【文章內(nèi)容簡介】 ，含云母，夾薄層粘性土，局部為粘質(zhì)粉土；無光澤，搖震反應(yīng)迅速，干強度低，韌性低，壓縮性中等 。 溺谷 ⑤ 3 灰色粉質(zhì)粘土 ～ ～ ～ 軟塑，欠均勻，含少量有機質(zhì)、腐植質(zhì)，夾薄層粉性土、粉砂，局部較多，偶為粘土，層頂偶呈淤泥質(zhì)；稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強度低，韌性低，壓縮性中等。 上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 5 盾構(gòu)穿越 A20 公路 處 附近 管線眾多， 主要管線有 電力電纜、信息電纜、 煤氣 管道、雨水管、電話線路管、 污 水管道等， 詳見下 圖 。 盾構(gòu)穿越 A20 公路 附近地下管線情況 表 點與 難點 （ 1） 隧道穿越 A20 公路 距離長 ，其中 0～ 18 號承臺 近 400m， 其中上行線區(qū)間隧道至 0 號承臺管樁的最小平面距離為 。 （ 2） A20 公路是上海交通主要快速道，日夜交通繁忙，此處車速一般為 60km/h，無法開展常規(guī)的 人工監(jiān)測 ，隧道穿越 A20 公路 擬 采用自動化變形監(jiān)測 。 上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 6 2施工方案 本工程隧道施工 時， A20 公路 交通不能中斷 ，施工對 A20 公路 的運營不能產(chǎn)生絲毫影響。 針對本工程的地質(zhì)、施工條件，結(jié)合 我公司 以往 盾構(gòu)穿越 障礙物 的成功經(jīng)驗，我們在盾構(gòu)施工時特別制定了以 下 方案 對 A20 公路 加以保護，保證 A20 公路 的穩(wěn)定、安全 及正常運營 。 成立穿越地鐵 A20 公路 領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組，加強對穿越工作的領(lǐng)導(dǎo)。對具體施工操作人員進行充實，增加富有施工經(jīng)驗的、責(zé)任心強的優(yōu)秀施工人員。為確保盾構(gòu)順利穿越 A20 公路 ，在盾構(gòu)穿越前，對所有施工人員進行技術(shù)交底。使每一個參加施工的工作人員清楚了解盾構(gòu)隧道與 A20 公路 之間的相對位置，以及盾構(gòu)穿越流程。在盾構(gòu)機操作室張貼相關(guān)技術(shù)交底、盾構(gòu)穿越流程及重點控制措施。在穿越施工時， 24 小時有人值班，隨時監(jiān)測 A20 公路 的沉降情況，并將情況及時向領(lǐng)導(dǎo)小組匯報。 在穿越前對 對盾構(gòu)機、行車、電機車、補壓漿和拌漿設(shè)備等進行徹底檢修清理 ，排除盾構(gòu)機上存在的各種故障及隱患，保證穿越期間設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。 制定詳細的物資供應(yīng)計劃，公司物資部門確保施工物資材料的及時供應(yīng)。 在盾構(gòu)穿越期間，與上海地鐵盾構(gòu)設(shè)備工程有限公司建立 24 小時有效的聯(lián)系及供應(yīng)渠道，保證在盾構(gòu)出現(xiàn)故障時能及時更換零配件 。 因為 A20 公路 交通正常運行 ，施工前到 公路 運營管理部門聯(lián)系，取得該 路段 的資料數(shù)據(jù)，以進一步了解該結(jié)構(gòu)的變形情況。 措施 土壓平衡盾構(gòu)壓力艙內(nèi)土壓大小 與盾構(gòu)推進速度以及出土量有關(guān)：若推進速度加快而出土率較小，則土壓倉土壓力會增大，其結(jié)果將導(dǎo)致造成地面隆起。