淺談復(fù)雜地質(zhì)條件下盾構(gòu)機(jī)停機(jī)措施

趙海彬 王青

1.杭州杭港地鐵五號線有限公司 浙江杭州 310000

2.浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江杭州 310000

1 工程概況

某城市地鐵線路區(qū)間長650m，區(qū)間線路起始于青年路站，沿儲備地向南敷設(shè)，下穿衛(wèi)津河后沿津成路敷設(shè)，最后進(jìn)入大學(xué)城站。根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況可知，大學(xué)城站盾構(gòu)接收井，尚未完工，不具備接收條件。因?yàn)槎軜?gòu)接收端車站主體施工問題，導(dǎo)致端頭井主體結(jié)構(gòu)及端頭井加固尚未施工完成。且本盾構(gòu)區(qū)間長度較短，盾構(gòu)始發(fā)后接收端端頭井不能及時加固完成，不能滿足盾構(gòu)始發(fā)接收條件驗(yàn)收，而目前右線盾構(gòu)始發(fā)前所有準(zhǔn)備工作基本完成。

1.1 地層描述

隧道下穿區(qū)段，洞身主要通過地層為⑥1粉質(zhì)粘土、⑥1t粉土、⑥4粉質(zhì)粘土層、⑦粉質(zhì)粘土層、⑧2粉土層。盾構(gòu)穿越長泰河段地表水豐富，地層含水量高。

1.2 地層特征和物理指標(biāo)

地質(zhì)情況主要有⑥1粉質(zhì)粘土、⑥1t淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、⑥4粉質(zhì)粘土、⑦粉質(zhì)粘土、⑧2粉土埋深在-20.4至-11.803.34，土層在灰色，軟塑，局部流塑，中-高壓縮性，含貝殼、氧化鐵，偶見銹斑、有機(jī)質(zhì)，局部夾粉土團(tuán)，土質(zhì)較軟，場地內(nèi)普遍分布

2 應(yīng)急停機(jī)施工

2.1 應(yīng)急停機(jī)位置

盾構(gòu)穿越衛(wèi)津河后，離接收井還有150環(huán)時，結(jié)合接收端施工進(jìn)度，合理安排掘進(jìn)計(jì)劃，降低盾構(gòu)掘進(jìn)速度（2-3環(huán)/天），延遲接收時間；若盾構(gòu)距接收井100m時仍然無法及時提供接收條件，選擇一安全位置備用停機(jī)。經(jīng)周邊環(huán)境調(diào)查及區(qū)間地質(zhì)分析等綜合考慮，停機(jī)距離接收井80m-100m，位于4.69‰下坡段，直線段，地質(zhì)為⑥1t粉土、⑥4粉質(zhì)粘土層、⑦粉質(zhì)粘土層，覆土深度9.2-11.3m。地面為淥水道，目前已禁止通車，地上無建筑物，停機(jī)地點(diǎn)周邊50m范圍內(nèi)無建筑物。

2.2 應(yīng)急停機(jī)技術(shù)措施

①停機(jī)前，依據(jù)具體的停機(jī)時間制定詳細(xì)的停機(jī)方案與計(jì)劃，安排監(jiān)測組和盾構(gòu)隊(duì)組織專人負(fù)責(zé)停機(jī)期間的工作。②做好停機(jī)前的最后一環(huán)的掘進(jìn)，調(diào)節(jié)停機(jī)時的土倉壓力比設(shè)定壓力略大于0.2-0.3bar。③根據(jù)同步漿液的初凝時間，安排停機(jī)5-7小時后，再掘進(jìn)50-100mm。掘進(jìn)過程不進(jìn)行注漿和出土，防止?jié){液凝固盾尾密封刷。④盾構(gòu)機(jī)應(yīng)急停機(jī)時，軸線高于設(shè)計(jì)軸線2-3cm，為盾構(gòu)機(jī)可能下沉留出余量。⑤停機(jī)期間嚴(yán)格按照技術(shù)交底操作，現(xiàn)場值班員及時匯報(bào)施工情況，嚴(yán)格按照程序進(jìn)行停機(jī)情況匯報(bào)。⑥停機(jī)期間加強(qiáng)土倉壓力控制和地表沉降監(jiān)測工作，并根據(jù)具體情況及時對土倉壓力進(jìn)行調(diào)整，土倉壓力穩(wěn)定的狀態(tài)下，勿輕易啟動刀盤。⑦停機(jī)前需做好盾尾密封油脂的注入工作，防止發(fā)生盾尾漏水現(xiàn)象。⑧停機(jī)期間安排盾構(gòu)司機(jī)和掘進(jìn)、維保班工作人員24小時在崗，做好設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，加強(qiáng)巡視、監(jiān)測，重點(diǎn)關(guān)注土倉壓力、盾尾洇滲情況和盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)變化。

