盾构法施工验收规范范例6篇

盾构法施工验收规范

盾构法施工验收规范范文1

关键词:顶管工程 管节 质量监督

在城市中修建隧道,由于受到场地限制,同时为了避免对对现状城市道路交通的影响,经常会采用顶管工艺,其优点是:1、施工占地面积小,对城市干扰少,无阻碍城市交通,无需迁改管线,对地面环境影响较小,文明施工程度高;2、开挖断面尺寸可自行设计,适合各种形式断面的结构施工。

佛山市南海区19、20街区C地块地下空间工程是四条下穿南海大道的人行通道,采用土压平衡矩形顶管施工,顶管机宽为6920mm,高为4920mm,纵向长度为5450mm,通道内净空尺寸6 m x4m,壁厚0.45m,标准管节1.5m,共120节为厂家预制。

本工程的顶管盾构机 本工程管节断面尺寸(厘米)

在针对此项工程的管节预制质量监督过程中,我们发现有许多的问题尚待完善和探讨。

中国非开挖技术协会行业标准所制定的《顶管施工技术及验收标准》中,关于管节质量检测及验收的要求粗糙,不能指导监督管理人员对大面积矩形顶管管节质量检验进行有效监督管理。所以当下,除了对管节的钢筋、水泥、沙石等原材进行监督检测外,建设行政主管部门的监督人员如何有效监督管节成品的质量,便成为一个课题摆在面前。

一、顶管管节预制方案:

为保证管节预制的质量,首先应督促施工单位和厂家完善管节预制的方案,在方案中,对于预制厂家和施工单位的管理制度和体系、预制工艺流程(重点是是模板的工艺要求、钢筋制作要求、混凝土浇注振捣及养护要求、预埋件的埋设等)、检测检验内容及质量保证措施等均应详细列出,并且经过施工企业技术负责和总监理工程师审核批准方可实施。

二、厂家资质的考察:

监督机构还应考察施工单位委托的管节预制厂家资质是否具备,目前我国混凝土预制构件专业企业资质等级标准分为二级、三级,二级企业便可生产各类混凝土预制构件。

但是目前我国在混凝土预制构件企业的经营范围里面,虽然规定二级企业可以生产各类混凝土预制构件,但是具体到顶管管道预制方面,一般只涉及到给排水的管道,而像本工程中的这种大面积矩形管节却未见有任何法规涉及,因此在预制厂家经营范围的相关法规中,尚需要行业主管部门补充完善。

监督人员也应对预制厂家的环境、设备、管理体系等进行核查。

三、类似工艺工程的成品质量检测:

目前,具备参考价值的是在地铁工程中,盾构隧道也是采用盾构掘进工艺,对于盾构管片的质量检测及验收有明确的规范要求,参照《地下铁道工程施工及验收规范》8.11.5条规定,对管片成品需要做三环拼装试验及检漏(即抗渗)试验。另外,一般还需要做抗拔试验。监督机构人员可以到厂家对钢筋、水泥、砂石等原材进行监督抽检外,更加注重对成品管片的抗渗、三环拼装及抗拔试验监督,以保证成品的质量。有专家曾提出可参照《地下铁道工程施工及验收规范》来监督管理顶管管节的成品质量。

三、顶管工程与地铁盾构工艺的区别:

在工程实践中发现,倘若完全参照《地下铁道工程施工及验收规范》,对顶管管节成品质量进行监督管理也不可取,两者工艺虽然都是盾构法施工,但是掘进之后工艺不同,地铁盾构每一个环(对应于顶管一个管节)有六个管片,是在盾构机后面进行拼装,拼装时管片在隧道方向不承受压力,拼装后位置不再改变,用螺栓拧紧,因此盾构管片除了要做抗渗试验,还需要做抗拔试验(因为要拧紧螺栓)和三环拼装(试验。

顶管工艺在掘进后,管节是由千斤顶顶入隧道,每个管节的位置随着顶进的进行,位置都在变化,而且在被千斤顶顶入时承受压力,管节越多,压力越大(尤其局部承压)。因此从工艺和使用要求来说,顶管管节不存在抗拔问题,需要做抗压试验。由于顶管管节每一环是整体预制的,也可以不做三环拼装试验。

地铁盾构埋入地下深度达到几十米甚至更深,因此地下水压力较大,对于管片有抗渗要求,顶管工程埋深则比较浅,是否有抗渗要求,主要从埋深、地质勘查的地下水位结果和设计文件的要求出发,有抗渗要求的,管节也要做抗渗实验。

四、检测频率及检测条件:

众所周知,盾构管片每环6个管片,所以管片比较小,实验操作比较容易,且地铁中盾构管片用量非常大,在《地下铁道工程施工及验收规范》8.11.5条中也对频率做了明确规定。而在顶管工程中,每一环管片是整体的,试验操作比较难,且顶管工程中一般管节数量不太多,如果参照地铁规范的检测频率无法操作。那如何处理这个问题?可以专门在批量生产管节之前预制一节管节出来,专门做检测试验之用,这一节管节就叫试验节。至于其费用,建设单位在招标时,可以单列清单。

五、结论:

由于缺乏规范对顶管工程中关节质量检测的规定,建设行政主管部门的监督人员对于管节质量检测验收的监督便缺乏依据,在具体操作过程中,目前主要是由各监督管理部门与建设、监理、施工、设计等责任主体商议讨论,以专题会议方式最后确定了监督管理的方法,但是这些做法都缺乏依据,所以目前迫切需要的还是应该由行业主管部门组织编制、完善相关法规。

参考文献:

