【文章內容簡介】 ，含云母，夾薄層粘性土，局部為粘質粉土；無光澤，搖震反應迅速，干強度低，韌性低，壓縮性中等 。 溺谷 ⑤ 3 灰色粉質粘土 ～ ～ ～ 軟塑，欠均勻，含少量有機質、腐植質，夾薄層粉性土、粉砂，局部較多，偶為粘土，層頂偶呈淤泥質；稍有光澤，無搖震反應，干強度低，韌性低，壓縮性中等。 上海市基礎工程公司 盾構穿越 A20 公路 施工方案 5 盾構穿越 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 。 上海市基礎工程公司 盾構穿越 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 的運營不能產生絲毫影響。 針對本工程的地質、施工條件，結合 我公司 以往 盾構穿越 障礙物 的成功經驗，我們在盾構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 領導小組和工作小組，加強對穿越工作的領導。對具體施工操作人員進行充實，增加富有施工經驗的、責任心強的優(yōu)秀施工人員。為確保盾構順利穿越 A20 公路 ，在盾構穿越前，對所有施工人員進行技術交底。使每一個參加施工的工作人員清楚了解盾構隧道與 A20 公路 之間的相對位置，以及盾構穿越流程。在盾構機操作室張貼相關技術交底、盾構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，并將情況及時向領導小組匯報。 在穿越前對 對盾構機、行車、電機車、補壓漿和拌漿設備等進行徹底檢修清理 ，排除盾構機上存在的各種故障及隱患，保證穿越期間設備正常運轉。 制定詳細的物資供應計劃，公司物資部門確保施工物資材料的及時供應。 在盾構穿越期間，與上海地鐵盾構設備工程有限公司建立 24 小時有效的聯(lián)系及供應渠道，保證在盾構出現(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)，以進一步了解該結構的變形情況。 措施 土壓平衡盾構壓力艙內土壓大小 與盾構推進速度以及出土量有關：若推進速度加快而出土率較小，則土壓倉土壓力會增大，其結果將導致造成地面隆起。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。為此盾構推進過程中 應 做到：降低推進速度，嚴格控制盾構方向、姿態(tài)變化，減少糾偏，特別是杜絕大量值糾偏，保上海市基礎工程公司 盾構穿越 A20 公路 施工方案 7 證盾構機的平穩(wěn)穿越。 （ 1）盾構推進速度 控制合理的推進速度，使盾構勻速 慢速 施工，減少盾構對土體的撓動 ， 達到控制地面變形的目的。 在穿越區(qū)施工過程中，盾構掘進速度控制在 2cm/min 以內 ，盡量保持推進速度穩(wěn)定，確保盾構均衡、勻速地穿越 A20 公路 ，以減少對周邊土體的擾動影響，以免對其結構產生不利影響。 確保盾構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機的液壓系統(tǒng)增設節(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)長度內盾構的體積直接相關。假定基準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)長度內盾構的體積 CTV 為實際出土量 ?為出土率，與土層性質有關。 若假定 ?為基準出土率， ?‘ 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 行線盾構按 3‰ 下 坡度 、平面為 直線段 向前推進。因盾構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，在確保盾構正面上海市基礎工程公司 盾構穿越 A20 公路 施工方案 8 沉降控制良好的情況下，盡可能使盾構勻速、直線通過，減少盾構糾偏量和糾偏次數(shù)。推進時不急糾、不猛糾。 在盾構進行拼裝的狀態(tài)下，由于千斤頂?shù)氖湛s，必然會引起盾構機的后退，因此在盾構推進結束之后不要立即拼裝，等待 2min～ 3min 之后，到周圍土體與盾構機固結在一起后再進行千斤頂?shù)幕乜s，回縮的千斤頂應盡可能的少，以滿足管片拼裝即可。拼裝過程中，盾構司機應注意土壓力的控制，必要時通過反轉螺 旋機維持盾構前方土體平衡。 ①注漿量 盾構施工中，由于盾構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： ? 為注漿量調整 系數(shù)。 ? 與土體性質、注漿壓力、漿體材料及配比等有關。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)間前階段施工經驗，計劃進入 A20 公路處 后注漿量設定在 m3∕ 環(huán)，注漿量 根據(jù) 監(jiān)測結果 即時調整。 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，保證只是填充而不是劈裂。根據(jù)經驗可取為 ～ 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，適當提高了漿液的稠度。 實際掘進時上海市基礎工程公司 盾構穿越 A20 公路 施工方案 9 在盾構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。 盾構出洞前，請專業(yè)技術人員用專業(yè)設備進行盾尾油脂填充。盾構施工過程中，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 油脂質量和壓注數(shù)量。 注漿 盾構 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 。上海市基礎工程公司 盾構穿越 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得到控制的行之有效的手段。盾構穿越前，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。 盾構穿越期間，實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)應立即報告盾構總控制臺， 以便于施工技術人員及時了解施工現(xiàn)狀和相應區(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，并傳遞給盾構推進 面，使推進施工面及時作相應調整，最后通過監(jiān)測確定效果，從而反復循環(huán)、驗證、完善，確保隧道施工質量。 考慮到盾構停止掘進將造成土壓力的釋放及土體的擾動，盾構掘進施工將 24 小時連續(xù)作業(yè)。施工中相關部門、人員保持信息溝通，預留電話號碼等聯(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，盾構掘進會使地下土壓力、孔隙水壓力產生變化，地下土體的應力場平衡受到破壞，引起土體的位移和隆沉，從而會對地面的建筑物、構筑物、地下管線等物體 的穩(wěn)定產生影響。 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； 上海市基礎工程公司 盾構穿越 A20 公路 施工方案 11 (2) 提供盾構成功穿越所需的環(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. 相關規(guī)范、規(guī)定 序號 名稱 編號 1 國家一、二等水準測量規(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 內容布置 為保證盾構推進穿越過程中， A20 公路能夠正常運營。由于 A20 公路交通情況的特殊性，盾構推進的施工監(jiān)測具有相當?shù)碾y度。如何保證監(jiān)測項目的有效、科學以及可行性是確定監(jiān)測項目內容、監(jiān)測儀器設備選型的關鍵。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，橋寬約為 ； 3. 公路中間和兩側為綠化帶，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，其關鍵在于運用合理的監(jiān)測技術和監(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外，所作的監(jiān)測工作也為了穿越 A20 公路作準備工作，通過對其他區(qū)域的監(jiān)測 → 調整施工參數(shù) → 監(jiān)測 → 調整施工參數(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）； 人工水準復測 ； 上海市基礎工程公司 盾構穿越 A20 公路 施工方案 12 監(jiān)測點布設 于綠化帶與公路交界處布設 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，將測量標志點埋設于土層中，測點埋設深度不低于1m。并采取必要的保護措施，防止測點破損。 800mm350mm740mm135mm鑄鐵蓋套管沉降標黃砂 沉降監(jiān)測采用徠卡 DNA03 電子水準儀進行水準測量。水準測量按照二