呂 波, 段高翔
(1. 中建交通建設(shè)集團(tuán)有限公司, 北京 100142; 2. 中建市政工程有限公司, 北京 100161;3. 中國建筑一局(集團(tuán))有限公司, 北京 100161)
盾構(gòu)法具有施工速度快、安全性高、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),在地鐵隧道施工中得到了廣泛應(yīng)用。在盾構(gòu)法隧道施工中,盾構(gòu)接收是需要面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)之一,發(fā)生的事故較多[1]。關(guān)于盾構(gòu)接收豎井采用何種結(jié)構(gòu)型式可以實(shí)現(xiàn)安全、快捷的接收,目前國內(nèi)學(xué)者做了較多的研究。馮海洋[2]介紹了套筒咬合樁+內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu);通過設(shè)置相應(yīng)的內(nèi)襯墻,輔以逆作法施工,確保了隧道豎井的施工安全。馮啟[3]以北京市南水北調(diào)配套工程南干渠工程第13標(biāo)段盾構(gòu)施工為例,總結(jié)了豎井采用鉆孔灌注樁+內(nèi)襯墻的盾構(gòu)接收施工工藝。文獻(xiàn)[4-6]闡述了地下連續(xù)墻+混凝土撐或鋼支撐+內(nèi)襯混凝土組合的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu);采用數(shù)值分析和現(xiàn)場監(jiān)測,對(duì)開挖過程進(jìn)行模擬,對(duì)其引起的周圍地面沉降進(jìn)行了對(duì)比和預(yù)測,從而了解豎井設(shè)計(jì)的合理性并控制沉降。溫少軒[7]介紹了盾構(gòu)豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻的相關(guān)施工工藝。文獻(xiàn)[8-9]重點(diǎn)闡述了地下連續(xù)墻+內(nèi)襯混凝土組合的超深豎井疊合墻結(jié)構(gòu),建立了三維有限元模型,對(duì)工作井的疊合墻結(jié)構(gòu)施工和運(yùn)營進(jìn)行了仿真模擬,研究了疊合結(jié)構(gòu)的變形和受力特征。文獻(xiàn)[10-11]介紹了錨噴混凝土+內(nèi)襯墻的豎井施工工藝,并采用軟件分析計(jì)算了施工豎井結(jié)構(gòu)受力及變形情況。
經(jīng)過前人的研究和實(shí)踐,在盾構(gòu)接收方面取得了重要的成果和經(jīng)驗(yàn),但是現(xiàn)有的豎井盾構(gòu)接收技術(shù),是基于具有內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的豎井進(jìn)行的,對(duì)無內(nèi)襯結(jié)構(gòu)豎井及其盾構(gòu)接收技術(shù)卻鮮有研究和實(shí)例。本文結(jié)合南寧地鐵2號(hào)線土建4標(biāo)石子塘站—建設(shè)路站區(qū)間在無內(nèi)襯結(jié)構(gòu)豎井中盾構(gòu)接收的工程實(shí)例,介紹了無內(nèi)襯結(jié)構(gòu)豎井盾構(gòu)快速接收技術(shù)。
南寧地鐵2號(hào)線石子塘站—建設(shè)路站區(qū)間位于銀海大道正下方,右線接建設(shè)路站端小里程方向設(shè)有202 m暗挖法停車線大斷面隧道,其余均為盾構(gòu)法隧道。原設(shè)計(jì)要求石建區(qū)間右線盾構(gòu)空推過暗挖段后,進(jìn)入建設(shè)路站接收。暗挖段因受巖溶地質(zhì)影響,不能按時(shí)提供盾構(gòu)空推過隧施工條件。為保證盾構(gòu)順利接收,降低施工成本,提高施工效率,在右線盾構(gòu)與暗挖隧道相接處增設(shè)1座臨時(shí)盾構(gòu)接收豎井,兼作暗挖施工豎井。臨時(shí)豎井平面位置見圖1。
圖1 臨時(shí)施工豎井平面位置
豎井平面尺寸為12 500 mm×15 500 mm,深度為24.7 m。豎井所處地層主要為黏土、粉質(zhì)黏土、全風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化角礫巖,基底基本位于中風(fēng)化角礫巖層⑧J3。豎井所處土層相關(guān)參數(shù)見表1。
表1 豎井所處土層相關(guān)參數(shù)
