1、工程概况
机投桥站 ~ 设计终点接收井盾构区间位于武侯区,从机投桥站始发沿永康路向东掘进至设计终点接收井,起讫左线里程为ZDK77+297.598~ZDK77+632.000,长 334.402m,管片 224 环,右线里程 YDK77+297.598~YDK77+573.000,长 275.402m,管片184 环,最小曲线半径为 800m,最大纵坡为 -25‰,覆土厚度为 9~14m。
2、建筑物加固措施
经过多次咨询专家的意见,结合自身的现场情况。盾构隧道在下穿建筑物前,根据地质资料和现场情况,选择合适的地点预埋钢化管及袖阀管对建筑物进行地面预注浆加固及袖阀管加固。
建筑物加固范围为:
一、是建筑物基础外 1.5 m,采用 1.5*1.5 梅花形布置(双排钢化管)进行布点探挖,采用 φ108 mm壁厚 6 mm 无缝钢管斜角度 45°的双排钢化管加固,钻孔深度为 7.5 m, 其中钢化管的上部 3 m 采用实管,下部 4.5 m 采用花管,其作用对建筑物下面的地层起加固、支护作用;延缓建筑及地表沉降速率;为掘进过程中可能造成的地表沉降及时补浆,在建筑物基础外 1.5 m, 纵向间距 3 m 预留一个深度为 5 m 的注浆孔。
二、是按照隧道中心线和建筑物边线,纵向间距 1.5 m 进行布点探挖,采用 φ48×6 mm的双排柔性塑胶管钻孔注浆,注浆的深度为隧道断面中线,其作用保证刀盘中心到地面的地层稳固。
3、地面加固
盾构隧道在下穿之前,根据地质资料和现场情况,该段地层的回填土比较多,土质比较松散。因此在下穿建筑物之前,对该段地层进行加固处理,调整盾构机的掘进参数,已达到最佳状态进行穿越。
我部对现在左线盾构机刀盘距离建筑物 20m 的这段范围,采用袖阀管加固。
加固的范围:
第一段靠近刀盘 10 m*8 m 的范围内,间距 1.5 m*1.5 m 的梅花形进行布点探挖,采用 φ48×6 mm 柔性塑胶管进行钻孔注浆,其中深度为 5 m;
第二段 5 m*8 m 的范围内,间距 1.5 m*1.5 m 的梅花形进行布点探挖, 采用 φ48×6 mm 柔性塑胶管进行钻孔注浆,其中深度为 8m;
第三段靠近建筑物 5*8 的范围内,间距 1.5 m*1.5 m 的梅花形进行布点探挖,采用φ48×6 mm 柔性塑胶管进行钻孔注浆, 其中深度为 13 m。
4、管棚施工顺序
4.1 测量放线
首先复核线路中线水平,然后根据线路中心线控制桩以及高程控制点标识出隧道中心线以及标高,最后,定出孔位以后用油漆标注好。
4.2 钻孔
钻孔前,遵循先探后挖和双确认的原则,根据管线图和实地调查,确定地面管线位置以及深度,用人工开挖的方式开挖探槽,尽量避免管线定位的管孔。
4.3 管棚钻机设备组装及钻进
钻机设备选用 YGL-100 履带式钻机,组装完成以后,用水平地质钻机进行钻孔。在钻孔过程当中用水平测斜仪定时测量管棚的倾斜度,如有发现偏斜值超出设计范围及时矫正。
4.4 管棚的加工
管棚加工分两种管,一种是钢管一种是钢花管。长管棚采用外径为 10.8 cm,壁厚为 0.6 cm 无缝钢管。在管棚管壁上钻 2 排 Φ1.0 cm 的注浆孔、横间距设置为 20 cm,尾部为不钻孔的止浆段 200 cm。钢管同一截面的接头数量要控制在管数的一半以下。该管棚应用根管钻进安装,管棚每节长度为 1.5 m,每节之间用丝扣连接好。
导向管长度 1.2 m,按照设计位置预埋侧墙中,在导向管中间位置采用环形钢板封闭并且将环形钢板用遇水膨胀橡胶止水条包裹。导向管的前后用装有粘土的编织袋封堵,防止混凝土浇筑中绕流。
4.5 注浆
注浆之前,实验室根据理论情况,选择一个注浆实验区域,根据实验区域的效果,来判断大概的注浆量、压力,达到理想的扩散效果。
通过封堵钢板上预留连接的注浆阀门与注浆泵的送浆管连接完成注浆,注浆完成之后及时关闭闸门,以防浆液回流。
选用水灰比例为 1∶1 的浆液进行注浆,采用由低到高的注浆顺序进行注浆。
在钢花管进行单液注浆过程中,注浆压力控制在 0.2~0.4 Mpa,注浆压力高于设计 1.5倍,压力不断上升时采取调整浆凝胶时间或间歇注浆方式,试注浆压力达到设计中压,停止注浆。注浆完成后将导向管用微膨胀混凝土填充,充分振捣,导向管与地面的接触面采用水泥浆抹平。
5 施工技术要点
一、是在钻孔过程当中用水平测斜仪定时测量管棚的倾斜度,如有发现偏斜值超出设计范围及时矫正。
二、是管棚钻进施工完成以后及时用钢板封堵,同时,在封堵钢板上预留排气阀门及注浆阀门。
三、是选用水灰比例为 1∶1 的浆液进行注浆,采用由低到高的注浆顺序进行注浆。注浆压力为 0.4~0.6MPa,注浆时注意建筑物及地面的情况。
四、是在盾构施工全过程中,对建筑物进行系统、全面的监控测量(包括建筑物变形监测),实行信息化施工,视监测情况, 将跟踪注浆作为保护建(构)筑物的有效补充措施。
五、是在盾构掘进过程中,严格控制盾构掘进参数,主要体现在控制地层损失率以及盾构推进压力上,盾构通过后及时同步注浆,并注意控制同步注浆量与注浆压力。
六、是在管片上增设注浆孔,根据地质及掘进情况,从洞内对隧道外 3.0m 范围内的地层进行注浆加固。