盾构过矿山法隧道的方案

1、工程概况    1

2、总体施工方案及流程    2

2.1总体施工方案    2

2.2总体施工流程    3

3、主要施工方法及处理措施    4

3.1 仰拱的施工    4

3.2矿山法隧道与盾构隧道连接处堵头墙施工    4

3.3 管片背后填充    5

3.3 管片背后注浆    6

3.4 洞口处理    6

4、设备及劳动力组织    7

5、质量保证措施    7

6、安全保护措施    7

盾构过回打矿山法隧道施工方案

1、工程概况

广州市轨道交通四号线大学城专线【仑头～大学城盾构区间】盾构工程，北起仑头村，途经官洲站，最后到达大学城站。由于工期紧张，区间隧道右线从大学城盾构吊出井往小里程方向回打30米（里程为YDK18+619.05～YDK18+5.05），以减小盾构施工压力，回打矿山法隧道断面形式为圆形，结构形式如图1所示。现右线盾构机已到达官洲站，计划于5月22日从官洲站再次始发后，掘进877.5m（设计里程YDK17+734.7～YDK18+5.05，共计585环）至回打矿山法隧道处，采用盾构直接推进、拼装管片通过回打矿山法隧道，最后到达大学城盾构吊出井。

图1   回打矿山法隧道断面结构图

2、总体施工方案及流程

2.1总体施工方案

根据目前实际施工进度情况，结合右线区间隧道总体施工安排及回打矿山法隧道施工进度情况，右线盾构过回打矿山法隧道采用盾构直接推进、拼装管片的方法。

根据以往类似工程施工经验，盾构过矿山法隧道、拼装管片施工控制的难点主要有两点：一是由于盾构直接推进，推力减小，管片接缝不密实，防水处理困难；二是由于盾构机直径较矿山法隧道净空小，管片背后存在孔隙，管片拼装易出现错台。针对上述两个施工难点，本工程盾构过矿山法隧道施工总体方案为：

1、盾构区间隧道与矿山法隧道连接处，采用堵头墙处理；

2、矿山法隧道施作仰拱二次衬砌，做为盾构通过矿山法隧道的平台，同时，盾构机在仰拱混凝土表面推进，增大了前进阻力，增加了盾构机对管片的推力，使管片接缝紧密接触，保证了接缝防水质量。

3、管片背后采用喷射豆砾石＋补充注浆填充。豆砾石采用5-10mm碎石，补充注浆在管片拼装完成后，利用管片吊装孔进行。注浆采用水泥砂浆。

2.2总体施工流程

盾构掘进过矿山法隧道总体施工流程如表1所示。

盾构过矿山法隧道施工流程        表1

3.1 仰拱的施工

在盾构机到达YDK18+5.05前，施作回打矿山法段隧道仰拱。仰拱采用C30素混凝土，施工范围为拱底80°范围内，仰拱内轮廓半径为3150mm，厚度为450mm，仰拱内表面与盾构机刀盘外轮廓间预留10mm空隙。矿山法隧道仰拱结构如图2所示。

3.2矿山法隧道与盾构隧道连接处堵头墙施工

由于右线盾构区间隧道较长，矿山法隧道开挖掌子面暴露时间较长、地质较差，同时，为保证盾构机到达时，矿山法隧道掌子面不坍塌，在矿山法隧道与盾构隧道连接处设置堵头墙。

图2     矿山法隧道仰拱二次衬砌结构示意图

堵头墙采用素喷C20早强混凝土+模筑C15钢筋混凝土结构。素喷混凝土厚度为20cm。模筑钢筋混凝土厚度为50cm，钢筋网外侧设置，采用单层Φ14@200×200钢筋网。堵头墙结构形式如图3所示。

图3  矿山法隧道与盾构区间隧道连接处堵头墙结构示意图

3.3 管片背后填充

管片背后填充采用喷射豆砾石填充。喷射机械采用混凝土干喷机，豆砾石采用5～10mm碎石。喷射豆砾石与管片拼装同步进行，即盾构机推进时，同步进行喷射豆砾石。根据计算，每拼装一环管片，需喷射豆砾石5.94m3。干喷机设置在吊出井内，通过软管连接至盾尾。喷射管路设置在矿山法隧道边墙两侧，如图4所示。

图4     喷射豆砾石施工示意图

3.3 管片背后注浆

在管片背后喷射豆砾石填充完成后，利用管片吊装孔对管片背后进行二次注浆填充。注浆采用水泥砂浆。保证管片背后填充密实，防止管片漏水。

若洞内管片背后注浆引起管片上浮，则采用地面钻孔补充注浆加固。钻孔位置在隧道中心线正上方地面，钻孔纵向间距为5m。钻孔机械采用普通XY－300地质钻机成孔，成孔完成后下袖阀管注浆。注浆先采用水泥砂浆填充注浆，然后采用水泥水玻璃双液浆封堵。

3.4 洞口处理

由于管片背后喷射豆砾石具有一定的塌落角，部分豆砾石将回弹至盾体部位，当盾构机出洞时，部分豆砾石将沿盾体流入吊出井内，致使出洞管片背后填充不密实，为此，在吊出井与隧道连接洞门出采用堆码砂袋封堵，防止豆砾石外溢。

4、设备及劳动力组织

表2  劳动力及机具设备表

（1）各技术工种人员必须持证上岗，上岗前必须进行考核，合格后方能允许上岗操作。

（2）施工制作前，有关技术人员应熟悉图纸，并在各工序进行前向班组进行详细的技术交底。

（3）施工仰拱时，保证混凝土振捣密实，表面平整光滑。

（4）焊接砼挡板时，焊缝应饱满，不得漏焊。

6、安全保护措施

（1）对各施工、操作人员进行安全意识及操作规程教育。各施工操作人员未经安全培训教育不得上岗。

（2）井下施工人员均应正确佩戴安全防护设施。

（3）开班前应对施工、操作人员进行技术和安全交底，每天开班前应进行安全检查，及时发现事故隐患并加以整治。

（4）高空作业应有可靠的安全保护措施。

（5）做好用电安全教育，照明设备必须按规定配置有效的安全保证装置。严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）的有关规定。

（6）做好施工现场的安全防火工作，现场气焊作业要按有关规定办理相应的动火手续，并设置灭火器材以防万一。气焊作业必须由持证的工人按规程上岗操作。氧气瓶与乙炔瓶放置在阴凉地方，且间距大于5m。