場區(qū)內(nèi)地下水主要為碳酸鹽巖類裂隙巖溶水,含水巖組主要為角礫巖(角礫巖成分主要為灰?guī)r,含少量砂巖),夾少量灰?guī)r等可溶巖。此含水層具有中等透水性,為弱—中等富水,滲透系數(shù)為4.60~4.83 m3/d,穩(wěn)定水位埋深5.6 m,具承壓性。
為了避免發(fā)生盾構(gòu)提前到達(dá)卻不能接收,增設(shè)臨時(shí)豎井。按常規(guī)技術(shù)必須待豎井內(nèi)襯結(jié)構(gòu)完成才能接收,由此造成豎井建設(shè)工期長、建設(shè)成本高,施工工序多等問題。通過設(shè)計(jì)、施工一種無內(nèi)襯結(jié)構(gòu)豎井實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)快速接收,加大、密排對(duì)應(yīng)盾構(gòu)進(jìn)入接收豎井位置的圍護(hù)樁,并在洞門位置用玻璃纖維筋代替鋼筋,盾構(gòu)可以直接切削樁體進(jìn)入豎井,而不必人工鑿樁[12-14];同時(shí),由于洞門處主要為全風(fēng)化泥巖和中風(fēng)化角礫巖,且對(duì)圍護(hù)樁進(jìn)行了加大密排,在豎井四周采取了降水措施,將地下水位降至基底以下1 m,并采取了特制的洞門密封裝置,避免了盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)洞門土體失穩(wěn)或涌水的風(fēng)險(xiǎn),可不必施作接收端頭土體加固。
豎井內(nèi)支護(hù)采用水平環(huán)梁代替內(nèi)支撐或預(yù)應(yīng)力錨索。水平環(huán)梁增強(qiáng)了豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,可不必施作豎井內(nèi)襯主體結(jié)構(gòu);同時(shí),提供了豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)施工階段大空間盾構(gòu)吊裝作業(yè)的條件,可以保證在豎井尺寸受限或內(nèi)襯結(jié)構(gòu)來不及施作的情況下,順利進(jìn)行盾構(gòu)的接收吊出。
豎井臨時(shí)封底標(biāo)高可以根據(jù)盾構(gòu)軌面標(biāo)高和現(xiàn)有基座高度靈活調(diào)整,底板配筋與結(jié)構(gòu)厚度可以相應(yīng)從簡,滿足盾構(gòu)接收基座安裝需要即可。
洞門接收密封裝置通過特制的后置鋼環(huán)板與圍護(hù)樁以植筋連接;同時(shí),通過加大植筋深度,填充鋼環(huán)板與圍護(hù)樁之間的空隙,以減小盾構(gòu)切削對(duì)洞門密封環(huán)板穩(wěn)固性的影響,保證盾構(gòu)洞門密封效果。在盾構(gòu)切口環(huán)開始進(jìn)入2倍洞徑范圍時(shí),降低盾構(gòu)各項(xiàng)掘進(jìn)參數(shù),減小盾構(gòu)對(duì)豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)和洞門密封裝置的影響,保證在豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)施工階段安全順利地完成盾構(gòu)接收。
無內(nèi)襯豎井及其盾構(gòu)接收工藝流程見圖2。
圖2 無內(nèi)襯豎井及其盾構(gòu)接收工藝流程
Fig. 2 Flowchart of shield receiving method in shaft without lining
3.2.1 豎井圍護(hù)樁與降水井施工
1)圍護(hù)樁施工測放樁位時(shí),應(yīng)充分考慮好施工誤差、噴射混凝土層和外包防水層厚度,做適當(dāng)外放,確保樁位不侵限。鉆孔樁采用“隔2打1”的方法進(jìn)行鉆孔灌注樁施工,分為非接收端的A型樁與接收端的B型樁2種,A型樁為φ1 200 mm@1 500 mm疏排樁,B型樁為φ1 500 mm密排樁。在豎井基坑四角各布置1個(gè)降水井,用于疏干豎井開挖深度范圍內(nèi)地下水,并用于觀測地下水位的變化。鉆孔樁與降水井平面布置如圖3所示。
2)盾構(gòu)進(jìn)入接收豎井位置的鉆孔樁,采用加大直徑的密排B型圍護(hù)樁。洞門位置用玻璃纖維筋代替鋼筋。玻璃纖維筋與普通鋼筋應(yīng)采用專用的U形卡扣連接,連接接頭應(yīng)錯(cuò)開50%,每根鋼筋連接端的U形卡扣數(shù)量不得少于2個(gè),且應(yīng)確保有效連接。
