李軍

摘 要：在地質構造復雜且含有豐富的地下水地層進行盾構施工，盾構始發(fā)滲漏水是其中的一項主要風險。受地質條件和周邊施工環(huán)境的影響，端頭地基加固的幾何尺寸、加固效果和原有的洞門止水措施都不能滿足盾構始發(fā)的止水要求。為了保證盾構機能夠在復雜工況條件下安全始發(fā)，需要采用一種能夠快速安裝且性能可靠的盾構始發(fā)裝置來滿足始發(fā)條件，減少盾構的始發(fā)風險。依托天津地鐵6號線新開河站—外院附中站區(qū)間盾構施工，簡要介紹了在洞門圈處外接一套自制鋼箱，在鋼箱上安裝增設一套止水簾布和鉸連板鋼，鋼箱內填注惰性漿液的方法，以增強洞門的密封性，從而減少盾構始發(fā)的風險。這里主要闡述個人看法和工作實踐，希望對相關工作的實施有幫助。

關鍵詞：盾構始發(fā)；鋼箱；密封性；止水簾布

中圖分類號：U455.43 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.134

作為一項特殊且要求比較高的工作，外置止水鋼箱始發(fā)施工有其自身的關鍵性。該項課題的研究將會進一步加強洞門的密封性，采取合理的措施和方法進一步減小盾構始發(fā)的風險。

1 鋼板外置鋼箱的結構類型比選

1.1 鋼板外置鋼箱和單簾布始發(fā)比選

鋼板外置鋼箱的優(yōu)點是隔水效果好、滲漏水可控。由于增加了外置鋼箱，所以，盾構始發(fā)過程中的滲漏水需要通過2層簾布和鋼箱中的惰性漿液才能流出，大大提高了防滲漏水的性能。但與單簾布始發(fā)相比，鋼板外置鋼箱加工制作較為復雜，且鋼材用量相對比較多。

單簾布有優(yōu)點也有缺點，優(yōu)點是加工制作比較簡單，用鋼量比較少；缺點是富含水地層中如果發(fā)生滲漏水的情況，對滲漏水的控制比較困難。由于只有一層簾布，對滲漏水的阻止能力有限，容易漏水，所以，在富含水和高承壓水地層中滲漏水的風險大。

1.2 外置鋼箱注惰性漿液與不注比選

不注惰性漿液的優(yōu)點是施工簡單，盾構可直接始發(fā)掘進，過程中無需停頓注漿，施工連續(xù)性好，并且節(jié)省漿液材料；缺點是由于未填注惰性漿液，對地下水的阻止能力有限，如果地下水壓比較大，會連續(xù)突破2層簾布產(chǎn)生滲漏水，增加了施工風險。

鋼箱填注惰性漿液的優(yōu)點是：在盾構始發(fā)的過程中，填注漿液提高了2層簾布的整體性能，同時，簾布中間鋼箱中填注的惰性漿液也對地下水的通道形成封堵效應，滲漏水需穿越惰性漿液才能到達第二層簾布，并突破第二層簾布產(chǎn)生滲漏，減少滲漏發(fā)生的可能性，為盾構安全始發(fā)提供更大的保障。

2 鋼板外置鋼箱的結構組成

鋼板外置鋼箱是由車站結構固定板、側板、外板、簾布橡膠板和惰性漿液組成的。

2.1 車站結構固定板

為了保證加工鋼箱是圓形的，采用分塊加工鋼板拼接成圓形，每塊鋼板使用4套M16膨脹螺栓固定于車站內襯結構。鋼板呈梯形沿洞門周邊布設，距離洞門鋼環(huán)10 cm，鋼板固定時接觸面采用水泥漿填充密實。與車站內襯結構連接固定板的情況如圖1所示，固定板與側板和加筋板連接位置如圖2所示。

2.2 A側板和外板

鋼箱采用多邊形，即不規(guī)則的形式加固加筋板，筋板間距40 cm，并與結構固定板、側板采用滿焊的形式焊接。筋板焊接時，4個角部預留2 cm不焊接，其余部位滿焊。

外板上安裝橡膠止水簾布，外道簾布橡膠板與內側采用20的鋼筋支撐，防止外側板內翻，并在外板B上預留5套注漿管（均勻布置）。

鋼箱安裝完成后，在箱體內填充水泥砂漿，以提高鋼箱自身的密水性。特殊部位鋼板加工尺寸需現(xiàn)場實地量測，按照量測尺寸下料，加工成異形。側板加工大樣如圖3所示，加筋板加工大樣如圖4所示，外板加工大樣如圖5所示。

2.3 簾布橡膠板

安裝簾布橡膠板時，由底部開始，自下至上，里面采用弧形板壓住簾布橡膠板，用螺栓固定，外側鉸鏈板直接焊接在外側封板上，外側加焊防翻裝置如圖6所示。

2.4 惰性漿液

盾構機進入加固體后，通過預留注漿孔向鋼箱腔體內填充惰性漿液。在盾構機始發(fā)推進過程中，持續(xù)保持壓力向鋼箱內注入惰性漿液，并保證止水簾布與盾殼密貼。

在結構墻上安裝錨固點斜拉鋼箱，在盾構機完全進入洞門后，在管片上安裝錨固點斜頂鋼箱。盾尾進入鋼箱后，待鉸連板全部下反與管片密貼后，及時用弧形鋼板封堵鋼箱，并用斜撐加固后，置換鋼箱內的漿液，壓注雙液漿或單液漿，以加強密封效果，提高密封強度。