1、《顶管施工技术及验收标准》

2、《地下铁道工程施工及验收规范》

3、《广东省市政基础设施工程施工质量技术资料统一用表》

盾构法施工验收规范范文2

关键词:盾构潜水 含水层 降水全断面 砂层

中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(a)-0000-00

1 引言

降水已成为苏州地铁盾构进出洞安全的重要保证措施,且业主在技术规范中要求必须将地下水降至洞门中心线以下1m才能进行洞门破除工作。尽管各方十分重视盾构降水,相当多的洞门降水仍无法达到业主的要求。根据历年的施工情况发现,在此情况下进行洞门凿除后部分洞门能安全进出洞,部分洞门却会出现涌水涌砂现象且造成坍塌风险。这证明部分洞门水位可能满足了施工要求而我们没有准确观测到。影响降水结果的因素有主观原因和客观原因两方面。主观原因是降水井施工质量存在问题,如过是主观原因造成的,盾构进出洞施工时肯定存在很大风险,应该重新进行降水井施工。客观原因是其他干扰因素造成的,如果是客观原因对降水观测结果造成的影响,实际降水水位已经达到了规范要求,洞门进出洞施工当然是安全的。在施工中如何判断哪些盾构施工时存在较大风险的,哪些是安全的成为一个复杂的课题。本文结合该区地铁盾构接收抢险施工中吸取的经验和教训,阐述如何避免盾构降水时潜水对观测井的影响而使观测水位无法满足业主要求而导致影响施工进度和安全系数。

2工程概况

本区间盾构接收井深度为21.5m,盾构埋深为13.2m~19.4m,盾构中心线位置为16.3m,端头加固深度为23m,降水井深度为24m。按照技术规范需要将地下水位降到17.3m。

2.1工程地质情况

隧道全断面处于④2层粉砂层,位于微承压水层,自然水头埋深约1.6m。场地范围30米深度内土层主要为①1人工填土、③1粘土、③2粉质粘土、③3粉土、④2粉砂、⑤1粉质粘土、⑤2粉砂,具体见图1。

图 1地质剖面及降水井平面图

2.2端头加固及降水井设计

盾构井端头加固体采用三轴搅拌桩,止水帷幕采用三轴搅拌桩,搭接长度为400mm。止水帷幕与围护结构接缝处采用2根单重管旋喷桩补强。设计在止水帷幕范围内布置6口降水井及2口观测井。但因地下水位始终无法满足要求,项目部先后在止水帷幕内外共施工降水井14口(编号J1~J14)。具体端头加固及降水井布置详见图1。

3盾构到达出现的问题

3.1盾构首次到达时出现的问题及造成的风险

在盾构首次接收时,共运行了9口降水井(J1、J2~J7、J9、J11、J12)。在一个月的的抽水过程中,管井水位能降至洞门底以下,但距离降水井3米的观测井J2和J8水位维持在11.8米不再下降。鉴于端头加固质量及洞门探孔情况良好,且盾构机刀盘已经顶到洞口多时。于是在专家参加的盾构始发条件验收通过后,开始凿除洞门混凝土,进行盾构的接收。洞门凿除完成后,洞门有少量清水渗漏,并未发现携带粉砂,但当盾构机机身顶出洞门1米左右时,洞门6:00方向发生大量涌水涌砂。在此情况下,项目部组织抢险队进场进行堵漏。通过注浆和棉絮、快干水泥等多种办法同时封堵的情况下,经过近30个小时的抢险作业,渗漏点才彻底被封堵住。由于渗漏带出大量水和砂,导致地面沉陷,在加固体旁边出塌孔现象。所幸周边环境比较简单,并未造成其他不良影响,且盾构姿态稳定。

3.2盾构二次到达时遇到的问题

盾构二次接收外侧环境比较复杂,距离止水帷幕3m处有一根地下电缆,7m处即为厂房。根据第一次的经验,施工方在盾构端头两侧增加降水井J10、J13和J14,因第一次漏水坍塌抢险导致J1~J5均被破坏,本次接收运行了8口降水井(J6、J7、J9~J14),作为观测井的J8水位降到11.5m即不再下降,且洞门探孔出现喷水喷浆现象。现盾构机刀盘已经顶到地连墙,盾构接收面临极大风险。

4解决过程及措施

针对出现的上述情况,我单位作为降水抢险专业队伍进场参与会诊并进行施工。经过现场勘察与技术分析,我单位认为洞门全断面位于④-2粉砂层,该层渗透系数较大,但各降水井出水量只有0.8m3/d,且地下水水位始终保持在11m左右,止水帷幕肯定存在漏点,且降水井施工工艺也存在问题,故决定重新施工4口降水井。

第一阶段:施工完降水井B1~B3后进行了抽水试运行,单井出水量达到3m3/d。经过8小时抽水观测井J07水位达到15.8m,J12达到14m,且探孔已不再涌水涌砂。但是当B4施工时因该部位杂填较深,挖井位下护筒时发现大量潜水,施工完成后观测井J07水位仍为15.8m,J12则升高到11m,探孔仍正常。

第二阶段:因止水帷幕内已基本不具备施工降水井的条件,业主决定运行两天看看效果。项目部见探孔不再漏水漏砂,选择对探孔进行注浆,但水泥浆渗进了降水井B2,导致降水井B2被破坏。注浆停止后探孔再此出现涌水涌砂。

第三阶段:根据前期4口井的施工经验和降水效果,我单位认为先期施工的4口降水井出水量较好,且试运行后探孔不再漏水漏砂,实际④2粉砂含水层的水位可能已经满足业主要求,只是由于表层杂填土中的潜水对观测井的补给造成观测井的水位比实际水位高,并提出在止水帷幕内补打降水井B5,且采用承压井成井方式进行施工。后经三方协商,业主认为单侧地下水水位到位不能完全放心,考虑到盾构到达洞门时间已经较长,围护结构又确实存在漏水现象,故在施工B5的情况下,又增设了B6~B9,且全部采用承压井制作工艺。

