【正文】 過江段施工遇到的問題及對策 （ 1）盾構(gòu)機密封性能不良 兩臺德國海瑞克盾構(gòu)機最大的問題是存在因盾尾密封刷損壞導致盾尾密封性能不良問題。刀盤開口率為 28%。其中中風化層單軸極限抗壓強度為 ～ 30MPa，微風化層單軸極限抗壓強度最大為 。珠～赤段珠江航道被江中心海心沙島分隔成為兩條江面，其中北江面寬度 80m，水深 4m左右，南江面寬度 318m，水深 6～ 8m左右。 (3)管片間的接縫滲漏 過江時盾構(gòu)無法按原計 劃的每天 6～ 8環(huán)速度掘進，常常是 2～ 3環(huán) /天，并且隧道底部長期積有泥漿等，使安裝管片上的膨脹止水條很易早膨脫離；另外，經(jīng)常發(fā)生的錯臺也將造成環(huán)間止水帶無法對準和密貼于混凝土面上，因此造成接縫的滲漏。因此，擊穿盾尾密封的水主要來自已成隧道的底部，而非來自開挖面。但要預防倉內(nèi)壓力過高，造成盾構(gòu)機前方地面隆起、冒漿以及擊穿盾尾密封等； ② 提前采用氣壓平衡模式掘進，但要預防發(fā)生漏氣事件； ③ 加入高濃度泥漿或泡沫，改善土體的和易性，使土體中的顆粒和泥漿成為一整體； ④ 選擇具有土塞效應的中軸式螺桿和間斷式螺桿； ⑤ 在螺旋輸送器合適的位置安裝泥水管道及相關(guān)設備，改善泥水盾構(gòu)的平衡和出土模式； ⑥ 適當?shù)臅r候，改善刀盤的開口率和 刀具，使切削進倉的顆粒較小且均勻。 （ 3）盾構(gòu)螺旋輸送器的噴涌 (見圖 ) 盾構(gòu)在江中掘進時，曾發(fā)生過 20 多次噴涌事故。從盾構(gòu)機操作來說，與土壓力及總推力設定過大 (≥ 1500t)也有關(guān)系 ，它使前方的地層隆起變形和破碎 (見圖 )。采用螺旋機、皮帶機出渣和電瓶車泥斗水平運輸、龍門吊垂直提升的方式出土。 30m 以內(nèi)淺的地層可概括為兩層，上覆為第四紀全新世軟土地層，厚 0～ 12m，其中江中段以砂礫土、砂土為主；下伏為白壟紀地層，以強風化、中風化的粉砂質(zhì)泥巖為主，夾泥灰?guī)r，無側(cè)限單軸抗壓強度最高 15MPa。隧道內(nèi)徑 ，外徑 ；隧道襯砌每環(huán)寬 ，厚 ，由 6塊管片組成，管片環(huán)間錯縫拼裝，片與片間、環(huán)與環(huán)間分別由 M24和 M27共計 24只彎螺栓連接。 廣州地鐵二號線復合式土壓平衡盾構(gòu)穿越珠江 工程概況 廣州地鐵二號線海珠廣場站至市二宮站區(qū)間盾構(gòu)隧道穿越珠江。為此必須控制良好的盾構(gòu)姿態(tài)，采用均衡施工，保證盾構(gòu)設備完好。 在整個過江段，隧道內(nèi)布設連通管以監(jiān)測隧道的變化。并且在此過程中采用均衡施工對盾構(gòu)的有關(guān)參數(shù)進行采集，與沉降監(jiān)測資料進行對比，從而掌握此盾構(gòu)在水下推進的規(guī)律，摸索出推進速度、出土量和 （ 2 盾構(gòu)穿越江中段淺覆土層時主要處于灰色粘土層和灰色粉質(zhì)粘土層中，土的含水量、壓縮系數(shù)偏高且灰色粉質(zhì)粘土層中夾砂，在江中段淺覆土層推進時，由于覆土淺、土質(zhì)差，施工風險及難度相當大。 在 盾構(gòu)推出浦東防汛墻的前后，在淺灘段覆土厚度有一個突變，在盾構(gòu)切口過防汛墻后及時調(diào)整設定土壓力，減少對土體的擾動，保護好防汛墻。 （ 1 盾構(gòu)進入江邊淺灘段前，先穿越浦東防汛墻。這樣在粉砂土中盾構(gòu)總是被聚氨酯包圍，消除了江水侵入盾構(gòu)的后患。 加入泡沫量的控制： 事實上，加入泡沫量的多少與刀盤油壓的高低存在直接關(guān)系。 （ 2） 土體改良技術(shù) 粉砂土土體雖然含水量大，但一經(jīng)擠壓，水分流失，粉砂土就會 壓密固結(jié) ，使土倉進土困難，推進時大刀盤油壓急劇增大。