[00111553]盾构施工关键环节风险控制技术研究

通过课题的研究,课题组主要得出以下技术成果： 一、三层车站始发,加固效果不易保证,采用双层帘布保证止水效果 始发井端头土体采用三轴搅拌桩加固,加固体与主体地连墙之间采用旋喷桩嵌缝,课题小组为克服天津地区地下水丰富,成桩半径不容易保证的问题,根据本工程的土质情况,严格控制加固参数,精准控制桩位,保证注浆压力为0.4Mpa ～0.6Mpa,同时洞门密封采取加强措施,盾构洞门圈外侧加设钢箱及两道密贴帘布。钢箱尺寸为35cm×40cm（隧道方向×洞门轴向）,钢板厚度为12mm,使用膨胀螺栓固定橡胶帘布及钢制固定板。 取芯试验检测出加固体桩长满足加固范围要求,28天无侧限渗透系数满足设计要求,洞门凿除时的有局部地方透水,采用水平注浆处理及时止住透水,双层帘布的采用提高了洞门的密封性,盾构区间右线及左线始发过程均未发生透水事故。 二、参数调整、姿态控制,保证拼装质量 根据前100米试掘进段的施工,合理控制盾构机各项参数,重点控制油缸推力与油缸行程,保证盾尾间隙均匀,从而保证管片拼装的质量。 区间右线变坡点掘进过程中,竖曲线434～453环中破损环数为3环,破损率为15%,较始发段竖曲线7～26环55%的破损率有很大改善。区间左线变坡点竖曲线处破损率为25%及10%。 三、针对天津地下水压力大同步注浆流失,引发管片上浮问题,采取措施 施工过程中针对同步注浆效果不佳的情况,结合对轴线及管片的监测,以及成型轨道的管片复测,发现管片沉降趋势连续上升时,及时启动双液注浆,浆液成分为水泥、水玻璃。 与同步注浆初凝时间45～90分钟相比,双液浆初凝迅速,仅为30～60秒,减少地下水对泥浆的冲击破坏,有效填充管片与土层空隙,形成固体衬砌,稳定管片沉降趋势,保证成型隧道质量。 四、下穿建筑物施工 在下穿芥园桥及津河的程中,课题小组精心安排,加强对盾构参数调整、二次注浆、姿态控制、盾尾防漏、土体改良的控制,结合天津地铁盾构施工期间到外单位进行辅助抢险作业的经验,我课题小组针对下穿施工,芥园桥、津河护堤、周边道路及管线可能发生沉降、透水的风险,制定了安全应急措施,下穿施工期间将沉降值控制在合理范围内,保证了盾构顺利下穿芥园桥及津河的施工。 五、盾构区间钢套筒接收施工 钢套筒的使用分担了盾构机进洞过程中对结构的推力,降低了进洞过程中,因结构变形导致洞门附近土体坍塌的风险,同时为盾构接收提供了缓冲区。本课题中,钢套筒接收施工采取分层砂浆,有效控制了盾构机在套筒内的姿态,钢套筒与结构之间采用软性连接,减少刚性连接因变形引起的渗漏。