盾构穿越河流、桥梁、既有线专项施工方案 - 图文(5)

2019-08-29 20:00

图3-4同步注浆示意图

?穿越既有地铁线的同步注浆浆液选用可硬性浆液。其浆液粘稠,填充效果好,无渗漏现象发生,沁水性小;浆液有较好的抗渗漏性能,浆液的后期强度高;按规程作业,注浆量充沛,地面沉降的控制可达到较佳状态;一定程度上可提高隧道工程的整体质量,减少对既有地铁线路的影响,保证既有地铁线路的正常运营。

表3-8 浆液初步配比一览表

序号 1 2 配比量(kg) 1立方米 水泥 80 膨润土 125 450 粉煤灰 400 1440 砂 680 水 备注 3.6立方米 288 400 P.O.42.5水泥;袋装纳基优质膨润土;袋装优质粉煤灰;细2448 1440 砂通过5mm筛孔。 在穿越既有地铁线施工前,对浆液配合比进行不同的试调配及性能测定比较,优化出满足使用要求的配方,书面报监理工程师审定后正式投入使用。同时在穿越既有地铁线前50环的推进施工过程中,浆液的配合比根据推进后地表沉降监测情况进行相应的优化及调整。浆液的初步配合比按如下表来调配;其早期强度2天强度≥0.2MPa,3天强度≥0.3MPa,28天长期强度≥1.0MPa;初凝时间控制在10小时以内。

?注浆的时间应控制在盾尾脱离管片时为宜。注浆时间滞后,容易导致管片脱开盾尾后无法控制上部土体突沉,只是控制了上部土体沉降的速度,因此浆液压入时间应与管片脱开同步为宜,采用手控操作时,可按每环注浆量算出手按的次数,再根据掘进速度算出每按一次的间隔时间,这样就保证了掘进和注浆的同时开始和同时结束。

?注浆压力取决于地质情况和地下静止水压力,压注时要根据实际施工情况、地质情况对压浆数量和压浆压力二者兼顾以确保充填全部空隙。最初的注浆压力是根据理论的静止水压力确定,在实际掘进中不断的优化。如果注浆压力过大,会导致地面隆起和管片变形,还容易漏浆。如果注浆压力过小,则浆液添充速度赶不上空隙形成速度,又会引起地面沉陷。一般情况下,注浆压力取1.1~1.2倍的静止水压力,约0.3Mpa。

由于从盾尾圆周上的四个点同时注浆,考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下

沉和浮起的需要,各点的注浆压力将不同,并保持合适的压差,以达到最佳的效果。最初的压力设定时,下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0.05~0.1 Mpa。压浆速度和掘进保持同步,即在盾构掘进的同时进行注浆,掘进停止后,注浆也相应停止。

4二次注浆

盾构机穿越后考虑到环境保护和隧道稳定因素,通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆,补充同步注浆未填充部分和体积减少部分,减少盾构机通过后土体的后期沉降,还能减轻隧道的防水压力,提高止水效果。

?二次注浆采用双液浆作为注浆材料,能对同步注浆起到进一步补充和加强作用。同时也是对管片周围的地层起到充填和加固作用。

二次注浆采用水泥-水玻璃双液浆。双液浆的初步配比: 水泥: 水: 水玻璃=1:1:0.7,浆液的凝胶时间为30秒~1分钟。

?补强注浆采用自备的KBY-50/70双液注浆泵。二次补强注浆注浆管及孔口管自制,其加工应具有与管片吊装孔的配套能力,能够实现快速接卸以及密封不漏浆的功能,并配备泄浆阀。

?注浆施工注意事项

①盾构穿越既有地铁线之前制定详细的注浆作业指导书,并进行详细的浆材配比试验,选定合适的注浆材料及浆液配比。

②制定详细的注浆施工设计和注浆质量控制程序,严格按要求实施注浆、检查、记录、分析。及时做出P(注浆压力)—Q(注浆量)—t(时间)曲线,分析注浆速度与掘进速度的关系,评价注浆效果,反馈指导下次注浆。

③成立专业注浆作业组,由有丰富经验的注浆工程师负责现场注浆技术和管理工作。 ④根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果,即使进行信息反馈,修正注浆参数和施工工艺,发现情况即使解决。

