的覆土布吉河。厚度薄，最小厚度为5m，为了防止盾构推进时对上覆土层产生较大的扰动，在拱顶与河底之间高程(m)形成贯通裂缝，产生切口冒顶甚至土体塌方，因此要对布吉河下端土体进行旋喷桩加固。而旋喷桩的施工工艺较为复杂，控制喷浆压力和旋喷提升速度，防止浆液大量喷射到河水中，污染河水是本工程施工的重点；(2)下穿布吉河时掘进参数的选择。在盾构掘进过程中，掘进参数的选择不合适，将导致盾构机掘进线路不规则，容易

5、产生蛇形掘进甚至是切口冒顶现象的发”生。同时如果掌子面土压力设定值不足，推进速度过快，螺旋输送图1布吉河段工程地质图机出土速度出土速度设定值过大，深圳地铁5号线布吉一百鸽笼区间位于深圳市龙岗区以及同步注浆量不足等都将导致盾构机前方地层沉降过大；布吉镇，全长1033nl，起点为布吉站，区间隧道首先穿越深(3)盾构姿态的控制。盾构下穿布吉河时，姿态控制不好，将惠公路，然后下穿布吉河(南门墩桥)，再穿过龙珠花园小区、会引起盾构超挖和欠挖，增加对围岩的扰动，不仅会改变围华年华美工业区、深圳金鑫实业有限公司，终点位于高帆家私厂附近的百鸽笼站。所在地区为台地，地形稍有

6、起伏，地[收稿日期]2009—10—23面高程23．0～42．6m左右。本区间于DK31+649一DK31+[作者简介]李茂文(1984)，男，硕士研究生。四川建筑第30卷4期2010．08215蔼鞠黼_蕾啜术●图2加固后下穿布吉河断面图岩的应力分布，而且很可能会出现河床开裂渗水现象。在抗压强度相对较小的强风化岩段进行开挖，容易造成“抬头、低图3旋喷桩加固平面头”或者是偏移设定轴线的问题，而纠偏过猛容易造成盾构完毕后，插人旋喷注浆管到设计深度。在插管过程中，为防机蛇形前进。因此，对于盾构机姿态的控制，也是下穿布吉止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压力一般不

7、超过1河时的难点。MPa；(3)当喷管插入到设计深度后，由下而上按设计的施工2盾构通过布吉河的准备工作参数进行喷浆作业。当提升到设计标高后，即完成一次喷浆作业，旋喷即告结束；(4)施工完毕后用清水将注浆管、泵等根据国内外的拖工经验，所选用的德国海瑞克公司生产机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆及水泥砂浆。的外径为6280mm的复合式土压平衡盾构机完全符合下穿旋喷桩施工技术参数见表1。布吉河的要求。因此，盾构机通过布吉河的准备工作包括：表1旋喷桩施工技术参数对河床的处理和旋喷桩加固。2．1河床的处理措施项且参数河床的处理措施包括：(1)先在加固河段两端做

8、围堰，将浆液压力MPa2O～25流水截断。围堰两边用麻袋装黏土堆积