第四阶段:5口降水井完成后进行了试运行,其中B4、B5、B8均作为观测井。经过24小时的抽水运行,观测井B5水位为17.4m,B8水位为17.1m,B4水位为16.8m。在此情况下决定进行洞门的凿除,最终盾构机到达过程中未出现渗漏,安全、顺利到达。

4经验总结

在苏州地区进行盾构降水时,若使用全孔滤管或者上部未进行粘土封闭的降水井,潜水和上层滞水易通过井管流进降水井内。对于抽水井,会增加抽水井出水量,对于判断降水井出水能力和止水帷幕的封闭效果存在很大的影响;而对于观测井,会提高观测井水位,从而无法判断目的含水层的实际水位,影响验收时间和风险控制,拖延了施工工期和增加了风险成本。因此苏州地区地铁盾构降水时,宜选用钢管井且按照承压井工艺施工,避免潜水含水层和上层滞水对观测井的影响。在此情况下即可准确判断止水帷幕是否漏水,降水井施工是否存在问题,并对发现的问题进行针对性的处理。

参考文献

[1]《基坑降水手册》2006版中国建筑工业出版社出版

[2]吴林高工程降水设计施工与基坑渗流理论[M ] 北京人民交通出版社 2004

盾构法施工验收规范范文3

关键词:城市电力隧道;盾构施工;监理控制

中图分类号:U45文献标识码: A

【正文】:

一、开工前监理工作情况

1 施工准备阶段

( 1)了解现场情况并完善监理策划文件

在开工前由总监理工程师完善监理组织机构、确定监理岗位,明确各人员的职责和工作范围;收集、熟悉监理合同、施工合同、施工图纸,总监理工程师组织监理人员对图纸进行会审、对地质勘测资料进行了解、分析,并对监理过程中控制重点作出分解;完善编制《监理规划》、《专业监理实施细则》、《安全监理工作方案》、《应急预案》、《旁站监理方案》、《监理工作制度》、《监理项目部危险源辨识及预控措施》、《质量通病防治措施》等策划文件并上报业主审查、备案。

( 2) 参与设计交底。

经由图纸会审,熟悉施工技术要求与明确设计意图,监理参加设计交底,在设计交底时,根据现场状况、施工设备、工期等因素,从监理方面提出相关观点,让设计在最大程度上便利施工; 对设计图纸上或许存在的疏忽遗漏或不清楚的地方,向设计给出改进或补充的意见,在无法避免时能够要求相关工作人员对部分技术问题进行处理时所应掌握的原则作详细的说明。

( 3) 审查承包商的开工准备工作。

开工前,监理项目部应及时做好对施工单位前期开工报审资料:项目管理实施规划(施工组织设计)、管理人员资质报审、施工安全管理及风险控制方案、应急预案、进度计划、分包单位资质、主要材料/构配件供货商(厂家)资质、试验(检测)单位资质、特殊工种、工程控制网测量、施工方案等文件的审核工作,同时检查施工单位投入的人力、机具、计量器具、技术交底及施工组织是否落实等,能否满足开工条件。

二、质量监理

1、材料的监理。

检查施工单位进场的原材料、构配件的外观质量、进场产品质量证明文件并及时进行见证取样送检,合格后方可用于工程中,施工过程中还应督促施工单位做好各材料相关跟踪台账,同时监理应根据监理规划作出独立平行检验与试验。

由于管片可采用有资质的厂家进行预制,管片制作前监理应审查拟选用生产厂家是否具备相应资质及是否有类似管片生产经验、审查管片施工方案;在预制过程中对管片生产各工序进行检查、验收;对生产的成品严格按规范要求进行预拼装检测、抗弯、抗拔、检漏试验,出厂前组织参建各方进行专项验收。

2、隧道路径测量控制

由于电力盾构隧道工程竖井多且属地下工程,地下管网、基础设施较多,施工前必须严格按设计图纸对各竖井位置进行复测并督促做好地面控制测量、联系测量工作,同时收资隧道与沿线相关市政设施相对位置、分析隧道施工是否安全,并督促施工单位编制报审盾构隧道穿越专项安全施工方案,在施工过程中督促施工单位严格执行。

3、盾构掘进导向测量

盾构掘进前必须要求施工单位做好地下控制测量(施工控制导线、施工控制测量水准),始发井完成后采用联系测量方法,将平面和高程测量数据传入井下控制点,但必须满足盾构组装、基座和反力架等安装以及盾构始发对测量的要求。在盾构掘进过程中监理应根据监控室传输的测量数据结果要求施工及时调整盾构姿态。

4、盾构现场验收

盾构机现场组装调试完成(试掘进前),监理项目部应对盾构机壳体、切削刀盘、拼装机、螺旋运输机、泥水输送系统、同步注浆系统、集中系统、液压系统、电气系统等系统验收合格并确认正常运转后,方可开始掘进。

5、盾构掘进质量控制

盾构掘进分为始发、掘进、接收三个阶段,应在盾构起始段50-100m进行试掘进,并根据试掘进调整、确定掘进参数,试掘进完成、盾构机操作台车进入主隧道后才正式掘进,在掘进过程中监理应根据监控室显示的数据(盾构机及测量相关数据),督促施工单位严格控制排土量、盾构姿态。