圖3 鉆孔樁與降水井平面布置
3)對(duì)應(yīng)水平環(huán)梁位置的圍護(hù)樁,應(yīng)預(yù)埋水平環(huán)梁的錨筋。預(yù)埋水平環(huán)梁的錨筋,每處3排,每排4根;錨固段長度不小于35d(d為錨筋直徑),并與圍護(hù)樁鋼筋籠點(diǎn)焊;預(yù)先在圍護(hù)樁內(nèi)彎折埋置,施工水平環(huán)梁時(shí)再拔直錨入。此外,為提高水平環(huán)梁的穩(wěn)定性,每根樁對(duì)應(yīng)水平環(huán)梁設(shè)置1根吊筋。吊筋與圍護(hù)樁的夾角≤35°,樁內(nèi)錨固長度同預(yù)埋水平環(huán)梁錨筋,水平環(huán)梁內(nèi)錨固長度至環(huán)梁外側(cè)梁底。圍護(hù)樁水平環(huán)梁預(yù)埋錨筋與吊筋設(shè)置如圖4所示。
圖4 豎井圍護(hù)樁水平環(huán)梁預(yù)埋錨筋與吊筋設(shè)置(單位: mm)
Fig. 4 Pre-embedded anchor bars and suspenders for horizontal ring beam of fender piles of shaft (unit: mm)
3.2.2 豎井開挖支護(hù)
1)豎井開挖前進(jìn)行降水,保證豎井內(nèi)水位在開挖作業(yè)面以下1 m。待盾構(gòu)接收井使用結(jié)束并覆土后方可封堵降水井。
2)豎井土方開挖嚴(yán)格遵循“分層開挖、先井中后井周分塊進(jìn)行、嚴(yán)禁超挖、及時(shí)支護(hù)”的施工原則,施工過程中加強(qiáng)監(jiān)控量測,確保基坑安全與穩(wěn)定。在冠梁及第1道支撐達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%之后,方可進(jìn)行基坑下一步開挖等施工工序。每層開挖深度不大于3 m,嚴(yán)禁在1個(gè)工況下一次開挖到底。
3)豎井內(nèi)設(shè)2道水平環(huán)梁,截面尺寸分別為2 000 mm×1 200 mm和2 000 mm×1 500 mm。土方開挖至水平環(huán)梁底部標(biāo)高以下5 cm后,平整基底面,澆筑5 cm厚墊層,然后將預(yù)埋在圍護(hù)樁的錨筋拔直錨入水平環(huán)梁內(nèi),與水平環(huán)梁鋼筋焊接牢固。在水平環(huán)梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%之后,方可進(jìn)行基坑下一步開挖等施工工序。
3.2.3 豎井臨時(shí)封底
1)豎井開挖至基坑底部必須及時(shí)施工臨時(shí)封底混凝土板。臨時(shí)封底標(biāo)高可以根據(jù)盾構(gòu)軌面標(biāo)高和現(xiàn)有基座高度靈活調(diào)整,保證盾構(gòu)順利接收。
2)臨時(shí)底板厚度為50 cm,橫、縱向均采用上下2排C10@150鋼筋,拉鉤為A8@450×450鋼筋。同時(shí),臨時(shí)底板結(jié)構(gòu)內(nèi)注意預(yù)埋接收基座固定鋼板的預(yù)埋件。
3)臨時(shí)封底混凝土板必須與圍護(hù)樁緊密連接,不得有縫隙。
3.2.4 洞門密封裝置安裝
盾構(gòu)接收洞門密封裝置不是預(yù)埋在豎井內(nèi)襯結(jié)構(gòu)中,而是直接通過后置的鋼環(huán)板與圍護(hù)樁以植筋連接。并通過加大植筋深度,填充鋼環(huán)板與圍護(hù)樁之間的空隙,減小盾構(gòu)切削對(duì)洞門密封環(huán)板穩(wěn)固性的影響,保證了盾構(gòu)洞門密封的效果。具體如下:
1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑亩撮T坐標(biāo)尺寸,標(biāo)出洞門中心、隧道輪廓線,以及植筋孔位。
2)鋼環(huán)板安裝需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際樁位,在距樁中心線左右各650 mm范圍內(nèi)進(jìn)行植筋,盡量均勻布置。植筋鋼筋采用φ22 mm螺紋鋼,預(yù)先彎成L型,錨入圍護(hù)樁深度加深至1/2樁徑,并保證外露部分的尺寸。植筋清孔應(yīng)徹底。植筋膠應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn),使用前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)和復(fù)檢。膠稱量應(yīng)準(zhǔn)確,攪拌應(yīng)均勻,灌注應(yīng)充實(shí)。植筋數(shù)量為120個(gè),以洞門中心為準(zhǔn),每隔3°植入1根鋼筋。洞門鋼環(huán)板安裝如圖5所示。
