陳 剛

（中鐵十四局集團隧道工程有限公司，山東 濟南 250000）

1 工程概況

直徑8.8m 土壓平衡盾構(gòu)長距離穿越珠江前航道，地層裂隙水較豐富，且隧道曲線為半徑600m 的S 彎曲線，掘進過程中會出現(xiàn)螺旋輸送機渣土大量噴涌、管片上浮錯臺超限和壁后同步注漿流失導(dǎo)致管片漏水等問題出現(xiàn)。盾構(gòu)區(qū)間左線下穿珠江段里程為ZDK55+715.42～ZDK57+111.91，區(qū) 間 右線下 穿珠江段里程為YDK55+668.02～YDK57+119.34，過江段長度約1 600m。區(qū)間左、右線主要穿越地層為中風(fēng)化、微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、微風(fēng)化礫巖，線路最小轉(zhuǎn)彎半徑R=600m，最大縱坡15‰，隧道拱頂最大埋深25.5m。其中左線里程為ZDK56+600～ZDK56+626.3、區(qū)間右線里程YDK56+627.0～YDK56+690.0 范圍內(nèi)側(cè)穿獵德大橋，橋樁為直徑2500mm 的鉆孔灌注樁，隧道管片與橋樁的凈距為6.02～11.95m。

2 施工重難點

1）過江施工，地層水壓大，盾構(gòu)螺旋輸送機出渣易發(fā)生噴涌。

2）盾構(gòu)長距離穿江，600m 小半徑S 彎，管片易出現(xiàn)錯臺。

3）過江段地層裂隙水較為豐富，水壓較大，保證管片背后同步注漿填充飽滿密實和防止管片上浮是一個重難點。

3 施工過程控制及主要技術(shù)措施

盾構(gòu)施工過程中，掘進參數(shù)的設(shè)定是盾構(gòu)掘進施工安全、地層沉降控制得以保證的前提。盾構(gòu)穿越珠江段時，必須加強盾構(gòu)姿態(tài)的控制和掘進參數(shù)的調(diào)整，密切關(guān)注各項參數(shù)變化，如出現(xiàn)異常，及時反饋、調(diào)整。為確保掘進參數(shù)的準(zhǔn)確，結(jié)合區(qū)間地址詳勘報告、類似盾構(gòu)施工經(jīng)驗和自身施工實例，對盾構(gòu)掘進參數(shù)進行了計算和選取。

3.1 防止盾構(gòu)螺旋輸送機噴涌控制

在軟巖掘進過程中，現(xiàn)廣泛認(rèn)同的掘進方式為半倉推進氣壓輔助模式。在富水量較大的地層中，由于土倉存渣較少，地層匯水至土倉很容易造成螺旋輸送機噴涌，大量的噴涌會造成土倉瞬間失壓、盾尾累積大量泥渣，對掘進施工中土壓保持、文明施工會造成重大影響，制約掘進連續(xù)性，因此螺旋輸送機噴涌必須要得到有效解決?？刂拼胧┤缦?。

1）在下穿珠江過程中，為保證掘進掌子面穩(wěn)定，需要合理設(shè)置土壓力，由于開挖面水土壓力與隧道覆土深度、地質(zhì)條件變化而時刻變化，因此土壓力控制是一種動態(tài)管理，在掘進過程中需對開挖面土壓力進行嚴(yán)格監(jiān)控，通過手動控制，保證壓力控制值在設(shè)定值±5%范圍內(nèi)。通過對盾體上觀察孔倉位檢查可粗略估算地層中匯水量，結(jié)合地層埋深合理調(diào)整停機過程中土倉壓力，依靠氣壓將土倉中積水排出。

2）掘進停止前10～15cm 根據(jù)倉位情況可進行原狀土填倉，保證土倉停機匯水可與原狀土相互混合，使下次推進時渣土不會過稀，造成噴涌。

3）在長時間停機過程中向土倉中注入半倉以上高粘度膨潤土可有效防止復(fù)推時噴涌。根據(jù)倉位情況，復(fù)推過程中可先進行土倉放水。

4）利用點位交錯，2～3 環(huán)管片施做1 道止水環(huán)箍，并且每隔20～30 環(huán)施做一道止水環(huán)箍（依據(jù)現(xiàn)場實際情況，酌情考慮），封閉管片壁后水道連通。施做止水環(huán)過程中需底部開孔引流。

5）協(xié)調(diào)好現(xiàn)場其他施工步序，保證盾構(gòu)施工連續(xù)性，避免長時間停機。

3.2 掘進速度和刀盤轉(zhuǎn)速控制

盾構(gòu)穿越珠江段，掌子面地層主要以＜8-3＞中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖和＜9-3＞微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為主，局部存在＜8-1＞中風(fēng)化礫巖。每環(huán)對掘進渣樣進行分析，防止地層突變、強度變大對刀具和刀盤造成傷害，掘進速度和刀盤轉(zhuǎn)速動態(tài)管理。

