【文章內(nèi)容簡介】 橋臺 架道橋橋臺、橋腳 橋臺、橋腳 軌道 〃 〃 〃 隧道 架道橋 （樁基礎(chǔ)） 隧道 地鐵 地下結(jié)構(gòu) 地鐵 地下結(jié)構(gòu) 相對豎直變形 5mm 水平變形 3mm 豎直變形 3mm 柱沉降量 3mm 柱相對沉降 沉降 10mm 傾斜 3 分 20 秒 豎直變形 沉降178。隆起 177。 10mm 沉降 10mm 豎直變形 177。 5mm 沉降 9mm 177。 3～ 5mm 水平變形 5mm 豎直變形177。 20mm 傾斜 1 度 沉降、隆起177。 20mm/日 豎直 9mm/日 5mm/日 水平 7mm/日 4mm/日 沉降 8mm 傾斜 80 秒 沉降 5mm 傾斜 180 秒 道路 建設(shè)省 陸橋（旱橋） （樁基礎(chǔ)） 橋腳 （樁基礎(chǔ)） 陸橋 （樁基礎(chǔ)） 拱橋橋臺 橋腳 （樁基礎(chǔ)） 水平變形 10mm 豎直變形 30mm 沉降 13mm 不均勻沉降 豎直變形 177。 50mm 水平變形 177。 37mm 傾斜 177。 160 秒 沉降 177。 17mm 177。 120 秒 177。 15mm 變形 177。 25mm 177。 20mm 建筑物 鋼結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土 5F 鋼筋混凝土板式基礎(chǔ) 9F 地下 3F RC 擴(kuò)展基礎(chǔ) 大 樓 RC3F、 4F 貨物樓 RC、 8F 家庭 沉降 5mm 沉降 5mm 拱構(gòu)件 1/300～ 1/500 傾斜 177。 160 秒 標(biāo)準(zhǔn)值 15mm 最大值 30mm 絕對沉降量 2～ 3mm 變形角 (1 ～2)*103rad 相對沉降量 225cm 177。 120 秒 其他 東京電力 東京煤氣 防水路隧道 豎直變形 +20～ 40mm 沉降 20mm 沉降 4mm 出洞、進(jìn)洞等的涌水對策 在密閉型盾構(gòu)工法中，盾構(gòu)在出洞始發(fā)、進(jìn)洞到達(dá)的時候 ，由于掘削面全面敞開，是最不穩(wěn)定的狀態(tài)。從以往的施工事例來看，也往往是在這個時候容易引起地層沉陷、控制方向出現(xiàn)異常等重大的災(zāi)害。 特別是需要注意的是“涌水對策”，在施工中要特別注意地基加固、出洞進(jìn)洞的順序等，密切監(jiān)視擋土墻的狀況，建立起一旦發(fā)生異常情況可以迅速進(jìn)行處理的管理體制。對具體的注意事項進(jìn)行了整理，如下的流程圖所示。 出洞時 ? 進(jìn)洞時 連續(xù)墻施工 、 構(gòu)筑施工 洞口設(shè)置 出洞臺架設(shè)置 組裝盾構(gòu)機(jī) 臨時管片拼裝 盾構(gòu)機(jī)試運 轉(zhuǎn) 地基加固施工 注意點 ? 存在有設(shè)想的地層條件和實際偏差的可能性→實施原位地質(zhì)調(diào)查 ? 鉆孔角度的確認(rèn)→利用測斜計等 ? 硬化材料的吐出量→異常時停下來檢查 ? 提升速度是否妥 當(dāng)→確認(rèn)確實的加固 臨時墻（擋土墻）拆除 ? 制定充分的拆除方案和涌水對策。 （需要采用根據(jù)鉆孔取樣來確認(rèn)加固效果等十分致密的方案） ? 拆除擋土墻的時候不能產(chǎn)生大的震動。 在出洞 ? 