3)鋼環(huán)板由上、下半環(huán)(圓弧板)拼接而成。拼接半圓環(huán)時(shí)將2塊圓弧板平鋪在平整的地面上進(jìn)行端頭對(duì)接,測量半圓直徑及平鋪后鋼板面的平整度,偏差控制在10 mm以內(nèi)。
4)先將就位的下半環(huán)鋼環(huán)板底端中心與對(duì)應(yīng)植筋鋼筋焊接,再進(jìn)行上下半環(huán)端頭對(duì)接,同時(shí)保證φ6 480 mm的內(nèi)徑,最后進(jìn)行鋼環(huán)板與植筋鋼筋之間的焊接固定。
5)樁身與環(huán)板間空隙采用細(xì)石混凝土填充密實(shí),保證不滲水、不漏漿。澆搗過程中,需臨時(shí)封堵載絲螺孔避免漿水進(jìn)入。
圖5 洞門環(huán)板安裝示意圖(單位: mm)
6)橡膠止水簾布板安裝。首先確認(rèn)簾布橡膠板和螺栓孔處于完好狀態(tài),對(duì)簾布橡膠板、圓環(huán)板和扇形板上所開螺孔位置、尺寸進(jìn)行復(fù)核,確保其與洞口鋼環(huán)上預(yù)留螺孔位置一致,并用螺絲攻清理螺孔內(nèi)螺紋并涂上黃油。通過設(shè)有M20螺孔的預(yù)埋洞門鋼環(huán)板,用螺栓將簾布橡膠板、圓環(huán)板和扇形壓板栓連在預(yù)埋鋼環(huán)板上。洞門密封裝置安裝時(shí),需注意橡膠簾布及扇形壓板的安裝方向,橡膠簾布端頭的凸起方向與盾構(gòu)掘進(jìn)方向相同[15-16]。盾構(gòu)進(jìn)入預(yù)留洞門前在外圍刀盤和簾布橡膠板外側(cè)涂潤滑油,以免盾構(gòu)刀盤掛破簾布橡膠板,影響密封效果。
3.2.5 盾構(gòu)接收基座安裝
接收基座的中心軸線應(yīng)與隧道設(shè)計(jì)軸線一致,同時(shí)還需要兼顧盾構(gòu)進(jìn)洞姿態(tài)。接收基座的軌面標(biāo)高除適應(yīng)線路情況外,適當(dāng)降低10 mm,以便盾構(gòu)順利上基座。為保證盾構(gòu)刀盤貫通后拼裝管片有足夠的反力,將接收基座以盾構(gòu)進(jìn)洞方向+2‰的坡度進(jìn)行安裝。要特別注意對(duì)接收基座的加固,尤其是縱向的加固,需與底板預(yù)埋件焊接牢固,保證盾構(gòu)能順利到達(dá)接收基座上。
3.2.6 盾構(gòu)切削洞門進(jìn)洞
1)分別在洞門上、中、下部各至少打設(shè)1個(gè)水平探孔。探孔深度應(yīng)打穿圍護(hù)結(jié)構(gòu),并進(jìn)入土體50~100 cm。探孔完成24 h后,觀測滲水量,滲水量需不超過設(shè)計(jì)要求。洞門密封止水裝置安裝完成后,外觀質(zhì)量及完整性需符合設(shè)計(jì)要求。若探孔或洞門密封裝置滲水量超過設(shè)計(jì)要求,應(yīng)加大豎井周邊降水,必要時(shí)進(jìn)行注漿止水加固處理,確保盾構(gòu)接收端頭土體穩(wěn)定。
2)盾構(gòu)到達(dá)前100 m復(fù)測洞門中心位置。隧道內(nèi)使用陀螺儀復(fù)測盾構(gòu)位置,校對(duì)盾構(gòu)與洞門之間的偏差,確定下一步掘進(jìn)的調(diào)整量。
3)在臨時(shí)封底混凝土板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%及以上時(shí),方可破樁進(jìn)洞。
4)當(dāng)盾構(gòu)切口環(huán)開始進(jìn)入距洞門2倍洞徑范圍時(shí),調(diào)整掘進(jìn)參數(shù),逐步降低推力、掘進(jìn)速度和開挖面壓力;其次,同步注漿壓力、注漿量、漿液配合比等均根據(jù)地質(zhì)情況和地下水的情況進(jìn)行調(diào)整。豎井進(jìn)行盾構(gòu)接收時(shí),應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測各項(xiàng)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù),控制盾構(gòu)的推力不大于8 000 kN,并應(yīng)加強(qiáng)樁體變形和地表沉降監(jiān)測。