探城市討盾構(gòu)管廊綜合施工技術(shù)

陳顥 高鳴陽 李蘇

1.南京市河西新城區(qū)國資集團 江蘇南京 210000

2.中建三局集團有限公司 江蘇南京 210000

盾構(gòu)管廊作為現(xiàn)代智慧城市建設(shè)的一項重要內(nèi)容,不僅可以滿足城市居民日常生活的需求,還可以提高地下空間利用率。在建設(shè)的過程中,由于環(huán)節(jié)相對較多,地下環(huán)境比較復(fù)雜,安全成為重點解決的一項內(nèi)容。因此,本文從盾構(gòu)法施工的角度出發(fā),對地下綜合管廊建設(shè)中安全技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,進行了一定的分析和闡述,希望給類似工程的展開,給予一定的參考意見。

1 盾構(gòu)管廊施工重難點

1.1 水中超深基坑施工

整個管廊項目的線路基本上沿河布設(shè)，以減少施工對中心城區(qū)的影響，降低施工的協(xié)調(diào)難度，導(dǎo)致整個線路上的工藝井基本都在水中，盾構(gòu)區(qū)間約總長的三分之一在水中。

1.2 超長距離縱穿河流圓礫層盾構(gòu)施工

本工程區(qū)間內(nèi)的地質(zhì)對于盾構(gòu)刀盤刀具磨損極大，對于盾構(gòu)刀具的材料選擇提出較高要求。根據(jù)目前打樁施工挖出的土體，含有大量大于20cm的卵石。盾構(gòu)最大單線掘進距離為D5D6區(qū)間，長度達(dá)2.2km。區(qū)間約三分之一長度在河下，區(qū)間長距離位于河下，對于盾構(gòu)機械及施工管理要求提出更嚴(yán)格的要求。

1.3 盾構(gòu)需連續(xù)穿越多工藝井加固體

D5D6區(qū)間，長度達(dá)2.2km，期間需要穿D5J21J22J23J24D6的十個旋噴樁加固體及4個工藝井，對盾構(gòu)刀具的磨損極大。

1.4 盾構(gòu)連續(xù)曲線穿越管廊節(jié)點井施工

本工程的盾構(gòu)區(qū)間全部采用曲線過管廊工藝井，其中J21、J23工藝井更是采用進出洞就進行30‰的上下坡，對于盾構(gòu)的性能及操作都提出非常高的要求。區(qū)間在J21井位置出洞就需要以30‰的坡度向上進行推進，同時需要穿越旋噴樁加固體；區(qū)間在J23井位置出洞就需要以30‰的坡度向下進行推進，同時需要穿越旋噴樁加固體。

1.5 盾構(gòu)穿越一級風(fēng)險源

盾構(gòu)管廊下穿拱橋，鋼筋混凝土橋臺埋深約4.98m，左線下穿該橋，該處隧道覆土13.821m，盾構(gòu)隧道拱頂距橋墩基礎(chǔ)豎向凈距8.842m。管廊在3G02-3G03區(qū)段（K9+280附近）上跨地鐵。

2 應(yīng)對方案及措施

綜合以上盾構(gòu)管廊難點，需要解決以下幾類問題：水中基坑內(nèi)盾構(gòu)始發(fā)與接收、水中基坑過站、陸地常規(guī)基坑過站、河內(nèi)長距離富水砂卵石地層、穿越重要構(gòu)建物。