進(jìn)洞時，正如上述的流程所示，各個階段都要制定充分的方案，并進(jìn)行確認(rèn)，但是需要特別注意的是漏水、涌水有關(guān)的對策，當(dāng)方案計劃和施工措施不當(dāng)時，往往引起大的災(zāi)害。 有關(guān)“涌水對策”，引起漏水、涌水的往往是地基加固效果不好，或者擋土墻的質(zhì)量不好等。因此有必要從地層調(diào)查開始到擋土墻施工、地基加、加固效果檢查等制定一系列的細(xì)致的方案。必須檢查的項目列表參看另外的表格。 與盾構(gòu)機(jī)相關(guān)部分 本工程中使用的機(jī)器為外徑超過 11m 的大斷面盾 構(gòu)機(jī)， 1 個工區(qū)的掘進(jìn)距離也超過了2km。預(yù)計掘進(jìn)距離的一半左右將在長江底下，從出洞到進(jìn)洞位置的全區(qū)間上覆土較薄，因此在盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)過程中，要求進(jìn)行慎重細(xì)致的掘進(jìn)管理。 尤其是在穿越河流時，因為是在高水壓下的掘進(jìn)，要求盾構(gòu)機(jī)的密閉性能好，必須設(shè)計成為耐高水壓。另外在高水壓的條件下進(jìn)行更換刀頭以及清除障礙物等作業(yè)時，由于人必須進(jìn)出艙內(nèi)，存在有一定的危險，因此設(shè)計時盡可能選用不進(jìn)行這些作業(yè)也可以的類型。因此，在選擇盾構(gòu)機(jī)的類型規(guī)格時，選擇在掘進(jìn)途中不需要更換的規(guī)格，同時采用前方探測裝置對掘進(jìn)面前方的狀況進(jìn)行預(yù)測。 本工程中使用的盾構(gòu)機(jī)具有以下的特點。 盾構(gòu)機(jī)出洞或進(jìn)洞 掘削面加壓（或減壓） 掘進(jìn) ? 掘削面加壓時，監(jiān)視洞口襯墊的狀況（有無翻開 ? 斷開） 同時監(jiān)視加壓管的動作情況 ? 充分監(jiān)視推力，不能勉強(qiáng)推進(jìn)，設(shè)定合適的掘進(jìn)速度（ 1~5mm/min左右） ? 由于泥水壓力會在擋土墻或洞口襯墊上施加過大的力，對泥水壓力的管理將其控制在形成泥水循環(huán)所必須的最低限度。 ? 在通過高壓旋噴工法加固的區(qū)間時，加固后地基的碎片會阻塞管道，因此要進(jìn)行清洗的循環(huán)。 ? 進(jìn)洞時到達(dá)隔墻內(nèi)時，必須確認(rèn)有無漏水、涌水后才能進(jìn)行解體。 （ 1） 大斷面盾構(gòu)機(jī) （ 2） 長距離掘進(jìn) （ 3） 高水壓下具有耐久性 （ 4） 不需更換刀具 （ 5） 掘削面前方的探測 2．與盾構(gòu)掘進(jìn)有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù) 盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)前的施工準(zhǔn)備 在 TBM組裝之前，先進(jìn)行始推臺架 ? 出洞口 ? 反力墻的設(shè)置工作。 （其中有一部分是與 TBM 組裝同時作業(yè)）這次，初期掘進(jìn)時管片的搬進(jìn)從開挖一側(cè)來進(jìn)行。 初期掘進(jìn)準(zhǔn)備 主體工程施工的時候，不光武昌一側(cè)的始推時是這個流程，在漢口一側(cè)從回轉(zhuǎn)工作井出發(fā)進(jìn)行始推時，也采用同樣的施工順序 。 