盾构小半径接收施工工法

盾构小半径接收施工工法

中铁十二局第二工程有限公司 安宏斌中铁十二局第二工程有限公司 白云飞

中铁十二局第二工程有限公司 张志强

1 前言

在地铁施工技术不断发展的今天，盾构法越来越多地被国内外地铁界所接受，目前我国各大城市地铁修建均采用此方法施工，以确保安全、如期、优质地完成各项工程。盾构到达接收是盾构法施工的最后一道“关隘”，是盾构法施工的重点和难点之一。

由我公司承建的北京地铁10号线二期08标樊丰区间，盾构接收位置位于R450m曲线上。而接收井方向为R450m割线方向，与出洞时的盾构姿态形成一个夹角，导致盾构出洞困难。

后来经过项目部认真讨论研究，确定了盾构出洞线路为切线方向，并采取了一系列措施，保证了最后几环的管片姿态，使得盾构机顺利出洞，特形成盾构小半径接收施工工法。

2 工法特点

2.1 容易掌握盾构姿态的调整，便于盾构顺利接收。 2.2 易于保证管片的拼装姿态，降低管片错台超限的风险。 2.3 施工工艺合理，安全快速。

2.4 属低噪声、低污染施工，对周边环境影响小。

3 适用范围

本工法适用于在小半径曲线段接收的各类土压平衡盾构。

4 工艺原理

盾构出洞前，严格控制盾构姿态，使其偏差保持在一个较小范围内；盾构出洞时，在隧道设计终点处沿着切线方向推进，如图4.1.1所示。

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图4.1.1 盾构曲线出洞示意图

5 施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

施工工艺流程见图5.1.1。

出洞前调整姿态， 尽量减小前盾、中盾、尾盾的 相对偏差和绝对偏差 盾构掘进至围护桩临时停机 接收架安装、洞门破除 盾构继续推进、拼装管片 管片拼装至终点里程、停机 图5.1.1 盾构曲线出洞流程图

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5.2 操作要点

5.2.1 接收井洞门钢环安装

洞门钢环安装之前，测量班需在出洞端墙进行放样，保证洞门钢环轴线与盾构预设出洞线路重合。洞门钢环安装时，要焊接牢固，以免施工过程中钢环移位。

5.2.2 出洞前盾构掘进参数选择

（1）盾构姿态

盾构姿态具体指盾构实际状态（指前盾、中盾和盾尾中心的高程、平面位置、俯仰角等）与隧道设计轴线的相对位置关系。盾构接收段掘进时轴线允许偏差：①水平偏差-10～+15mm；②垂直偏差-15～+20mm；③俯仰角小于3mm/m；④水平偏角小于3mm/m。（具体参数见应用实例）。即使盾构机在线路设计终点处以水平零偏差出洞，如果中盾和尾盾正偏差过大，盾构机出洞后刀盘与中隔墙发生干涉，如图5.2.1。

图5.2.1 盾构水平相对偏差过大时盾构出洞示意图

（2）土仓压力

当盾构掘进至加固区时可适当降低土仓压力（具体参数见应用实例）。 （3）盾构推进速度

在进入加固区时，降低盾构推进速度，以利于盾构姿态的控制（具体参数见应用实例）。 5.2.3 接收架定位安装

盾构接收前，测量班对盾构机的实际姿态进行测量，依据盾构实际姿态计算盾构出洞线路，并在接收井进行测量放样，使得接收架中线与盾构出洞线路吻合。接收架安装时，实际高程比理论计算的高程降低2cm，并在洞门钢环底部焊接延伸导轨，使盾构机出洞后

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能够顺利进入接收架。

5.2.4 螺栓复紧及管片加固

在拼装完成最后一环管片后，千斤顶不得立即回收，需对已拼装完成的最后十环管片进行螺栓复紧，每隔一天进行一次复紧，至少复紧三次。复紧完成后，用槽钢将最后十环管片连接起来，槽钢沿管片环向均布四道，防止盾构机底部油缸顶推时，上部管片间开裂，造成管片间渗水、漏水。

5.2.5 洞口壁后注浆

洞口管片与钢环之间的空隙用砖块封堵，并支撑加固。为防止成形管片变形，注浆压力范围设定为0.4～0.5MPa，填充率达到110%～120%。注浆时以总量控制为主，压力控制为辅。

6 材料与设备

6.1 所用主要材料见表6.1.1。

表6.1.1 主要材料表

编号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 H钢 槽钢 钢板 钢板 轨道及夹板 螺栓、螺母 水泥 型 号 200X200 16a 10mm厚 20mm厚 43型 M20 42.5 6.2 本工法用到的主要设备见表6.2.1。

表6.2.1 主要设备表

序号 1 2 3 5 6 7 设备 盾构机 电瓶车 砂浆搅拌罐 外循环水泵 二次补浆泵 龙门吊 4

规格 土压平衡φ6.28m S12.6 18.5KW 30KW 11KW 45T/15T-27.8m

7 质量控制措施

7.1 本工法采用的质量控制标准是《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)、《轨道交通隧道工程施工质量验收标准》(JQB-050-2005)、《轨道交通盾构隧道工程施工质量验收标准》(JQB-051-2008)及设计图纸要求。

7.2 洞门钢环安装时，水平和垂直偏差控制在±20mm之内。

7.3 在曲线段上，每隔10环进行全站仪搬站，并对仪器进行人工校核，以确保系统测量的准确性。盾构施工过程中，定时对管片姿态进行人工测量。

7.4在出洞前要认真做好盾构机的姿态调整，按“勤纠偏、小纠偏”的原则，合理选择管片，控制各千斤顶的压力值和行程差，从而使盾构姿态处于合理范围内。

7.5 接收架安装中线偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内。 7.6洞门破除后，为控制盾构姿态，推进速度不宜过快。同时为防止盾构机低头及保证管片拼装质量，严格控制各区油缸压力及总推力。

7.7 管片推出盾尾后要及时进行管片连接螺栓的复紧工作，保证管片拼装质量。

8 安全措施

8.1 本工法采用的安全控制标准是《地铁工程监控量测技术规程》(DB11/490-2007)、《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005）、《北京市建设工程安全生产管理标准化手册》（2010）及设计图纸要求。

8.2盾构接收段推进过程中，必须始终对盾构姿态进行监测并对监测资料反馈分析，不断调整盾构掘进施工参数。

8.3洞门破除时由于是高空作业，除了系好安全带之外，还坚持一人工作，一人观察工作面的稳定情况，如有异常及时反映并采取封堵等相应对策。

8.4 盾构接收时必须做好盾构基座加固措施，接收架两侧用H钢支撑于侧墙底部，后端用H钢支撑于端墙底部，保证接收架的位置不会随着盾构机前进而改变。

9 环保措施

9.1 本工法采用的环保控制标准是《绿色施工管理规程》（DB 11513—2008）、《北京市建设工程施工现场场容卫生标准》、《北京市建设工程施工现场环境保护标准》、《北京市建设工程施工现场生活区设置和管理标准》及设计图纸要求。

9.2 建立文明施工管理领导小组，项目生产经理、工区负责人、现场工长为文明施工负责人，直接负责本工程现场文明施工管理工作，加强现场管理工作，做到紧张有序，文

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