反之推進速度放慢，出土 量 增加將令土壓倉土壓力下降，引起地面下沉。為此盾構(gòu)推進過程中 應(yīng) 做到：降低推進速度，嚴格控制盾構(gòu)方向、姿態(tài)變化，減少糾偏，特別是杜絕大量值糾偏，保上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 7 證盾構(gòu)機的平穩(wěn)穿越。 （ 1）盾構(gòu)推進速度 控制合理的推進速度，使盾構(gòu)勻速 慢速 施工，減少盾構(gòu)對土體的撓動 ， 達到控制地面變形的目的。 在穿越區(qū)施工過程中，盾構(gòu)掘進速度控制在 2cm/min 以內(nèi) ，盡量保持推進速度穩(wěn)定，確保盾構(gòu)均衡、勻速地穿越 A20 公路 ，以減少對周邊土體的擾動影響，以免對其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。 確保盾構(gòu)比較勻速地穿越加固區(qū)，同時保證刀盤對加固土體進行充分切削。 掘進速度可通過盾構(gòu)機的液壓系統(tǒng)增設(shè)節(jié)流閥，控制千斤頂進油量，進而使速度穩(wěn)定在低速，同時增設(shè)冷卻系統(tǒng)防止油溫過高。 （ 2）出土量 出土量是與土層損失緊密聯(lián)系在一起的，它與一環(huán)長度內(nèi)盾構(gòu)的體積直接相關(guān)。假定基準(zhǔn)出土率時地層損失為 0，則實際出土率變化時將引起附加的地層損失。 DCTGDVVlDV??????42 其中： DV 為一環(huán)長度內(nèi)盾構(gòu)的體積 CTV 為實際出土量 ?為出土率，與土層性質(zhì)有關(guān)。 若假定 ?為基準(zhǔn)出土率， ?‘ 為實際出土率，則由于出土率變化所引起的地層損失增量為： DCTS VV )( ??? ???? 其中， ? 為超挖所引起的地層損失系數(shù) 出土量控制在理論值的 95%左右 ， 即 V=95%＝ ，保證盾構(gòu)切口上方土體能微量隆起，以減小土體的后期沉降量。 在穿越區(qū)間， 上 、下 行線盾構(gòu)按 3‰ 下 坡度 、平面為 直線段 向前推進。因盾構(gòu)進行平面或高程糾偏的過程中，會增加對土體的擾動，因此在穿越過程中，在確保盾構(gòu)正面上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 8 沉降控制良好的情況下，盡可能使盾構(gòu)勻速、直線通過，減少盾構(gòu)糾偏量和糾偏次數(shù)。推進時不急糾、不猛糾。 在盾構(gòu)進行拼裝的狀態(tài)下，由于千斤頂?shù)氖湛s，必然會引起盾構(gòu)機的后退，因此在盾構(gòu)推進結(jié)束之后不要立即拼裝，等待 2min～ 3min 之后，到周圍土體與盾構(gòu)機固結(jié)在一起后再進行千斤頂?shù)幕乜s，回縮的千斤頂應(yīng)盡可能的少，以滿足管片拼裝即可。拼裝過程中，盾構(gòu)司機應(yīng)注意土壓力的控制，必要時通過反轉(zhuǎn)螺 旋機維持盾構(gòu)前方土體平衡。 ①注漿量 盾構(gòu)施工中，由于盾構(gòu)外徑大于管片的外徑，所以盾尾拖出后會在管片與周圍土體之間留下空隙。此空隙大小的理論值為： GldDV ??? 4 )(22? 其中： D 為盾構(gòu)外徑 d 為管片外徑 Gl 為管片一環(huán)的長度 注漿的漿體除填充盾尾的空隙外，還將滲透到周圍土體中，所以注漿量可表達為： VV ??? ? 其中： ? 為注漿量調(diào)整 系數(shù)。 ? 與土體性質(zhì)、注漿壓力、漿體材料及配比等有關(guān)。每環(huán)壓入量一般控制在 “ 建筑空隙 ” 的 130%～ 200%，即 m3∕ 環(huán)～ ∕ 環(huán)。