⑤做好注浆设备的维修保养,注浆材料的供应,定时对注浆管路及设备进行清洗,保证注浆作业顺利连续不中断进行。

⑥每环掘进之前,都要确认注浆系统的工作状态处于正常,并且浆液储量足够,掘进中一旦注浆系统出现故障,立即停止掘进,及时对注浆系统进行修理。

5道床加固

由于道床与隧道的整体刚度不一,受变形的影响,道床与隧道结构之间存在着脱离的现象,这样将影响列车的安全运行。为了加强道床与结构之间的粘接和止水能力,建

议对既有线的交叉部位注EAA环氧浆进行了补强加固和止水处理。采用EAA环氧——水泥注浆,能有效填充裂缝间隙,形成的聚合物环氧固体有良好的粘接力和物理力学性能,达到填充——粘接——加固的目的,以减少隧道变形对列车运行的影响,确保盾构的顺利通过。

6加强下穿地铁线路的专项监控量测工作管理

?布点原则:监测布点应考虑盾构隧道施工引起的沉降槽情况,同时考虑既有线轨道结构的特点。在轨道和道床上布设监测点。道床刚度较小,且道床与地面无连接,易脱开,为柔性结构,应加密测点;走行轨设置了轨距拉杆防护,故两走行轨的横向差异沉降监测和水平距离变化监测布点可以相对稀疏。过既有线地段的监测项目见表3-9

表3-9 主要监测项目、监测仪器与监测频率表

序号 1 2 监测项目 轨道沉降监测 监测仪器 静力水准系统 监测频率 测点布置 轨道结构纵向变HY-6550数码位移传形监测 感器 横向水平高差变3 梁式倾斜仪 化监测 水平距离的偏差4 电容式位移计 监测 ?走行轨结构纵向变形监测

每5米布置一组测点 施工关键期: 每5~15米布置一1次/20分钟; 组测点 一般施工状每5~15米布置一态: 组测点 1次/2小时 每5~15米布置一组测点 为了在列车运营期间也能取得数据,可在每条轨道的轨枕两侧安装HY-6550数码位移传感器量测钢轨的近似垂向变形。测点用连接件连接到轨枕上,测点安装时要保证列车运营的安全,传感器的探头尽量保证铅直。对轨道的下沉全天候定时观测,并将测得的结果与列车运营间隙精密水准测量的数据进行综合叠加、对比、分析。

?走行轨结构横向水平高差变化监测

采用梁式倾斜仪(如图8)监测,布置方案为在施工影响范围内布设测点,测点间距根据实际情况取5~15m。

图3-5梁式倾斜仪布置图

?走行轨水平距离的偏差监测

采用测距仪即变位计监测走行轨水平间距的相对变形,布置方案为在施工影响范围内布设测点,测点间距根据实际情况取5~15m。

3.1.5.4穿越红山口桥施工措施

本标段在桩号3+480~3+540位置穿越五环路红山口桥,红山口高架桥位于红山口脚下至党校北门。桥梁上部结构采用现浇预应力混凝土连续箱型梁,最大跨径68米,下部结构采用桩基,桩长11~15m。此段穿越位于并行地铁四号线范围之内,按穿越既有地铁线路采取的措施施工。

图3-6 穿越五环路红山口桥平面位置

此位置盾构区间同时与地铁四号线和电力隧道并行地,面采用在中心线两侧各11

米注浆加固。根据试验段监测情况对并行电力隧道采用袖阀管注浆加固。为减少对桥墩扰动,穿越红山口桥范围内,建议在盾构机壳两侧各1.5m处进行隔离桩施工,隔离桩采用两排旋喷桩,桩径为500mm,间距400,深17m,沿盾构轴线方向加固长度为70m。加固范围见(图3-7)。

图3-7五环路红山口桥穿越加固示意图

3.1.6穿越危险性较大区段施工监控量测

3.1.6.1 监测目的

在盾构机穿越建筑物、道路、管线的施工期间,对地下管线进行监控量测。以检查施工对建筑物、道路、管线安全的影响,以及检查本工程设计、施工是否符合预期的要求。

? 了解和掌握盾构施工过程中地表隆陷情况及其规律性。

? 了解盾构掘进过程因地表隆陷而引起的地下管线下沉及倾斜情况,确保地下管线的安全。

? 了解围岩与结构物的相互作用力以及管片衬砌的变形情况,实现信息化施工。 通过对周围环境等的监测,掌握由盾构施工引起的周围地层和地下管线沉降变化数据,分析出周围环境的变形规律和发展趋势,及时采取必要的技术措施改进施工工艺,将施工引起的环境变形减小到最低程度,确保盾构法施工隧道影响范围内的地下管线的安全;与此同时,隧道自身也要发生相应的变形和位移,必须加以监测,以确保隧道本体免遭破坏。

3.1.6.2 监控量测实施方法及数据处理 (1)监测网建立

监控量测系统首先建立水平位移和垂直位移监测控制网。水平位移监测网利用地面平面控制点做主控点,与监测网点组成平面监控网,其形式依据结构布设成轴线形;其


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