6、管片拼装质量控制

管片进场应检查管片外观质量及出厂相关质量证明文件,同时检查管片螺栓和密封防水胶条(应见证取样送检)是否满足设计及规范要求;盾构掘进至 1个管片宽度时应停止掘进,进行管片拼装,在拼装过程中应检查管片圆环平整度(错台)、拼装水平及环向缝隙、椭圆度、是否错缝拼装(通缝不得超过3环)、螺栓紧固等情况;当管片表面出现缺棱掉角、砼剥落、大于0.2mm宽的裂缝或贯穿裂缝等缺陷时,必须进行修补,管片修补时应分析管片破损原因及程度,制定修补方案,督促施工单位严格按方案进行修补,修补材料强度不应低于管片强度且满足设计要求。

7、注浆质量控制

管片注浆分为同步注浆、二次补强注浆,注浆量充填系数应根据地层条件、施工状况和环境要求确定并应满足设计要求,注浆材料应满足强度、流动性、可填充性、凝结时间、收缩率、环保等要求,同时应见证取样送检进行配合比试验,注浆旁站监理时应根据开挖情况检查配合比、注浆量、注浆压力及填充系数是否满足设计要求。

8、隧道防水质量控制

盾构隧道防水以管片自防水为基础,接缝防水为重点,并对特殊部位进行防水处理,形成完整的防水体系;防水材料必须符合设计要求,材料进场应按要求进行见证取样送检;管片嵌缝防水施工时,必须对槽、缝进行清理并使用专用工具填塞平整、密实;注浆孔及主隧道与工作井、检修通道等附属设施连接处的防水处理必须满足设计要求。

9、成型隧道验收

盾构隧道每完成一段,监理应组织施工单位进行成型隧道验收,结构表面应无裂缝、无缺棱掉角,管片拼缝应符合设计要求;隧道防水应满足设计要求;隧道平面位置、高程偏差、隧道允许偏差(管片衬彻椭圆度、环向错台、纵向错台)应满足设计及规范要求。

二 安全监理

1 开工前安全检查

开工前,监理应进行现场开工安全检查签证,检查施工单位是否做好相关施工安全措施、安全交底、安全管理人员是否到位、个人安全防护用品是否配置、消防设施是否配备等

2、始发、接收井安全控制

由于城市电力隧道始发、接收井开挖深度深,施工场地狭小等特点,应要求施工项目部编制了深基坑专项安全施工方案,监理项目部根据工程特点提出了监理意见并督促及时组织召开专家论证会议,要求施工项目部严格按照批准后的方案组织施工,在施工过程中应要求做好

盾构始发及接收井深基坑安全风险等级高 ,深基坑安全监测尤为重要,除督促施工单位做好自身安全监测,同时必须要求第三方监测单位报审专项监测方案,检查现场监测布点情况,确保监测数据准确、频率满足设计要求,并要求监测人员每日监测签到,每周出具监测报告上报。

3、盾构机吊装安全控制

吊装前,要求施工单位提前与吊装公司进行现场勘查,选定吊装机具并落实吊装安全措施,进场吊装前要求施工单位上报拟进场机械相关安全检测技术资料、拟进场作业人员相关资质证件及吊装方案,经监理审查合格后放能允许进场作业;作业前必须要求做好作业人员的安全、技术交底及相关安全措施等工作。作业时应检查方案执行情况及安全监护情况,同时监理人员必须跟班安全旁站并做好记录。

4、日常安全控制

隧道工程由于路径长、施工作业点多且多处于城市主干道旁及中央绿化带,安全风险因素多,安全管理难度大。监理必须督促施工项目部做好分包的安全学习、教育、交底等相关工作,提高班组作业人员自身安全意识;施工过程中须加强现场每日安全巡视、定期安全检查等工作,要求各作业点必须做好场地布置、临边安全防护、施工爬梯(须设防坠落装置)、临时用电及材料堆码等,对现场存在的问题必须及时向施工单位提出并督促整改,同时在监理日志中留下痕迹。

【结语】:经由上述对隧道盾构施工监理工作的分析,盾构施工技术在我国城市电力系统得到了大范围应用,还获得一定的经济、社会效益,由于技术的逐渐完善,对监理也提出了更高的要求,监理人要不断与时俱进、更新我们的知识结构,及时补充新的知识,加强现场监理管控力度,才能不断提高的电力城市隧道建设监理水平,从而为电力建设事业做出更大贡献。

【参考文献】:

[1] 王健. 盾构隧道施工安全管理[J]. 现代隧道技术, 2006, (5):81- 83.

盾构法施工验收规范范文4

关键词: 盾构隧道; 公路隧道; 下穿; 安全监控中

1  工程概况

      南京地铁与玄武湖公路隧道为南京市政两大重点项目, 地铁一号线盾构施工隧道(左、右线) 与玄武湖公路隧道在新模范马路与中央路的丁字路口立体交叉, 公路隧道在地铁隧道的上方, 并先于地铁隧道施工。两条隧道互交处的最小净距右线为11004m , 左线为11053m , 因此, 在盾构机穿越公路隧道下方的施工过程中, 安全监控成为确保两隧道结构安全的一项重要工作。

      盾构机穿越地层为粘土性地层, 有淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土等, 土质不均, 土质较差。围岩划分为ⅰ 类, 地下水主要为孔隙潜水与弱承压水, 采用土压平衡式盾构掘进。玄武湖公路隧道采用明挖顺做法施工, 围护结构采用smw 法工法, 主体结构为钢筋砼箱体结构, 底板为850mm 厚钢筋砼, 垫层为200mm 厚素砼, 并沿公路隧道纵向设抗拔桩, 主体结构仅先于地铁隧道2 月完成施工, 并预留了极小的盾构穿越空间。