而在本次穿越施工時， 根據(jù)本區(qū)間前階段施工經(jīng)驗，計劃進入 A20 公路處 后注漿量設(shè)定在 m3∕ 環(huán)，注漿量 根據(jù) 監(jiān)測結(jié)果 即時調(diào)整。 ② 注漿壓力 為保證漿體較好地滲入周圍土體中，注漿壓力須大于隧道底處的土壓力值。而且必須控制在較好的范圍之內(nèi)，保證只是填充而不是劈裂。根據(jù)經(jīng)驗可取為 ～ 倍的靜止土壓力。 ③ 漿液配比 同步注 漿采用惰性漿液，漿液選用以下配比，適當(dāng)提高了漿液的稠度。 實際掘進時上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 9 在盾構(gòu)機送漿泵正常運作情況下，盡可能提高含沙量，減小后期沉降。 黃沙（ kg） 粉煤灰（ kg） 膨潤土（ kg） 水（ kg） 32％ 30％ 11％ 27％ 注：該配方稠度 7cm～ 9cm。 盾構(gòu)出洞前，請專業(yè)技術(shù)人員用專業(yè)設(shè)備進行盾尾油脂填充。盾構(gòu)施工過程中，采用同步注漿工藝，確保漿液填充盾尾管片與土體間的建筑空隙，注漿量的控制應(yīng)根據(jù)模擬推進的監(jiān)測數(shù)據(jù)確定，動態(tài)控制。為防止漏漿， 在穿越階段使用進口油脂，確保 油脂質(zhì)量和壓注數(shù)量。 注漿 盾構(gòu) 掘進拼裝至 前后影響區(qū) 最后 10 環(huán)管片時，停止同步注漿，改壁后注可硬性漿，使最后十環(huán)建筑間隙填充并凝固成環(huán)箍，阻止前期惰性漿向 穿越區(qū) 方向流通 。上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 10 進行實時監(jiān)測和信息化施工是保證土體沉降能在第一時間內(nèi)得到控制的行之有效的手段。盾構(gòu)穿越前，到 上海市公路管理處 辦理 穿越 A20 公路 手續(xù)，以便在 A20 公路處 布置沉降觀測點，進行監(jiān)測。 盾構(gòu)穿越期間，實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)應(yīng)立即報告盾構(gòu)總控制臺， 以便于施工技術(shù)人員及時了解施工現(xiàn)狀和相應(yīng)區(qū)域管路變形情況，確定新的施工參數(shù)和注漿量等信息和指令，并傳遞給盾構(gòu)推進 面，使推進施工面及時作相應(yīng)調(diào)整，最后通過監(jiān)測確定效果，從而反復(fù)循環(huán)、驗證、完善，確保隧道施工質(zhì)量。 考慮到盾構(gòu)停止掘進將造成土壓力的釋放及土體的擾動，盾構(gòu)掘進施工將 24 小時連續(xù)作業(yè)。施工中相關(guān)部門、人員保持信息溝通，預(yù)留電話號碼等聯(lián)系方式以便 24 小時聯(lián)系。同時還需 公路所 的配合才能更好地保護地鐵 2 號線的安全。 監(jiān)測的目的與依據(jù) 在隧道施工過程中，盾構(gòu)掘進會使地下土壓力、孔隙水壓力產(chǎn)生變化，地下土體的應(yīng)力場平衡受到破壞，引起土體的位移和隆沉，從而會對地面的建筑物、構(gòu)筑物、地下管線等物體 的穩(wěn)定產(chǎn)生影響。 就本工程而言， A20 公路是最重要的保護對象。隧道施工引起的沉降可能會造成公路不平坦甚至開裂，除影響公路的使用壽命外，跑道不平坦還直接影響公路上來往車輛的行駛安全。 為了解和控制盾構(gòu)施工可能引起的各種變形，有必要對隧道施工過程進行全面監(jiān)測，監(jiān)測的主要目的是： 1. 