3 鋼板外置鋼箱的施工技術研究

3.1 施工前的準備工作

施工前，工作人員必須深入研究盾構始發(fā)位置的水文資料，并分析、比較，確定地下水位標高。在車站結構施工過程中，要完成盾構鋼環(huán)的安裝，對盾構始發(fā)端頭進行注漿加固，并完成第一道始發(fā)簾布的安裝。

3.2 工藝流程

鋼板外置鋼箱的施工步驟如下：①在盾構鋼環(huán)上焊接安裝車站結構固定板。②待固定板全部安裝完成后，在固定板上垂直焊接側板，并設置肋板加強。③待側板安裝并加固完成后，在側板上焊接外板，外板與側板和車站結構固定板形成圓環(huán)形腔體，圓環(huán)腔體內側敞開。④待后期盾構機外殼通過，第二道簾布橡膠板內翻后形成密封腔體。此時，在墻體內通過注漿孔填注惰性漿液，形成盾構始發(fā)密封裝置。

3.3 鋼板外置鋼箱組裝及其工作原理

鋼箱為外置式，鋼箱沿隧道方向伸出結構墻35 cm，沿軸向40 cm，采用1 cm厚鋼板拼裝焊接成型。為了保證鋼箱呈圓形，拼接鋼板加工成弧形，每塊鋼板使用4套M16膨脹螺栓固定于車站內襯結構。在鋼箱拼裝焊接完成后，在鋼箱外側增設一道止水簾布，止水簾布橡膠板安裝由底部開始安裝，自下至上，里面采用弧形板壓住簾布橡膠板，并用螺栓固定，外側鉸鏈板直接焊接在鋼箱外側封板上，外側加焊防翻裝置。

在自制外置鋼箱拼裝完成安裝第二道止水簾布對其加固后，采用水泥砂漿填充鋼箱箱體，以保證樁鋼箱的密水性。在盾構機進入加固體后，將惰性漿液注入鋼箱內。漿液具有流動性，盾構在推進過程中通過預留注漿孔及時向鋼箱內補漿保壓，在壓力注漿的條件下，止水簾布背貼鉸連板與盾殼密貼形成密封。盾構機完全進入洞門后及時封閉洞門，同時，置換鋼箱內漿液，壓注雙液漿或單液漿，以增強密封效果，提高密封強度。

3.4 鋼板外置鋼箱質量控制

鋼板外置鋼箱質量控制包括以下幾點：①鋼箱現(xiàn)場施工應遵循鋼箱安裝、焊接施工工藝規(guī)范，安裝前，應及時測定鋼箱安裝點，將鋼箱中心位置誤差控制在容許限值內。②鋼箱長度根據(jù)設計要求確定。在使用鋼箱前，檢查鋼箱質量，對于變形、局部殘缺的鋼箱，修整合格后方可使用。③鋼箱安裝完畢后，外側用雙開水泥封堵焊縫，并用鋼筋在鋼箱內加固，以減小圓度與盾構的誤差。④膨脹螺栓規(guī)格型號應滿足設計規(guī)范的要求，鉆孔時，要嚴格控制孔深、孔徑、軸向垂直水平。檢查滿足要求后方可安裝鋼箱，連接板應與墻體密貼。⑤采用雙塊水泥封堵外圍焊縫，箱體內多余本分采用砂漿封堵，以增強箱體密封度，減少后期漿液注入時造成的浪費。

3.5 惰性漿液填注

在盾構機掘進的過程中，盾尾進入洞門后開始同步注漿，同時，對鋼箱進行一次加固，通過與結構側墻斜拉和盾構管片斜撐，加強鋼箱的承壓能力，防止在同步注漿過程中鋼箱與結構崩開，直至加固完成后開始同步注漿。

盾尾進入洞門后，洞門出現(xiàn)漏水現(xiàn)象無壓力，鋼箱內繼續(xù)注惰性漿液，2道止水簾布起作用，繼續(xù)推進，預留注漿孔出現(xiàn)漏水的情況。這時，繼續(xù)推進，通過第一環(huán)管片預留注漿孔壓注雙液漿進行洞門密封。

盾構機完全進入洞門后，及時封閉洞門，同時，置換鋼箱內漿液，壓注雙液漿，以增強密封效果，提高密封強度。至此，鋼板外置鋼箱盾構始發(fā)完成。

4 結束語

綜上所述，鋼板外置鋼箱進行盾構始發(fā)施工，對于其控制始發(fā)過程中滲漏水有十分重要的意義。因此，在今后的盾構始發(fā)施工中，尤其是在含有豐富承壓水的地層中施工，應該加強對盾構始發(fā)滲漏水的重視，明確采用鋼板外置鋼箱防止?jié)B漏水的重要性，進而在施工中推廣使用。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