2  安全监控方案

      为保证盾构的安全通过和公路隧道的安全, 根据可能出现影响安全的因素, 选择布置适当的监控方案, 使其能客观地反映盾构通过公路隧道时的安全状况。211  监测内容及测点的布置对盾构隧道进行管片衬砌沉降和收敛监测, 同时对公路隧道进行底板隆沉、隧道净空收敛监测及围岩压力测试。其中管片变形点布置在盾构左右隧道轴线与公路隧道上行、下行隧道中线相交处的断面上; 考虑到盾构引起的地表沉降槽呈正态曲线分布[2 ] , 盾构隧道上方沉降量大, 向两侧逐渐减小, 因此布置成如图1 (a) 所示的公路隧道底板隆沉点; 在公路隧道上行、下行隧道内沿盾构左右线隧道轴线布设公路隧道净空收敛点; 在公路隧道与盾构隧道交叉处埋设6 个土体压力测点, 布置于垫层与土体之间。所有测点如图1 所示。

(a)

(b)

图1  监测点布置图

212  监测频率及预警盾构机通常的平均掘进速度为每天12m , 在下穿公路隧道时放缓速度, 约每天8m 。盾构机接近公路隧道60m 前开始初测并按照规范要求的频率进行观测, 通过时每6 小时测量一次。同时当监测值累积变化接近或超过报警值时, 加大监测频率。预警值按照ⅲ 级监测管理[3 ] 来确定, 即将控制值的三分之二作为警告值, 控制值的三分之一作为基准值, 将警告值和控制值之间称为警告范围, 实测值落在此范围, 应提出警告, 需要调整施工参数、采取施工对策; 警告值和基准值之间称为注意范围; 实测值落在基准值以下, 说明两隧道和围岩是稳定的。同时利用变化速率作为辅助监测基准。213  控制措施。

      为减小盾构施工对玄武湖公路隧道的影响, 在施工中应尽可能地减小对周围土体的扰动和地表沉降, 关键技术是保持盾构开挖面的稳定和管片脱出盾尾后建筑空隙。盾构开挖面的稳定可以通过优化掘进参数来控制, 其重要参数有三个: 正面压力、推进速度和出土控制。在盾构还未到达公路隧道的掘进过程中, 通过地表沉降曲线进行实测反馈, 以验证选择施工参数的合理性或据以调整优化施工参数。在通过公路隧道时减小正面压力, 放慢推进速度, 加快出渣速度能达到降低地表隆起的目的; 相反, 采取提高正面压力, 加快推进速度, 减少出渣量, 能起到控制沉降的目的, 这样能够保证公路隧道路面的稳定。

      建筑的空隙的充填则采取同步与二次注浆。在盾构掘进过程中, 尽快在脱出盾尾后环形建筑空隙中充填足量的浆液进行同步注浆。二次注浆是弥补同步注浆的不足, 减小沉降的有效辅助手段, 在盾构下穿公路隧道时, 以达到控制地表沉降的目的。盾构通过后, 根据实时监测结果及时控制固结沉降, 在管片衬砌后实施跟踪回填与固结注浆, 尤其是对拱部120°范围内进行地层的固结注浆, 最大程度地保证公路隧道和盾构隧道的稳定。

      同时注意盾构姿态的控制, 在盾构推进和管片拼装时确保姿态不后退、不变向、不变坡, 保持连续均衡的施工。并且在公路隧道与盾构隧道互交处, 加载垫层, 沿玄武湖隧道纵向设抗拔桩。

3  实测情况分析

      盾构左线于2002 年5 月16 日至19 日完成公路隧道段的施工。在盾构机接近公路隧道60m 到远离公路隧道100m 这一阶段, 连续对监测项目进行跟踪监测分析。

(1) 土压力分析图2 是盾构机左线穿越公路隧道时, 土压力的变化情况。

图2  土压力变化曲线土压力的变化规律与盾构施工进程相对应, 土压变化规律比较明显, 主要有以下特点: 1) 右线土压力(y4 、y5 、y6) 基本没有变化, 说明盾构掘进影响范围比较小, 右线上方土压力比较正常, 土体没有发生大的扰动。

2) 从左线土压力(y1 、y2 、y3) 的变化情况来看, 盾构推进对左线上方土体有挤压作用。盾构切口前方土压略有下降(主要是泡沫影响所致), 但数值比较小; 盾构切口到达时与盾构土仓顶部压力基本一致。

3) 盾尾到达时土压上升(主要受同步注浆影响), 盾尾通过后土压开始下降, 最终稳定但仍比掘进前略大。土压下降是浆液固结收缩所致, 总体上同步注浆对地层有压密作用。

4) 图2 还反映出在盾构到达后, 土压力不断增加, 平均大约增加0106mpa , 随后又减少了大约0104mpa 。说明盾构在推进时对周围主体产生挤压, 使压力增加, 而后产生弹性恢复, 压力减小。压力经历了减小—增大—减小的动态变化后, 其间使公路隧道和盾构隧道的受力发生变化, 控制不好会影响两隧道的安全。

(2) 公路隧道底板沉降

      从4 月25 日开始对玄武湖公路隧道底板开始跟踪监测, 到5 月23 日盾构已经完全穿出一段距离后, 公路隧道南北线29 个监测点最大隆沉值为119mm , 最小值011mm , 未影响公路隧道的安全。为分析盾构推进对公路隧道底板影响规律, 分别绘制公路隧道方向(南线) 沉降在不同时间段内的变化曲线图, 以及典型点随时间变化的曲线图(图3 , 图4) 。

图3  南线公路隧道底板各时段沉降曲线

图4  典型地表点随时间变化曲线

分析图3 、图4 可以得到以下结论:

