盾构空推拼装管片过矿山法隧道施工工法.doc

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1、盾构空推拼装管片过矿山法隧道施工工法中铁二十局集团莞惠城际GZH-6标项目经理部程义政1前沿目前我国城市地铁及城际轨道交通工程迅猛发展，城市地下隧道施工多采用盾构法及暗挖法进行施工，而盾构法施工以其对地层适应性强、安全性高、施工速度快等特点逐步取代传统暗挖法。而城市内地面环境复杂，建、构筑物覆盖率较高，且地质条件复杂，洞身地质以上软下硬及硬岩地层居多，在建项目盾构区间单向掘进长度普遍超过3km，而在长距离掘进导致盾构机维修保养、不良地质条件下换刀耗费时间、控制地面沉降进行加固等因素影响下，长大隧道

2、贯通工期容易受到影响，在盾构施工工作面局限性受制情况下，采取矿山法接应、盾构机空推的方案措施优化工期是独特、科学、成熟的新型工法之一。如何做好盾构机空推过矿山法隧道施工工法显得尤为重要。以莞惠城际轨道交通项目为例，莞惠线正线全长99.841km，其中隧道总长度为54.428km，占线路总长度54.51%，隧道主要下穿东莞市市区及东莞市部分城镇。该线路盾构标段中GZH-2标左线区间3290m、右线区间3260m；GZH-3标左线区间2563m、右线区间2475m（新增两台盾构机后左右线均分别划分为两

3、个区间）；GZH-6标1#盾构区间1453+1461m、2#盾构区间2925m；GZH-6B标盾构区间2932m。由于上述盾构标段均下穿城市、镇密集型居民厂房区，且地质条件极为复杂，严重影响盾构掘进进度，与盾构上场初期预估进度指标相差甚远，均采取不同措施优化工期。在莞惠6标段采取盾构空推拼管片过矿山隧道试验性成功后，3、6B标段相继采取该方案进行工期优化。视盾构区间地质条件，在盾构机继续向前掘进的同时，从盾构机吊出井处向盾构机方向进行矿山法开挖及初期支护，待盾构机掘进至盾构及矿山法交接面后，再进行

4、盾构机空推拼装管片通过已施工矿山法段，直至盾构区间全部贯通。本文主要通过已实施的成功案例，总结相关施工经验的基础上形成本工法。2工法特点2.1目前在建项目长大盾构隧道施工时，容易出现工期紧张、盾构机难以适应当前地质、盾构机出现严重故障且地面无法增加吊出井或需施工导洞处理刀盘前方孤石等情况，本工法可作为增加工作面的方案之一。2.2盾构机在已施工矿山法段稳定拼装管片，不受地面及地质条件影响，可有效大幅提高施工进度的目的。3适用范围本工法尤其适用于地质条件复杂需进行工期优化或接应盾构机的长大盾构隧道中，

5、为确保安全，矿山法施工初支主要适用于洞身为坚硬岩地质的隧道中。4工艺原理根据盾构剩余段长度分别划分盾构、矿山法施工长度，盾构机继续向前掘进的同时，从吊出井处向盾构机方向进行相向矿山法开挖，开挖断面大于盾构机刀盘,加强初期支护措施，根据任务划分完成矿山法开挖后，封堵接头端墙，矿山法段施工盾构掘进导台。盾构机到达端墙、步入导台后，进行空推拼装管片过矿山法隧道，同时进行背后回填及注浆，直至盾构机到达吊出井。图4.1矿山法开挖盾构空推拼管片段断面设计图盾构机开挖直径8.83m，盾构管片外径8.5m，管片厚

6、度400mm，矿山法开挖断面9.78*9.54m，隧道初期支护参数如下表4-1：表4-1矿山法开挖初期支护参数表喷射混凝土Φ8钢筋网锚杆Φ20格栅钢架充填豆砾石及水泥浆位置厚度（mm）位置网格间距（mm）位置长度（m）间距（m）位置间距（m）位置厚度（mm）拱墙220全环200*200仰拱边墙2.51.2*1（环）全环0.8拱墙300仰拱220仰拱1405施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程盾构空推拼管片过矿山法隧道施工工艺流程如图5.1：矿山法开挖盾构掘进洞门破除盾构机上导台盾构机前堆沙土盾构每

7、推进1环拼装管片管片壁后同步注双液浆（底部1m高）推进5环准备砂土喷射砂土至肩部推进8环管片与初支顶部注浆图5.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1测量复核矿山法开挖前及盾构掘进剩余50m时需反复进行中线复核，确保盾构顺利贯通，减少盾构隧道与矿山法隧道贯通误差，减少盾构机步入矿山法隧道时的纠偏量。5.2.2矿山法开挖按照设计图进行矿山法开挖，支护参数严格设计参数进行施工，矿山法开挖过程中严格控制超欠挖，及时进行断面复核，尤其是隧底开挖时严格按设计轮廓线进行开挖及支护，确保初支表面平面，无凸起物

8、。同时应重点控制喷射混凝土质量，确保初支表面无渗漏水，由于盾构机空推时管片所受反力减小，初支渗漏水对管片拼装后成型隧道影响较大，在出现渗漏时及时进行初支背后注浆及径向注浆。5.2.3导台施工矿山法隧道施工完成后,在隧道底部施工导向平台。导台支撑着盾构机并为盾构机前进起导向作用,盾构机在导台上空载推进并拼装管片。导台采用C30素混凝土施工,高度为400mm。由于盾构机刀盘外径为8830mm,刀盘顶部与隧道壁有270mm空隙,因此矿山法隧道严禁超挖,同时导台的高度和轴线必须控制在设计允