2015年二級建造師《市政工程》必看重點:盾構法施工

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　　盾構法施工

　　掌握盾構法施工控制要求

　　了解盾構機型的選擇

　　了解盾構機分類：

　　盾構機組成：切口環(huán)、支撐環(huán)及盾尾

　　地鐵施工用盾構主要是土壓平衡盾構和泥水平衡盾構。

　　了解盾構機的選擇原則

　　1、適用性原則 2、技術先進性原則 3、經(jīng)濟合理性原則

　　一、掌握盾構法施工綜述

　　盾構掘進控制的內(nèi)容：開挖面變形、盾構姿態(tài)、盾尾處的變形及襯砌質(zhì)量。

　　控制開挖面變形的主要措施是出土量。

　　二、盾構進出洞控制

　　三、開挖控制

　　開挖控制的根本目的是確保開挖面穩(wěn)定。

　　土壓式盾構與泥水式盾構的開挖控制內(nèi)容略有不同。

　　土壓平衡盾構在盾構推進過程中，依靠開挖面切削面板的臨時擋土效果、充滿于密閉倉內(nèi)的切削土土壓，以及螺旋輸送機排土機構的綜合作用，保持開挖面的穩(wěn)定狀態(tài)

　　泥水平衡盾構是靠泥水艙內(nèi)的泥水壓力來保持開挖面的穩(wěn)定。泥水艙是盾構刀盤與刀盤后方的封閉隔板之間的空間。

　　四、土壓(泥水壓)控制

　　1、開挖面的土壓(泥水壓)控制值，按地下水壓(間隙水壓)+土壓+預備壓設定。

　　地下水壓從鉆孔數(shù)據(jù)來掌握。

　　土壓：靜止土壓、主動土壓、松弛土壓

　　靜止土壓：是使開挖面不變形的最理想土壓。

　　主動土壓：是開挖面不發(fā)生坍塌的臨界壓力，控制土壓最小。

　　松馳土壓：地質(zhì)條件良好、覆土深、能形成土拱的場合采用。

　　預備壓：用來補償施工中的壓力損失，土壓平衡式盾構通常取10~20kN/┫，泥水平衡式盾構通常取20~50kN/┫.

　　五、塑流化改良控制

　　六、泥漿性能控制

　　泥漿起著兩方面的重要作用：一是依靠泥漿壓力在開挖面形成泥膜或滲透區(qū)域，開挖面土體強度提高，同時泥漿壓力平衡了開挖面土壓和水壓，達到了開挖面穩(wěn)定的目的;二是泥漿作為輸送介質(zhì)，擔負著將所有挖出土砂運送到工作井外的任務。

　　泥漿性能包括：物理穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、相對密度、黏度、pH值、含砂率。

　　七、排土量控制

　　(一)開挖土量計算

　　(二)土壓式盾構出土運輸方法與排土量控制

　　土壓式盾構的出土運輸(二次運輸)一般采用軌道運輸方式。

　　土壓式盾構排土量控制方法分為重量控制與容積控制兩種。我國目前多采用容積控制方法。

　　(三)泥水式盾構排土量控制

　　泥水式盾構排土量控制方法分為容積控制與干砂量(干土量)控制兩種。(注意與土壓式盾構控制方法的區(qū)別點)

　　八、管片拼裝控制

　　(一)拼裝方法

　　1.拼裝成環(huán)方式

　　盾構推進結束后，迅速拼裝管片成環(huán)。除特殊場合外，大都采取錯縫拼裝。在糾偏或急曲線施工的情況下，有時采用通縫拼裝

　　2.拼裝順序

　　一般從下部的標準(A型)管片開始，依次左右兩側交替安裝標準管片，然后拼裝鄰接(B型)管片，最后安裝楔形(K型)管片。

　　3、盾構千斤頂操作

　　拼裝時，不能同時縮回千斤頂，要隨管片拼裝順序分別縮回盾構千斤頂非常重要。

　　4、緊固連接螺栓

　　先緊固環(huán)向(管片之間)，后緊固軸向(環(huán)與環(huán)之間)連接螺栓。

　　(二)真圓保持

　　(三)管片拼裝誤差及其控制

　　盾構糾偏應及時連續(xù)，過大的偏斜量不能采取―次糾偏的方法，糾偏時不得損壞管片，并保證后一環(huán)管片的順利拼裝。

　　(四)楔形環(huán)的使用

　　在盾構工程中，除曲線施工外，為進行蛇行修正，也可使用楔形環(huán)管片。

　　九、注漿控制

　　(一)注漿目的

　　1.抑制隧道周邊地層松弛，防止地層變形。

　　2.及早使管片環(huán)安定，千斤頂推力平滑地向地層傳遞。

　　3.形成有效的防水層。

　　(二)注漿材料的性能

　　(三)一次注漿

　　一次注漿分為同步注漿、即時注漿和后方注漿三種方式

　　1.同步注漿

　　2，即時注漿 一環(huán)掘進結束后從管片注漿孔注入的方式。

　　3.后方注漿

　　一般盾構直徑大，或在沖積黏性土和砂質(zhì)土中掘進，多采用同步注漿;而在自穩(wěn)性好的軟巖中，多采取后方注漿方式。

　　(四)二次注漿

　　二次注漿是以彌補一次注漿缺陷為目的進行的注漿。具體作用如下：

　　1.補足一次注漿未充填的部分;

　　2，補充由漿體收縮引起的體積減小;

　　3.以防止周圍地層松弛范圍擴大為目的的補充。

　　以上述1、2為目的的二次注漿，多采用與一次注漿相同的漿液;若以3為目的，多采用化學漿液。

　　(五)注漿量與注漿壓力

　　注漿控制分為壓力控制與注漿量控制兩種。應同時進行壓力和注漿量控制。

　　1. 注漿量

　　2. 注漿壓力

　　注漿壓力根據(jù)土壓、水壓、管片強度、盾構型式與漿液特性綜合判斷決定。

　　十、盾構隧道的線形控制

　　線形控制的主要任務是通過控制盾構姿態(tài)，使構建的襯砌結構幾何中心線線形順滑，且位于偏離設計中心線的容許誤差范圍內(nèi)。

　　(一)掘進控制測量

　　(二)方向控制

　　掘進過程中，主要對盾構傾斜及其位置、以及拼裝管片的位置進行控制。

　　盾構方向(偏轉(zhuǎn)角和傾角)修正依靠調(diào)整盾構千斤頂使用數(shù)量進行。

　　十一、盾構法施工現(xiàn)場的設施布置

　　當盾構掘進采用泥水機械出土和用井點降水施工時，施工場地面應設相當規(guī)模的水泵房。

　　當采用氣壓法施工時，施工場地面應設置空壓機房，以供給足夠的壓縮空氣。

　　當采用泥水式盾構時、施工現(xiàn)場平面布置中還必須考慮泥漿處理系統(tǒng)及中央控制室設置。

　　當采用土壓式盾構時還應設置地面出土和堆土設施。

　　十二、應該停止盾構掘進的要求

　　當遇到以下幾種情況時，盾構掘進應該停止，并采取措施予以解決：

　　(1)盾構前方發(fā)生坍塌或遇有障礙;

　　(2)盾構本體滾動角不小于3;

　　(3)盾構軸線偏離隧道軸線不小于50mm;

　　(4)盾構推力比預計的大;

　　(5)管片嚴重開裂或嚴重錯臺

　　(6)壁后注漿系統(tǒng)發(fā)生故障無法注漿

　　(7)盾構掘進扭矩發(fā)生異常波動

　　(8)動力系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等發(fā)生故障

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