2.3 同步注漿和壁后補(bǔ)壓漿

盾構(gòu)推進(jìn)中的注漿是填充土體和管片圓環(huán)間的縫隙和減少后期變形的主要手段，是盾構(gòu)推進(jìn)中的一道重要工序。

2.4 同步注漿

盾構(gòu)推進(jìn)施工證的注漿，使用水泥漿液必須及時、均勻、足量的壓注，確保空隙得以及時和足量的充填。每推進(jìn)一環(huán)的漿液量不少于3m3，停機(jī)位置的前25環(huán)左右同步注漿量不少于理論空隙200%，即6m3。

2.5 二次補(bǔ)壓漿

停機(jī)后采取壁后二次注漿進(jìn)行補(bǔ)壓漿，對后8環(huán)、5環(huán)、2環(huán)進(jìn)行雙液環(huán)箍注漿。對后7環(huán)、6環(huán)、4環(huán)、3環(huán)進(jìn)行單液注漿。二次注漿的漿液配比A液（42.5級水泥1000kg+水1000L）：B液（水玻璃250L）。

2.6 盾尾密封

停機(jī)前，對盾尾油脂壓注系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，然后手動足量壓注盾尾油脂；如盾尾鋼刷有損壞的，及時更換盾尾鋼刷；加大盾尾同步注漿量，保證管片壁后空隙填充密實(shí)。

3 監(jiān)測情況

為了保證地面沉降的控制，對地面及盾構(gòu)姿態(tài)的檢測提出了嚴(yán)格的要求。①地面環(huán)境監(jiān)測。盾構(gòu)暫停階段，地面環(huán)境監(jiān)測前1個月保持1日2測的監(jiān)測頻率。②盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測，暫停階段，盾構(gòu)姿態(tài)保證每日2測，以及時掌握和了解盾構(gòu)姿態(tài)變化，及時采取措施確保盾構(gòu)姿態(tài)穩(wěn)定。記錄每天盾構(gòu)姿態(tài)數(shù)據(jù)，繪制成圖表，可清晰明了的呈現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)現(xiàn)狀，并根據(jù)監(jiān)測情況對監(jiān)測頻率再作調(diào)整。

4 應(yīng)急措施

為了防止盾構(gòu)機(jī)停機(jī)過程中出現(xiàn)的盾尾漏漿、高程突變等風(fēng)險，現(xiàn)場準(zhǔn)備了應(yīng)急搶險物資，以備急用。

4.1 盾尾漏漿

當(dāng)發(fā)生盾尾漏漿時，應(yīng)采取以下措施：①針對泄漏位置和相鄰位置手動增加油脂注入量，若泄漏較大，則調(diào)大油脂注入量，直至完全密封住。②若手動注脂無法解決泄漏問題，則快速掘進(jìn)完成本環(huán)，拼裝管片。③在盾構(gòu)機(jī)上準(zhǔn)備5臺高壓針頭灌漿機(jī)，盾尾發(fā)生大量泄露時，立即在盾尾刷后部鉆孔，5臺設(shè)備同時壓注油溶性聚氨酯，直至將泄露完全密封住。

4.2 盾尾漏漿

當(dāng)發(fā)生高程突變時，應(yīng)立即采取以下措施：①盾構(gòu)向前掘進(jìn)1.2m，調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)；②姿態(tài)調(diào)整后，通過盾構(gòu)機(jī)下部注漿孔壓注雙液漿，增加盾構(gòu)機(jī)底部土體承載力；③調(diào)整同步注漿和壁后補(bǔ)壓漿量

4.3 應(yīng)急機(jī)械設(shè)備設(shè)置

根據(jù)盾構(gòu)施工特點(diǎn)，在施工現(xiàn)場配備相應(yīng)足夠的設(shè)備（如雙液注漿機(jī)、聚氨酯泵、排污泵）和材料（水泥、水玻璃、聚氨酯），一旦發(fā)生意外，可在第一時間投入工作。

5 結(jié)語

通過采用上述措施，本次停機(jī)期間，未發(fā)生盾尾滲漏水和高程突變等情況，保證了盾構(gòu)機(jī)的穩(wěn)定，為后續(xù)施工提供了工作參數(shù)，為青年路站至大學(xué)城站的順利貫通打下了基礎(chǔ)。