1) 盾构未到达公路隧道时, 地表有比较大的沉降量, 最大沉降量为116mm , 说明盾构正面对土体的推应力小于原始侧向地应力。而且其沉降量曲线与累积沉降量曲线很接近, 说明这一阶段的沉降量是通过公路隧道时主要沉降段。

2) 盾构通过时, 地表有隆起的现象, 最大值仅为017mm , 由于盾构切口到达时与盾构土仓顶部压力基本一致, 微量隆起跟强注浆量有关。同时没有出现大的隆起说明抗拔桩起到了抗拔的作用。

3) 盾构通过后, 公路隧道地表有微小的沉降, 其中s1 -1 , s2 -1 处于抗拔桩外沉降明显。

4) 分析典型点沉降过程, 盾构到达前的沉降量占到总沉降量的95 % 以上, 速率为0108mmπd。而通过时的隆起抵消了通过后由于土体的固结引起的沉降。

5) 监测数据显示, 当覆土厚度不够时, 加载垫层和抗拔桩是有效的措施之一, 能很好地控制地表的隆沉。

(3) 管片沉降及隧道收敛

      监测数据显示公路隧道的净空收敛最大变化量为0187mm 。同时根据对地铁管片连续的跟踪监测表明, 相交处地铁隧道最大累积收敛为1148mm , 最大累积沉降为0170mm 。考虑到读数的误差, 可以认定在穿越玄武湖公路隧道期间, 公路隧道没有受到大的影响; 完全穿越后地铁管片的沉降以及收敛在控制范围内, 说明公路隧道已经趋于稳定, 盾构隧道安全穿越公路隧道。

4  结论

(1) 监测数据表明在盾构隧道穿越公路隧道期间, 盾构的各种参数设置比较适当, 在推进速度较快(约60mmπmin) 的情况下, 保证了公路隧道的稳定; 同时为右线盾构隧道的再次穿越积累了经验。

(2) 地铁隧道与不同类型的隧道互交并且采用土压平衡盾构施工, 当覆土厚度不够时, 可加载垫层和设置抗拔桩。监测结果表明一些变形数值远远小于控制值。在覆土最小仅为11004m 的状态下, 盾构机安全穿越公路隧道, 为以后同类型工程积累宝贵的经验。

(3) 在盾构推进时, 须加强周边环境的监测, 根据实际情况来调整盾构推进参数, 控制地表沉降, 保证相交隧道的安全有着重要的作用。

参考文献

[1 ] 唐益群等. 上海地铁盾构施工引起地面沉降原因分析研究

盾构法施工验收规范范文5

落实依法治国方略的关键和核心,建设法治政府。推进社会主义民主法制建设的重要内容,也是构建社会主义和谐社会的肯定要求。衡量我区法治政府建设水平的重要评价体系,也是衡量各级各部门推进法治政府建设工作业绩的客观指标尺度。指导规范》制定和实施,对于推动我区落实科学发展观,全面推进我区依法行政进程,落实《全面推进依法行政实施纲要》明确的经过十年左右坚持不懈的努力,基本实现建设法治政府的目标”必将起到积极作用。

二、制定和实施《指导规范》指导思想和基本原则

(一)指导思想:以邓小平理论、三个代表”重要思想为指导。认真贯彻党的十七大、十七届三、四中全会精神,认真落实国务院《全面推进依法行政实施纲要》市人民政府关于加强市县政府依法行政的若干意见》进一步解放思想,创新体制机制,通过制定实施刚性的指标体系,进一步规范政府行政行为,推进政府机构职责、行为、顺序法定化,加快我区法治政府建设进程,全面提高依法行政的规范和水平,为加快我区跨越式发展、建设和谐发明良好的法治环境。

(二)基本原则:坚持社会主义法治。实事求是坚持改革创新,循序渐进;坚持目标细化量化,注重效果;坚持督导检查,强力推进。

三、指导规范》目标任务

通过实施《指导规范》力争在市区全面推进依法行政五年规划时限内,市区全面推进依法行政五年规划(基础上。区初步实现国务院《全面推进依法行政实施纲要》规定的法治政府建设目标;实现政企分开、政事分开,政府与市场、政府与社会的关系基本理顺,政府的经济调节、市场监管、社会管理和公共服务职能基本到位;法律、法规、规章得到全面、正确实施,公民、法人和其他组织的合法权利和利益得到切实维护;科学化、民主化、规范化的行政决策机制和制度基本形成,政府行政管理做到公开、公平、公正、便民、高效、诚信;形成高效、便利、利息低廉的防范、化解社会矛盾的机制,社会矛盾得到有效防范和化解;行政权力与责任紧密挂钩、与行政权力主体利益完全脱钩;行政机关工作人员特别是各级领导干部依法行政的观念明显提高,尊重法律、崇尚法律、遵守法律的氛围基本形成,能够依法妥善处置各种社会矛盾。此基础上,及时总结经验,不时完善《指导规范》进一步提高我区法治政府建设的规范和水平。

四、指导规范》组织实施

(一)加强组织领导。认真组织实施《指导规范》并及时解决工作中发现的重大问题。同时,要根据国务院关于法治政府建设的要求,市政府法制办的协助指导下,及时总结我区法治政府建设情况,不时修改完善《指导规范》依法行政工作领导小组办公室要加强实施工作检查与指导,做好全区法治政府建设的日常工作。

盾构法施工验收规范范文6

关键词:盾构;土压平衡盾构机;盾构施工参数;地面沉降

1.工程概况

南京地铁十号线D10-TA06标位于南京市浦口区江浦街道,标段全长近3.8km,包括“两站三区间”,其中城西路站~凤凰大街站区间,凤凰大街站~龙华路站区间采用盾构法施工,盾构机从城西路站始发,到达凤凰大街站后过站,二次始发,最终到达龙华路站解体,吊出。

