广州地铁复杂地质土压平衡盾构快速施工技术

摘要：广州地铁由于地质条件复杂在施工中遇到了众多难题，如穿越溶洞，穿越高强度花岗岩等。在施工过程中积累了大量的盾构施工经验。本文以广州地铁三号线北延5标施工为例，主要介绍了该标段土压盾构快速施工的施工技术。

关键词：复杂地质盾构快速施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

1 前言

广州地铁三号线北延段5标盾构隧道总长6126.6线延米，线路平面最小转弯半径800m，竖向最大坡度12.424‰，隧道埋深在6.4～20m。

本项目盾构平均450.3m/月（不包括过中风井的16天时间）。

本项目施工过程中创造的掘进最高记录：单月747m（2008年12月），单日40.5m（2008年12月17日），单班25.5m的施工记录（2008年12月17日）（均为两台盾构同时施工）。

2 地质水文概述

盾构区间穿越地层为：第四系砂层（占13%）、冲积-洪积-坡积-土层（20％）、残积土层（14％）、全风化岩层（4％）、强风化岩层（26％）、中风化岩层（19％）、微风化岩层（4％）；标段内地下水丰富，水位高。

3 主要施工技术措施

盾构机在完成试掘进后，将对掘进参数进行必要的调整，为后续的正常掘进提供条件。主要内容包括：

(1)根据地质条件和试掘进过程中的监测结果进一步优化掘进参数。

(2)正常推进阶段采用试掘进阶段掌握的最佳施工参数。通过加强施工监测，不断地完善施工工艺，控制地面沉降。施工进度应采用均衡生产法。

(3)推进过程中，严格控制好推进里程，将施工测量结果不断地与计算的三维坐标相校核，及时调整。将里程偏差控制在：缓和曲线、圆曲线段：X（隧道设计纵轴方向即沿里程方向）、Y（垂直隧道沿设计轴线方向）＜50mm。

(4)盾构应根据当班指令设定的参数推进，推进出土与衬砌背后注浆同步进行。不断完善施工工艺，控制施工后地表最大变形量在+10mm，-30mm之内。

(5)盾构掘进过程中，坡度不能突变，隧道轴线和折角变化不能超过0.4%。

(6)盾构掘进施工全过程须严格受控，工程技术人员根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力、掘进速度等各种勘探、测量数据信息，正确下达每班掘进指令，并即时跟踪调整。

(7)盾构机操作人员须严格执行指令，谨慎操作，对初始出现的小偏差应及时纠正，应尽量避免盾构机走“蛇”形，盾构机一次纠偏量不宜过大，以减少对地层的扰动。

(8)做好施工记录，记录内容有：

①隧道掘进――施工进度

油缸行程、掘进速度

盾构推力、土压力

刀盘、螺旋机转速

盾构内壁与管片外侧环形空隙（上、下、左、右）

②同步注浆

注浆压力、数量、稠度

注浆材料配比、注浆试块强度（每天取样试验）

③测量

盾构倾斜度

隧道椭圆度

推进总距离

隧道每环衬砌环轴心的确切位置（X、Y、Z）

盾构掘进作业工序流程参见图1。

图1 盾构掘进作业工序流程图

掘进土压控制流程如图2。

图2 掘进土压控制流程图

其它措施：

（1）施工工程中多次聘请公司专家进行培训和解决问题,同时针对具体问题聘请海瑞克专家培训盾构操作、掘进。

（2）对盾构机进行适当的改造:如把高压水通过管路加到土仓内和螺旋输送机内,以优化盾构机的碴良,确保盾构快速推进。

4结束语

项目进展过程中,遇到问题是正常的,问题并不可怕,需要冷静思考,积极想办法。项目困难的时候只要鼓足信心,勇敢面对,仔细分析,充分的发挥人的主观能动性,精细筹划、就一定能取得项目的成功。希望本项目的现场施工技术能够为盾构项目的快速施工提供一定的借鉴。

参考文献

【1】GB50446-2008．盾构法隧道施工与验收规范[S]．北京：中国建筑工业出版社．2008.

【2】张凤详，朱合华，傅德明．盾构隧道．第一版．人民交通出版社．2004

【3】周文波.盾构法隧道施工技术应用.第一版.中国建筑工业出版社，2004，11

【4】竺维彬，鞠世健等．复合地层中盾构施工技术[M]．北京：中国科学技术出版社，2006．4

作者简介:张佳强，男，河北唐山人，工程师，本科，2007毕业于兰州交通大学，从事地下工程、盾构施工技术管理工作。