通過綜合的多種監(jiān)測手段，及時反映穿越工程進行中 A20 公路路面的變化，保障 A20 公路不受穿越工程的影響； 2. 通過日常觀察和分析，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并予以排除。 1. 作為穿越重要公路的盾構(gòu)掘進工程，監(jiān)測是保障成功穿越的必備條件并 必須具有以下目的： (1) 保障 A20 公路運營不受穿越工程的影響，確保 A20 公路的運營安全； 上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 11 (2) 提供盾構(gòu)成功穿越所需的環(huán)境影響參數(shù)反饋，從而優(yōu)化推進參數(shù)，做到微擾動穿越甚至不擾動穿越； 2. 根據(jù)現(xiàn)場踏勘的情況，作為監(jiān)測項目選型的約束條件。 3. A20 公路的正常運營和監(jiān)測人員的人身安全是監(jiān)測布點、外場作業(yè)的首要原則； 4. 相關(guān)規(guī)范、規(guī)定 序號 名稱 編號 1 國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范 GB∕ T12897－ 2020 2 工程測量規(guī)范 GB50026－ 2020 3 城市軌道交通工程測量規(guī)范 GB50308－ 2020 監(jiān)測 內(nèi)容布置 為保證盾構(gòu)推進穿越過程中， A20 公路能夠正常運營。由于 A20 公路交通情況的特殊性，盾構(gòu)推進的施工監(jiān)測具有相當(dāng)?shù)碾y度。如何保證監(jiān)測項目的有效、科學(xué)以及可行性是確定監(jiān)測項目內(nèi)容、監(jiān)測儀器設(shè)備選型的關(guān)鍵。有如下約束條件： 1. A20 公路運行施工要求： A20 公路為不停歇運營，無停運可能。 2. A20 公路穿越段上方有天山路立交橋，橋?qū)捈s為 ； 3. 公路中間和兩側(cè)為綠化帶，高低不定，通視條件較差。 以上條件制約了人工監(jiān)測手段和自動監(jiān)測手段。 監(jiān) 測是實現(xiàn)變形控制的重要手段，其關(guān)鍵在于運用合理的監(jiān)測技術(shù)和監(jiān)測方法，加強適時監(jiān)控。 根據(jù)本工程的特點，工程穿越的 A20 公路區(qū)域是重點監(jiān)測區(qū)域，考慮到首要保護的對象和穿越工程微擾動的施工要求，在穿越 A20 公路之前的各區(qū)域除為了保障本區(qū)段的施工影響小于安全要求控制范圍內(nèi)外，所作的監(jiān)測工作也為了穿越 A20 公路作準(zhǔn)備工作，通過對其他區(qū)域的監(jiān)測 → 調(diào)整施工參數(shù) → 監(jiān)測 → 調(diào)整施工參數(shù)不斷優(yōu)化施工工藝手段來模擬穿越公路的過程，確保穿越成功。本監(jiān)測工作主要劃分為以下兩個項目： 全站儀自動監(jiān)測系統(tǒng)（有棱鏡 +貼片）； 人工水準(zhǔn)復(fù)測 ； 上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 12 監(jiān)測點布設(shè) 于綠化帶與公路交界處布設(shè) 1 條地表沉降斷面。每斷面各點間距 5m。上下行線各 7點。 該沉降點均采用深層沉降點，將測量標(biāo)志點埋設(shè)于土層中，測點埋設(shè)深度不低于1m。并采取必要的保護措施，防止測點破損。 800mm350mm740mm135mm鑄鐵蓋套管沉降標(biāo)黃砂 沉降監(jiān)測采用徠卡 DNA03 電子水準(zhǔn)儀進行水準(zhǔn)測量。水準(zhǔn)測量按照二