必要時(shí),采取臨時(shí)鋼支撐或鋼拱架對(duì)盾構(gòu)接收端的圍護(hù)樁進(jìn)行加固,確保基坑的安全。對(duì)于φ6 280 mm土壓平衡盾構(gòu),采用拼裝內(nèi)徑5 400 mm、外徑6 000 mm、寬度1 500 mm的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)管片,盾構(gòu)切口環(huán)開始進(jìn)入距洞門2倍洞徑范圍時(shí),具體施工參數(shù)為: ①總推力控制在8 000 kN以內(nèi);②速度控制在10~20 mm/min;③刀盤轉(zhuǎn)速控制在1~1.3 r/min;④注漿量為5~6 m3/環(huán),注漿壓力為0.2 MPa左右;⑤嚴(yán)格控制出土量,每環(huán)出土量不大于58 m3;⑥盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)土艙壓力不大于0.1 MPa[17];⑦樁體變形累計(jì)值不大于30 mm,變化速率不大于3 mm/d,每4~6 h監(jiān)測1次。
5)盾構(gòu)切口環(huán)開始切削圍護(hù)結(jié)構(gòu)玻璃纖維筋時(shí),緩慢掘進(jìn);切割玻璃纖維筋混凝土過程中,記錄推力和刀盤轉(zhuǎn)矩,如果發(fā)生參數(shù)突然大幅增大時(shí),則必須停機(jī)查找原因;計(jì)算刀盤里程,在完全進(jìn)入圍護(hù)結(jié)構(gòu)后,排清土艙,敞開掘進(jìn)。
6)刀盤切割圍護(hù)結(jié)構(gòu)靠豎井內(nèi)側(cè)的玻璃纖維筋時(shí),由于壓力不平衡,玻璃纖維筋混凝土?xí)詮澘蛊茐臑橹鳌4罅炕炷翂K倒向車站內(nèi)側(cè),施工人員須注意安全。同時(shí),要采取措施盡快清理混凝土塊,減少盾構(gòu)在洞門位置的停留時(shí)間。
7)當(dāng)盾構(gòu)推上接收基座,管片拼裝至洞門位置時(shí),迅速封閉洞門管片與開挖面之間的間隙,注雙液漿加固。
3.2.7 盾構(gòu)解體吊裝
1)盾構(gòu)到達(dá)接收井之后,將盾構(gòu)主機(jī)與后配套完全斷開,斷開皮帶輸送機(jī)并放置好皮帶,將盾構(gòu)主機(jī)逐步移上接收基座。
2)按如下吊裝順序依次吊裝各個(gè)部分: 刀盤、盾尾、螺旋輸送機(jī)、管片拼裝機(jī)、前體、中體。在整個(gè)拆裝過程中,利用液壓千斤頂適當(dāng)移動(dòng)盾構(gòu)本體部分,避免豎井的空間限制。分塊解體后,逐一用300 t吊車吊出接收井,再用150 t吊車配合將其翻轉(zhuǎn),平穩(wěn)地放于地面(應(yīng)驗(yàn)算地基承載力是否符合要求,必要時(shí)滿鋪鋼板或進(jìn)行地基加固)。
3.2.8 洞門處理
盾構(gòu)接收完成后,拆除洞門密封裝置,采用水泥砂漿封堵洞門處管片與豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的空隙;然后,在管片端頭植筋,按設(shè)計(jì)要求完成后續(xù)結(jié)構(gòu)施工。
3.2.9 監(jiān)控量測
在豎井開挖過程中,應(yīng)對(duì)鄰近地下管線和建筑物基礎(chǔ)沉降、圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂面水平位移、圍護(hù)樁變形、支撐軸力等進(jìn)行全方位監(jiān)測。如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止施工,連續(xù)監(jiān)測并采取相應(yīng)措施,確保施工安全。測斜管及水位管須避開盾構(gòu)接收洞門范圍。通過對(duì)豎井圍護(hù)樁樁體水平位移的監(jiān)測可見,從豎井第1道混凝土撐到第2道水平環(huán)梁施工完成,樁體變形較小,均不超過3 mm。隨著第4層土方的開挖,變形逐漸增大;盾構(gòu)進(jìn)洞階段,樁體水平位移達(dá)到最大值8.94 mm,發(fā)生在樁頂以下16.5 m處,即盾構(gòu)接收洞門范圍內(nèi)(洞門位置對(duì)應(yīng)樁長15.5~21.5 m)。豎井圍護(hù)樁樁體變形曲線如圖6所示。
圖6 豎井圍護(hù)樁樁體變形曲線