始推洞口作業(yè) ＴＢＭ出洞臺架的設(shè)置 反力墻設(shè)置 ＴＢＭ搬入豎井 ? 組裝 圖 掘進(jìn)準(zhǔn)備工作的要素和施工流程 （1） 始推臺架的設(shè)置 工作豎井施工到底板后，澆筑底板混凝土，在底板混凝土上組裝鋼材結(jié)構(gòu)，從而設(shè)置始推臺架。始推臺架一方面作為盾構(gòu)機(jī)的機(jī)體安裝時的底部基礎(chǔ)使用，另一方面在始推時作為盾構(gòu)機(jī)就是在這個臺架上向前推。工作井的底板混凝土和始推臺架一塊作為始推時的基礎(chǔ)，因此其設(shè)置的位置、高度等的精度要求很高。承臺則要保證始推時不能有錯動，需要固定牢固。 30176。 30176。 承臺 TBM ＴＢＭ 始推臺架 管片搬入 反力墻 臨時管片 地基加固 圖 掘進(jìn)準(zhǔn)備工作概要 出洞口 臨時隔墻 （2） 反力墻的設(shè)置 反力墻在 TBM 始推時提供支持力，在初期掘進(jìn)的時候使用（即到光靠管片的摩擦力就可以得到所需的反力為止）。 本次的始推，由于管片是從開挖部分的開口處向里搬，盡管反力墻可以由直接受壓壁來進(jìn)行修建，為了保持真圓度，使用鋼材進(jìn)行墻體構(gòu)筑，將其與直接受壓壁的混凝土、底板混凝土固定好（即與承臺連成一體）。 圖 反力墻的概要圖 （3） 始推洞口施工 始推出洞口施工是為了防止在 TBM 進(jìn)行推進(jìn)時從 TBM 的外輪廓和管片的 間隙處向工作井內(nèi)漏進(jìn)地下水、土砂、壁后注漿材料而實施的施工措施。 在始推出洞口的臨時墻的內(nèi)側(cè)，按照下圖所畫設(shè)置止水裝置（洞口襯墊）。該襯墊為混凝土結(jié)構(gòu)，在澆筑混凝土?xí)r，設(shè)置襯墊的框架，待混凝土硬化后，在框架上安裝橡膠材料，固定好。 反力承受部 臨時組裝管片 圖 始推臺架的概要圖 另外，在掘進(jìn)時為了將被壓縮的內(nèi)部空氣排掉，需要設(shè)置空氣排出管。（這個空氣排出管以后可以用作注漿孔以保證該連接部位的密閉性能）。 図 発進(jìn)坑口概要図（ 圖 洞口襯墊概要圖 盾構(gòu)掘進(jìn)階段的施工 初期掘進(jìn)的準(zhǔn)備工 作 地基加固后，進(jìn)行 TBM 的組裝、試運轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)竭_(dá)可以進(jìn)行掘進(jìn)的狀態(tài)時，進(jìn)行以下的準(zhǔn)備工作后開始進(jìn)行掘進(jìn)。 洞口襯墊 洞口鐵件 推板（活板） 空氣排出管 洞口鐵件 推板（活板） 洞口襯墊 混凝土 地層側(cè) 洞口側(cè)面圖 圖 始發(fā)準(zhǔn)備工作的要素和施工流程 （ 1） 始發(fā)部位地基加固施工 在 TBM 的始發(fā)位置掘進(jìn)之前，已經(jīng)施工有兼作基坑開挖時的擋土結(jié)構(gòu)的臨時墻壁。一般的始發(fā)順序為： TBM 安裝 → 拆除臨時墻 → TBM 推進(jìn) 但這時將臨時墻拆除而形成掘進(jìn)用的開口時，會使前方地層成為一時的無支撐的開放狀態(tài)。同時，始推的最初，由于在掘進(jìn)面上不能加上泥水壓力，而可能會導(dǎo)致開 挖地層的穩(wěn)定狀態(tài)遭到破壞，從而導(dǎo)致地層塌方。 