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特殊地段盾構掘進的沉降控制技術

  
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  4)注漿量與進尺平衡考慮漿液失水固結、盾構推進時殼體帶土使開挖斷面大于盾構外徑、部分漿液劈裂到周圍地層,采用理論值的150%~200%進行注漿,即為6~8m3.要保證漿液配置與地質水文條件、掘進速度相適應,過本段時漿液配比設置為:水泥∶粉煤灰∶砂∶膨潤土∶水=180∶371∶780∶35∶400(kg),漿液稠度控制在110~115mm,凝膠時間控制在5h以內。
  平穩
  1)盾構姿態平穩推進過程應保持盾構機有良好的姿態,避免蛇行,每環姿態變化控制在±5mm內。千斤頂A區、C區油缸油壓值差宜保持統一、恒定性,不宜出現過大的波動。
  2)管片姿態平穩做好管片選型,現場對盾尾間隙實測實量,控制下部盾尾間隙在70mm以內,注意管片拼裝的橢圓度,防止尾刷與管片碰撞導致盾尾密封、鉸接密封損壞及管片變形。
  3)推進速度平穩掘進過程中向土倉內及刀盤面注入泡沫等添加材料,改善砟土性能,提高砟土的流動性和止水性,防止涌水流砂、結泥餅和噴涌現象,有利于保持速度的穩定。推進速度保持在25~40mm/min,日均進尺7~9m。
  2.3通過后的補強措施
  1)二次注漿盾構同步注漿后,由于漿液的脫水,漿液體積收縮會加劇地表的后期沉降量,又由于盾構推力,襯砌和土層間會相互分離,二次注漿能有效地進一步充實背襯和提高止水能力。特殊地段每推進4環后補注雙液漿一次,在破除樁基位置兩環管片的范圍內增注一次。
  2)三次復緊為防止因管片的變形引起地層的過度擾動,對管片螺栓擰緊要求三次復緊。
  即拼裝管片時一次擰緊,推出盾尾后二次擰緊,后續盾構掘進至每環管片拼裝前,對相鄰已成環的3環范圍內管片螺栓進行全面檢查并復緊。
  3)地表注漿作為應急預案,在盾構通過本段前,對有托換的建筑物預埋袖閥管,如盾構通過發生險情能在地面緊急進行地層注漿加固。

  3、施工監測
  3.1監測點的布設
  區段范圍布設監測主斷面2個,次斷面36個,分別設置11個和7個監測項目進行全面監測。
  3.2監測在施工中的應用
  1)監測-施工流程圖為使監測結果能順暢、快速到達作業面,作業面情況能迅速反饋到監測組和技術部,承包商制定了監測-施工流程圖,以最大限度實現信息化施工的目標,見圖1。
  
  2)沉降排列圖通過對右線盾構經過特殊地段的監測報表數據統計歸納,采用排列圖對盾構施工各階段的沉降進行分析。由圖2可見盾構到達、盾構通過、盾尾通過三個階段的沉降和占最終沉降量的81.82%,是沉降變化的高峰期,必須采取有效和針對性的措施,如盾構機平穩、快速通過;確保同步注漿壓力、注漿量、尤其是注漿質量,堅持二次補注漿,及時填補襯背間隙和減少地下水流失。監測報表還顯示,盾構機切割樁基時建筑物沉降最大,最大一次達12mm/d,要降低風險,搞好房屋樁基托換是前提,切割時則應貫徹小推力,慢速度,立足于磨的原則。
  3)不均衡沉降通過對監測報表數據統計發現,距線路中心越近,沉降越大,反之則越小,這對上方建筑物會產生不均衡沉降。實際施工時,當監測結果顯示同一建筑物橫向沉降差超過2mm/d時,應嚴加關注和采取措施,嚴格控制沉降速率:嚴防盾構機姿態出現大的波動,土倉壓力要適當加大和穩壓,注漿切忌不夠量;快速通過,減少沉降高峰期時間,如有必要應根據實際情況對建筑物本身及地基進行加固。

  4、結束語
  由于準備充分、措施到位,盾構機順利通過該特殊地段,盡管監測結果統計仍有3.8%的監測點沉降超標(允許沉降:-30~+10mm),有兩棟房屋傾斜率超過允許傾斜值的12%(允許傾斜率4‰),但經鑒定超標的房屋均可安全使用,所以說對該段的沉降控制基本取得成功。

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