本标段选择了两台海瑞克生产的土压平衡式复合盾构机,盾构机主要由刀盘、前盾、中盾、盾尾、螺旋输送机、管片拼装机、设备桥、1-5号拖车组成。

2.工程地质条件

2.1 工程地质及水文地质

城-凤区间属于为长江漫滩、堆积平原。场地内地势较平坦。主要地层从上到下依次为:①-1杂填土、①-2-2素填土、①-3淤泥、②-1b2-3粉质黏土、②-2b4淤泥质粉质黏土~粉质黏土、②-2e2粉质粘土混卵砾石、②-3b3-4粉质粘土、④-2b2粉质粘土、④-3b1-2粉质粘土、④-4e-2卵砾石、K2P -2强风化粉砂质泥岩~泥质粉砂岩、K2P -3中风化粉砂质泥岩-泥质粉砂岩。

为确定施工参数,以右线前100环隧道掘进进行分析,该段地质条件复杂,上部主要为淤泥,中部为卵砾石,下部为风化岩,属上软下硬复合地层,地质剖面如图1所示。

根据钻探揭示的地层结构特征,本标段的地下水类型主要为松散岩类孔隙水(孔隙潜水、微承压水)和基岩裂隙水,本段卵砾石层中含承压水。

2.2工程地质评价及对盾构掘进影响

该段隧道埋深较浅,隧道掘进地层属上软下硬复合地层,夹杂的卵砾石层为富水地层,且卵砾石强度较高,地质条件极差,对盾构掘进主要影响为:

(1)盾构掘进缓慢,掘进方向易发生偏差

该段开挖面底部岩层多为中风化、强风化粉砂质泥岩,开挖面混杂大量卵砾石。在软硬不均的地层中掘进时,推力和扭矩变化较大,盾构主机有着向地层较软一侧偏移的惯性, 特别是当盾构机需要向硬岩一侧调线时,姿态将更难控制,甚至造成盾构机“卡壳”。

(2)刀具磨损严重,但开舱换刀风险高

开挖面上部的粘性土层粘粒含量高, 掘进参数控制不当极易造成刀盘结泥饼,造成滚刀偏磨,加之在中、微风化岩层中掘进滚刀磨损严重,加剧了刀具的损耗,甚至崩裂刮刀,开舱换刀的几率大大高于在均质土层中换刀的几率。

(3)喷涌严重,清碴量大

在开挖面④-4e-2卵砾石层中卵砾石含量超过50%,砾石层中混含粉质粘土,黏土中小颗粒的组分含量较多, 而介于其中的颗粒成分则较少。 这种独特的组分特征, 使其既具有砂土的特征,亦具粘性土特征,同时也为小颗粒从大颗粒的孔隙中涌出提供可能性。加之卵砾石层裂隙水发育,富含微承压水,岩层中补勘经常出现浆液流失现象因此,当盾构掘进参数控制不当时,螺旋出土器会出现涌水、涌碴情况,每环掘进都要花费大量的人力、 物力及宝贵的时间来清理碴土。

3.选用施工参数及效果分析

3.1 土压力

土压平衡控制的要点就是维持开挖面稳定,确保土仓内的土压力平衡开挖面的地层土压力和水压力。根据《铁路隧道设计规范》,综合考虑围岩分级,埋深及周边环境,右线前100环隧道土压力设定值P0按浅埋隧道计算。

设定土压力值P0应控制在以下范围内:(水压力+主动土压力)

3.1.1 静止土压力计算

在浅埋隧道中,静止土压为原状的天然土体中,土处于静止的弹性平衡状态,这时的土压力为静止土压力。在任一深度 处,土的铅垂方向的自重应力 为最大主应力,而水平应力 为最小主应力。

(公式1)

(公式2)

式中 ――侧向土压力系数, ;

――岩体的泊松比。

3.1.2 主动土压力与被动土压力计算

在浅埋隧道的施工过程中,由于施工的扰动,改变了原状的天然土体的静止的弹性平衡状态,从而使刀盘前方土体产生主动或被动土压力。

根据盾构机的特点及盾构机施工的原理,结合我国铁路隧道设计施工的具体经验,施工采用朗金理论计算主动土压力与被动土压力。

当盾构机推力偏小,土体处于向下滑动的极限平衡状态,具体如下图所示:

此时土体内的竖直应力相当于大主应力,水平应力相当于小主应力。水平应力为维持刀盘前方的土体不向下滑移需要的最小土压力,即土体的主动土压力。画出土体的应力圆,此时水平轴上处的E点与应力圆在抗剪强度线切点M的连线和竖直线间的夹角为破裂角。由图3可知:

式中 ――深度为z处的地层自重应力;

――土的粘着力;

――地层深度;

――地层内部摩擦角。

当盾构机的推力偏大,土体处于向上滑动的极限平衡状态,具体如下图4所示:

此时刀盘前方的土压力 相当于大主应力 ,而竖向应力 相当于小主应力 。画出土体的应力圆,当应力圆与抗剪强度线相切时,刀盘前方的土体被破坏,向前滑移。此时作用在刀盘上的土压力 即土体的被动土压力。

破裂角 由图可知:

式中 ――深度为z处的地层自重应力,

――土的粘着力;

――地层深度;

――地层内部摩擦角。

3.1.3 地下水压力计算

当地下水位高于隧道顶部,由于地层中孔隙的存在,从而形成侧向地下水压。地下水压力的大小与水力梯度、渗透系数、渗透速度以及渗透时间有关。

在掘进过程中,由于刀盘并非完全开口,而是中间有70%~80%的支挡结构,随着刀盘的不断往前推进,土仓内的压力介于原始的土压力值附近。加上水在土中的微细孔中流动时的阻力。故在掘进时地层中的水压力可以根据地层的渗透系数进行酌情考虑。