為了防止出現(xiàn)上述情況，需要事先對始發(fā)部位周圍的地層進(jìn)行加固，使得地層可以自立。 加固的必要范圍為在可以向地層施加適當(dāng)?shù)哪嗨畨毫亩３志蜻M(jìn)面地層穩(wěn)定之前的部分，要做到能防止地層塌方和地下水滲入來確定加固范圍。 決定加固范圍以及選用的加固材料（施工方法）時，有必要對地層的地質(zhì)條件和狀況，地層強(qiáng)度、地下水的狀況等作調(diào)查，然后據(jù)此來決定。但對本次施工，根據(jù)目前獲得的有關(guān)地質(zhì)信息以及在日本施工的實際成果，決定采用高壓旋噴攪拌工法加固。 施工從地面上進(jìn)行實施。 始推時的保 護(hù)注漿，不光在武昌一側(cè)的始發(fā)基地部位進(jìn)行，在從漢口一側(cè)的回轉(zhuǎn)工作井進(jìn)行再次始發(fā)推進(jìn)時也要采用同樣的方法進(jìn)行保護(hù)。 另外，根據(jù)地質(zhì)條件的不同，有可能有地下水滲漏而誘發(fā)大規(guī)模的地面沉降的地區(qū)，對于這些地方，不光施以上述的高壓旋噴攪拌以外，還要同時采用注漿的方法以提高防水性能。 TBM 搬入 ? 安裝 設(shè)置臨時管片 拆除臨時墻 進(jìn)行初期掘進(jìn) 下一頁以后，插入地基加固施工圖 （ 2） 臨時管片的設(shè)置 由于要將推進(jìn)千斤頂?shù)耐屏ο蚍戳Π鍌鬟f，因此在推進(jìn)的同時需要按順序組裝臨時管片，放置在千斤頂和反力板之間。 臨時管片在切實將 TBM 的推力傳遞到反力板的同時，為保證在其后進(jìn)行拼裝的正式管片的拼裝精 度，需要確保其真圓程度和正確的位置。另外，在推力的作用下使其不至于產(chǎn)生移動，需要將其牢牢固定在承臺上。 臨時管片在初期掘進(jìn)完成后拆除。 （ 3） 臨時墻拆除 拆除臨時墻的工作，需要在完成始發(fā)部位的保護(hù)注漿效果試驗（鉆孔），并確認(rèn)其加固狀況完好后，再進(jìn)行。 在始發(fā)部的圓形洞口部分（洞口襯墊部位）設(shè)置施工腳手架，從上往下按順序拆除。在開口部位按順序設(shè)置簡易支撐保護(hù)地層。 萬一地基加固不充分，而擔(dān)心有地下水流進(jìn)來的時候，馬上用噴射混凝土等將其堵塞好，從洞口開始進(jìn)行追加的地基加固，使其具有充分的防水效果。 23 初期掘進(jìn)施工 初期掘進(jìn)施工的施工流程如下。 ? 臨時管片設(shè)置 ? 拆除臨時墻 初期掘進(jìn)準(zhǔn)備工作 艙內(nèi)填充泥水 TBM 始發(fā) 進(jìn)入地基加固范圍內(nèi) 增大泥水壓力 TBM 推入地層內(nèi) TBM 推進(jìn) 圖 初期掘進(jìn)的施工流程 （ 1） 初期掘進(jìn)施工 始發(fā)洞口的臨時墻拆除完后，迅速開始初期掘進(jìn)的工作。 （ a）初期掘進(jìn)長度的討論 決定初期掘進(jìn)的長度時，需要在討論以下幾點后來決定。 ① 可以收納后方設(shè)備（列車）的可能的長度 ② 管片和地層間的周邊摩擦力大于 TBM 推進(jìn)反力時所需的長度 ③ 地上重要的結(jié)構(gòu)物的位置 以及 ④ 周圍地層的狀況 根據(jù)本工程的實際，預(yù)先決定采用 53 環(huán)（ ） 。 掘進(jìn)采用晝夜施工。 （ b）泥水壓力的討論 初期掘進(jìn)時，洞口部位（洞