粉砂土含水量大，極易液化，盾構(gòu)穿越后隧道周圍的土體很不穩(wěn)定，盾尾幾乎直接受水壓力的作用，很容易發(fā)生盾尾漏水、漏砂等情況。隧道襯砌外徑為 6200mm，內(nèi)徑為 5500mm，襯砌每環(huán)寬度為 1000mm，由封頂塊 (F)、鄰接塊 (L1)、 (L2)、標準塊 (B1)、 (B2)和落底塊(D)構(gòu)成。隧道采用 2臺中法聯(lián)合制造的φ 6340mm土壓平衡式盾構(gòu)掘進機施工。在此段施工中有三大難題： (a)穿越地面建筑物及地下管線時，對地面沉 降的控制； (b)穿越全斷面粉砂土時確保盾構(gòu)設備的正常運行； (c)穿越黃浦江江底前施 盾構(gòu)穿越全斷面粉砂層 盾構(gòu)進入黃浦江前，先穿越 100m 的全斷面粉砂土層。 盾構(gòu)推進時軸線糾偏量不得大于 %，且連續(xù)施工。在穿越全斷面粉砂土時，土壓力設 定為 ，加泡沫壓力小于 時，加入泡沫效果不明顯；當加入泡沫壓力在 ～ 時，泡沫量達到理想狀態(tài)。 經(jīng)實際使用可知，在不加泡沫的情況下刀盤油壓達到 180bar；隨著加入泡沫量的增加，刀盤油壓會隨著降低 ， 但泡沫量到達 1400～ 1500升 /環(huán)后，刀盤油壓就不再變化。當盾構(gòu)一進入全斷面粉砂土，就開始在盾尾后 3環(huán)位置通過管片注漿孔壓注聚氨酯形成隔水環(huán)箍，每 3環(huán)壓注聚氨酯 400kg。為了保證盾構(gòu)順利穿越難度極大的黃浦江，在整個施工過程中必須精心施工，控制隧道變形，運用信息化施工，對盾構(gòu)推進中的各類施工參數(shù)進行動態(tài)管理。為保護防汛墻的安全，對防汛墻進行布點監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況及時調(diào)整參數(shù)。然后根據(jù)沉降監(jiān)測和高精度水深測量的結(jié)果進行調(diào)整土壓力的設定值和出土量。并根據(jù)地形圖計算出設定土壓力。此段盾構(gòu)上部覆土最小，容易發(fā)生冒頂、漏泥、漏水等情況。土壓力設定在 ～ ，推進速度控制在 5cm/min 左右。隧道覆土在江中段最淺為。 江底地形較平緩，最大坡度 7%，江中水深最大 8～ 12m?？紤]到最高巖石強度高達4060MPa，在每臺盾構(gòu)機的刀盤上均布置了 41 把滾刀 86 把刮刀，刀盤開口率為28%。 表 21 舊盾構(gòu)改造前后主要功能一覽表 項目 盾構(gòu)規(guī)模 推進系統(tǒng) (kN) 刀盤系統(tǒng) 出渣系統(tǒng) 開挖直徑（ m） 長度 （ m） 扭矩 (kN) 開口率 (%) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 滾刀 (把 ) 切削刀 (把 ) 超挖刀 (把 ) 中心刀 (把 ) 改造前 32340 2420 20 12 135 2 有 管道 改造后 32340 3430 28 41 86 0 無 螺旋輸送器 工程實施的難點與對策 （ 1）江底塌方 塌方的主要原因有：盾構(gòu)隧道的上覆巖層過薄、整體性差和開挖面上軟下硬相差懸殊，以致開挖面上部地層和上覆地層首先進人到土倉內(nèi)。對于這 類事故，采 取的措施有 : ① 掘進時注泡沫劑，改善土體的和易性，預防粘土結(jié)塊； ② 刀盤背面和土倉胸板上增設空心攪動棒，增加攪拌強度和范圍，并且空心棒內(nèi)還可預留注水孔，以便清洗刀盤和土倉； ③ 空轉(zhuǎn)刀盤，使泥餅在離心力的作用下脫落； ④ 如果圍巖隔水性較好，那么可進行氣壓平衡狀態(tài)下掘進； ⑤ 在開挖面穩(wěn)定的前提下