3.3 同步注漿控制

1）每噸同步注漿的漿液配比為：水∶水泥∶細(xì)砂∶膨潤土∶粉煤灰=320kg∶95kg∶ 570kg∶65kg∶270kg。

2）同步注漿速度應(yīng)與掘進速度相匹配，按盾構(gòu)每完成1 環(huán)1 600mm 掘進的時間內(nèi)完成該環(huán)注漿量來確定其平均注漿速度。

3）采用注漿壓力和注漿量雙指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)（即雙控），即當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值，注漿量達(dá)到設(shè)計值的85%以上時，即可認(rèn)為達(dá)到了質(zhì)量要求。

4）掘進過程中對脫出盾尾管片進行開孔檢查，檢查漿液密實程度。若在連續(xù)的檢查中發(fā)現(xiàn)密實程度差，漿液流失嚴(yán)重，可在同步注漿泵引出1～2 根同步注漿管用于管片脫出盾尾的補漿，同步注漿方量適量減少用于補漿。

3.4 二次注漿及止水環(huán)施做控制

1）漿液配比 水泥漿采用42.5R 普通硅酸鹽水泥，水灰比為1 ∶1；水玻璃采用波美度38的溶液與水按1 ∶1 進行稀釋。注入時水泥漿與水玻璃體積比為水泥漿：水玻璃=4 ∶1。漿液密度為1.44g/cm3，凝結(jié)時間為20～48s。

2）二次注漿控制標(biāo)準(zhǔn) 注漿壓力達(dá)到0.4～0.5MPa；注漿量達(dá)到設(shè)計注漿量，注漿效果達(dá)到注漿的目的；當(dāng)發(fā)現(xiàn)管片有明顯變形，應(yīng)停止注漿；根據(jù)管片上浮及開孔檢查情況，優(yōu)先進行隧道頂部注入填充，底部進行開孔放水引流。

3）止水環(huán)控制標(biāo)準(zhǔn) 利用點位交錯，2～3 環(huán)管片施做1 道止水環(huán)箍，每隔20～30 環(huán)施做一道止水環(huán)箍（依據(jù)現(xiàn)場實際情況，酌情考慮），封閉管片壁后水道連通。同時根據(jù)現(xiàn)場實際情況及監(jiān)測結(jié)果，及時進行二次注漿，以彌補同步注漿的不足。

3.5 盾構(gòu)姿態(tài)及管片拼裝控制

在盾構(gòu)穿越的過程中盡可能勻速推進，嚴(yán)格控制掘進速度，盾構(gòu)姿態(tài)變化不可過大、過頻，控制每環(huán)的糾偏量不大于6mm，以減少盾構(gòu)施工對地層的影響。具體盾構(gòu)掘進方向控制及糾偏注意事項如下。

1）盾構(gòu)提前進入S 彎緩圓曲線線左（右）30～40mm 掘進。

2）掘進過程中同時注意鉸接油缸行程、鉸接密封檢查及盾尾間隙。將盾構(gòu)調(diào)整到良好的狀態(tài)，并且保持良好姿態(tài)穿越珠江。

3）曲線段掘進過程中調(diào)整好分區(qū)壓力，保證盾構(gòu)以均勻、平緩的姿態(tài)沿曲線半徑掘進。糾偏不宜過大、過快，及時檢查千斤頂油缸及管片是否出現(xiàn)破損。

4）盾構(gòu)掘進方向控制極其重要，應(yīng)按照有關(guān)技術(shù)要求，做好測量定位工作，每30 環(huán)對盾構(gòu)姿態(tài)進行人工復(fù)測。

5）盾構(gòu)掘進完成后，處于拼裝狀態(tài)時，千斤頂?shù)氖湛s會引起盾構(gòu)的微量后退，因此在盾構(gòu)推進結(jié)束之后不要立即拼裝，等待幾分鐘后，待周圍土體與盾構(gòu)固結(jié)在一起后再進行千斤頂回縮，回縮千斤頂數(shù)量盡可能少，滿足管片拼裝要求即可。在拼裝的過程中，操作手拼裝盡量柔和，防止管片之間劇烈碰撞而損壞管片及止水條。

3.6 施工監(jiān)測

施工監(jiān)測主要有成型隧道姿態(tài)監(jiān)測。通過監(jiān)測布設(shè)于隧道周邊上的兩個監(jiān)測點之間的距離，求出與上次量測值之間的變化量即為此處兩監(jiān)測點方向的凈空變化值。讀數(shù)時進行3 次，然后取其平均值。根據(jù)地質(zhì)特性，江底地層穩(wěn)固性較好，對于江面監(jiān)測主要以巡查有無旋渦、氣泡為主。

4 結(jié)語

盾構(gòu)下穿珠江風(fēng)險很高，為保障施工安全和施工質(zhì)量，對現(xiàn)場施工參數(shù)把控、流程把控管理精細(xì)，做到預(yù)防事故發(fā)生，施工平穩(wěn)有序的進行?，F(xiàn)場測量監(jiān)控及時、細(xì)致，安全和質(zhì)量把控到位。