2.1 盾構(gòu)鋼套筒始發(fā)與接收在水中基坑的應(yīng)用

對于水中基坑，盾構(gòu)始發(fā)時主要風(fēng)險在于坑外水的影響，鋼套筒可以在端頭加固一旦出問題的時候，提供絕好的保護作用。

盾構(gòu)鋼套筒始發(fā)與接收法是根據(jù)平衡原理進行盾構(gòu)始發(fā)施工。主要是在盾構(gòu)過站前，在盾構(gòu)吊入井內(nèi)安裝鋼套筒，盾構(gòu)機安裝在鋼套筒內(nèi)，然后在鋼套筒內(nèi)填充回填物，通過鋼套筒這個密閉的空間提供平衡掌子面的水土壓力，盾構(gòu)機在鋼套筒內(nèi)實現(xiàn)過站始發(fā)掘進，因此采用該工法施工時對端頭加固要求低，對地下水的控制好。在盾構(gòu)鋼套筒始發(fā)中需要對防止鋼套筒變形、盾構(gòu)機防扭轉(zhuǎn)、盾構(gòu)機在鋼套筒內(nèi)的防滲問題進行專門關(guān)注。

2.2 盾構(gòu)長距離穿越富水砂卵石地層及多個端頭加固區(qū)措施

（1）對刀盤進行優(yōu)化：在刀盤周邊敷焊由專業(yè)廠家生產(chǎn)的耐磨條；刀盤上安裝專業(yè)廠家生產(chǎn)的帶有耐磨合金材料的邊刮刀、加強型羊角刀及齒刀優(yōu)化刀具，最大限度、最有效的防止刀具磨損。

（2）螺旋機葉片周邊敷焊鎢合金耐磨層，將大大減輕螺旋機葉片的磨損。

（3）提高渣土改良效果，降低渣土對刀盤、螺旋機的摩擦力；

（4）D5D6區(qū)間最長，初步定于J22工藝井處進行盾構(gòu)換刀檢修，以保證盾構(gòu)施工。

2.3 水中節(jié)點井回填反壓土法過站施工

本工程盾構(gòu)鋼環(huán)位置圍護樁雖然采用玻璃纖維筋，但為避免盾構(gòu)推進過半時，圍護樁發(fā)生整體脆斷，影響盾構(gòu)推進，可以在主體結(jié)構(gòu)施工完成后進行洞門部分破除（只破除到圍護樁一半厚度）。破洞之前進行水平探孔，檢驗洞門位置透水情況，水平探孔深度2.5m。若沒有明水，直接進行破除；若有明水，施做環(huán)向水平注漿（確保一定的外插角），由下至上依次注漿加固，注漿材料采用水泥漿和雙液漿交替使用。探孔顯示洞門位置密封良好，無滲漏水情況方可進行洞門破除，如果探孔顯示洞門背后有透水情況，則需先進行封閉處理，保證無漏水情況后方可進行洞門破除。具體破除方案如下：

3 回填施工

回填M5砂漿至洞門底部。負(fù)二層中板下及負(fù)三層側(cè)墻、端頭墻均貼10cm厚彩鋼板雙層加芯聚苯復(fù)合板（1.00mm板芯厚100V220/880），緩沖盾構(gòu)進站時對頂板的作用力。

掘進施工：（1）工藝井內(nèi)第一環(huán)采用多孔注漿管片，出工藝井前最后一環(huán)管片為多孔注漿管片。（2）盾構(gòu)進入工藝井前，根據(jù)實際情況，放慢施工盾構(gòu)施工速度，距離工藝井80環(huán)時，停機進行一次地面監(jiān)控測量、地面控制點位聯(lián)測及洞內(nèi)導(dǎo)線復(fù)測；距離工藝井50環(huán)時，再次對導(dǎo)線進行一次復(fù)核及檢查進站準(zhǔn)備工作。（3）盾構(gòu)刀盤到達(dá)回填砂漿區(qū)域后，降低推力和刀盤轉(zhuǎn)速，降低推進速度。（4）盾構(gòu)在進入工藝井和穿過工藝井時，在0環(huán)脫出盾尾后再次對后10環(huán)進行二次注漿，對洞門進行封堵，漿液采用雙液漿。

4 結(jié)語

地下綜合管廊工程，盾構(gòu)管廊的技術(shù)復(fù)雜，擬應(yīng)用創(chuàng)新多，為相似的管廊施工提供了較為有利的參考及借鑒。對于推進地下綜合管廊產(chǎn)業(yè)有積極促進作用。