3.1.4 预备压力

由于施工存在许多不可遇见的因素,致使施工土压力小于原状土体中的静止土压力。按照施工经验,在对沉降要求比较严格的地段计算土压力时,通常在理论计算的基础之上再考虑10~20kPa的压力作为预备压力。

3.1.5 土压力与地面沉隆关系分析

依据统计图可以看出,前期土仓压力设置较小,地面累计沉降值较大,最大为-85.1mm,后期土仓压力设置在0.9~1.2bar,地面累计沉降得到了控制,尤其是55环以后,地面累计沉降控制在23mm以内,满足了规范要求。

3.2 掘进速度、刀盘转速与地表沉降关系

依据统计图,地面累计沉降量从最大的-85.1mm,变化至最小-5.2mm,而掘进速度一直控制在20~30mm/min,刀盘转速控制在1.2~1.5rpm,可见地面累计沉降量与掘进速度、刀盘转速之间的关系不明显。

3.3 盾构机总推力、刀盘扭矩与地表沉降关系

依据统计图,地面累计沉降量从最大的-85.1mm,变化至最小-5.2mm,而盾构总推力绝大部分在1500t上下浮动,刀盘扭矩在3000kN・m上下浮动,可见地面累计沉降量与盾构总推力、刀盘扭矩之间的变化关系也不是很明显。

3.4 同步注浆压力、注浆量与地表沉降关系

盾构机1-10环掘进施工时,因注浆设备故障,同步注浆不及时,加上地面有100t的水泥罐和粉煤灰罐各一个,地面荷载较大,导致前15环隧道轴线正上方地面累计沉降过大,DK21+685处累计沉降量达85.1mm,通过对注浆量及注浆压力的反复调整, 55环以后,地面累计沉降量均控制在23mm以内,达到设计及规范要求。

4 最终参数确定

通过对城凤区间右线盾构前100环的掘进数据的统计及成型管片的检查,对前100环的总结如下:

(1)盾构机在上部为粉质粘土(淤泥质粉质粘土)、下部为中风化粉砂质泥岩中掘进时,其参数设置如下:

(2)穿越C20混凝土素墙的参数设置如下:

(3)同步注浆配合比

根据施工前所做的几组配合比,在盾构掘进中进行了比试,优化出满足使用要求的配比,最终的使用配比。

(4)针对管片出现的渗漏、破损等现象,编制专项方案,及时安排人员进行修补和堵漏。

5 施工成果检查

(1)推进速度

在2月10日-3月5日摸索期间,盾构机推进速度极不均匀,约为10-40mm/min,经过不断调整施工参数,约第55环后,盾构推进速度均匀,达到35mm/min左右,推力,扭矩均与速度匹配,并未出现严重的喷涌和结泥饼现象。

(2)管片渗漏水情况

部分管片出现环缝渗水、纵缝渗水、螺栓连接孔处渗水等现象。具体统计见表5如下:

对管片渗漏水情况主要采取二次注浆,通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆,补充一次注浆未填充部分和体积减少部分,从而减少盾构机通过后土体的后期沉降,提高止水效果。

二次注浆使用专用的注浆泵,注浆前凿穿外侧保护层,安装专用的注浆接头。二次注浆采用水泥浆,注浆压力为0.5MPa。

(3)管片错台

对管片错台进行了统计,最大错台达到1.7cm。通过错台分析,得出管片错台出现的部位是由于盾构掘进姿态、推力不均及管片选型不理想造成,因此,我们对盾构施工人员进行专门的知识培训,并提供了施工人员的质量意识,尽量避免由于人为原因引起的问题。

(4)盾构姿态

对前100环的盾构姿态统计见图10,图11。

通过统计表可以看出,切口位置与铰接位置的偏差值均控制在经验值±50mm范围内,保证了成型管片的质量。

(5)成型隧道中线偏差

对成型的管片进行了人工复测,管片每拼装5环复核一次,其结果见图12如下:

通过对人工复测管片的数据检查分析,发现成型的管片隧道中心线高程最大偏差为38mm,隧道中心线平面最大偏差为66mm,均满足《盾构法隧道施工与验收规范》成型隧道±100m的要求,说明盾构姿态控制良好。

(6)沉降观测

在右线100环试推进施工期间,对周边地表沉降、周边建筑物沉降、地下管线沉降、隧道净空收敛等项目进行了监测。通过对施工监测数据进行统计,周边建筑物沉降、地下管线沉降、隧道净空收敛均未超过报警值,周边地表沉降监测点中累计沉降最大的点为DB01-02,累计最大沉降值为-85.1mm,日沉降最大变化值-22.3mm,目前该点地表沉降已趋于稳定。2月15日开始试掘进,推进到3月4号时,根据前期的施工参数,优化了设置掘进参数,地表沉降得到了很好控制,55环以后的掘进,日沉降量和累计沉降量均控制在规范允许范围内。

5 结束语

城西路站-凤凰大街站区间地质条件复杂,可借鉴的施工案例较少,且不同的盾构机施工参数确定方法不尽相同。在复合地层中,根据地层及盾构机的特点,首先通过理论计算,然后结合实际推进情况及时调整施工参数,最后根据一系列的统计图表得出最终的施工参数的方法,在实际施工中证实科学可靠,在复合地层盾构施工项目中,具有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]陈馈、洪开荣、吴学松.盾构施工技术[M],北京:人民交通出版社,2009:153-158.