根據(jù)石子塘站—建設(shè)路站區(qū)間盾構(gòu)施工工籌以及施工進(jìn)度,按照常規(guī)盾構(gòu)豎井接收施工方法,盾構(gòu)將在豎井內(nèi)襯結(jié)構(gòu)施工完成(具備盾構(gòu)接收條件)前到達(dá)接收端,無法實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)到達(dá)—接收的流水作業(yè)。通過采用無內(nèi)襯豎井結(jié)構(gòu)及其盾構(gòu)接收技術(shù),實(shí)現(xiàn)了在豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)施工階段進(jìn)行盾構(gòu)接收,避免了后續(xù)防水、接地、內(nèi)襯結(jié)構(gòu)等一系列施工作業(yè)對(duì)盾構(gòu)接收的制約,盾構(gòu)接收提前85 d完成。這不僅縮短了盾構(gòu)施工工期,實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)工期內(nèi)右線區(qū)間盾構(gòu)的安全順利接收,為石建區(qū)間雙線貫通提供了保障;同時(shí),減小了施工難度,提高了盾構(gòu)施工工效,降低了工程能耗,減少了材料浪費(fèi),可節(jié)約工程成本165萬元。
該技術(shù)從優(yōu)化接收豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)入手,對(duì)盾構(gòu)進(jìn)入接收豎井位置處的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu),采取加大直徑的密排圍護(hù)樁,將盾構(gòu)隧道洞門位置圍護(hù)樁鋼筋替換成玻璃纖維筋,同時(shí)進(jìn)行豎井四周降水等措施。這不僅使盾構(gòu)可以直接切削樁體進(jìn)入豎井,而不必人工鑿樁,避免了洞門土體失穩(wěn)或涌水的風(fēng)險(xiǎn);而且可以不必施作接收端頭土體加固,降低了施工成本,節(jié)省了施工時(shí)間,解決了盾構(gòu)已到達(dá)接收井而接收井內(nèi)襯結(jié)構(gòu)不能按時(shí)完成就不得不進(jìn)行盾構(gòu)接收的難題,施工工藝簡單。
作為一種無內(nèi)襯結(jié)構(gòu)豎井及其盾構(gòu)接收技術(shù),該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)施工階段進(jìn)行盾構(gòu)接收,避免了后續(xù)防水、接地、內(nèi)襯結(jié)構(gòu)等一系列施工作業(yè)對(duì)盾構(gòu)接收工期的制約,施工工藝簡單,工期快、造價(jià)低,拓展了盾構(gòu)豎井接收的設(shè)計(jì)施工方法。該技術(shù)適用于受“洞通”工期或施工組織制約,在豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)施工階段不得不進(jìn)行盾構(gòu)提前接收,而盾構(gòu)接收端頭土體自穩(wěn)能力較好、或經(jīng)過處理自穩(wěn)能力較好的情況,尤其對(duì)于臨時(shí)設(shè)置的、不需要內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的豎井進(jìn)行盾構(gòu)快速接收施工的綜合效益好,可為同類工程設(shè)計(jì)或盾構(gòu)臨時(shí)接收施工提供借鑒,具有良好的推廣應(yīng)用前景。
由于不施作內(nèi)襯結(jié)構(gòu),僅靠豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受盾構(gòu)到達(dá)階段的水平推力,其對(duì)豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響規(guī)律還需要深入研究,以進(jìn)一步改進(jìn)無內(nèi)襯結(jié)構(gòu)盾構(gòu)施工豎井設(shè)計(jì),并為無內(nèi)襯結(jié)構(gòu)豎井盾構(gòu)到達(dá)時(shí)掘進(jìn)參數(shù)的確定提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。此外,可開展無內(nèi)襯結(jié)構(gòu)豎井盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)的研究,拓展無內(nèi)襯結(jié)構(gòu)豎井的盾構(gòu)施工范圍。