浅谈复杂地质条件下盾构机停机措施

2021-11-24赵海彬王青

商品与质量 2021年24期

赵海彬王青

1.杭州杭港地铁五号线有限公司浙江杭州 310000

2.浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州 310000

1 工程概况

某城市地铁线路区间长650m，区间线路起始于青年路站，沿储备地向南敷设，下穿卫津河后沿津成路敷设，最后进入大学城站。根据施工现场实际情况可知，大学城站盾构接收井，尚未完工，不具备接收条件。因为盾构接收端车站主体施工问题，导致端头井主体结构及端头井加固尚未施工完成。且本盾构区间长度较短，盾构始发后接收端端头井不能及时加固完成，不能满足盾构始发接收条件验收，而目前右线盾构始发前所有准备工作基本完成。

1.1 地层描述

隧道下穿区段，洞身主要通过地层为⑥1粉质粘土、⑥1t粉土、⑥4粉质粘土层、⑦粉质粘土层、⑧2粉土层。盾构穿越长泰河段地表水丰富，地层含水量高。

1.2 地层特征和物理指标

地质情况主要有⑥1粉质粘土、⑥1t淤泥质粉质粘土、⑥4粉质粘土、⑦粉质粘土、⑧2粉土埋深在-20.4至-11.803.34，土层在灰色，软塑，局部流塑，中-高压缩性，含贝壳、氧化铁，偶见锈斑、有机质，局部夹粉土团，土质较软，场地内普遍分布

2 应急停机施工

2.1 应急停机位置

盾构穿越卫津河后，离接收井还有150环时，结合接收端施工进度，合理安排掘进计划，降低盾构掘进速度（2-3环/天），延迟接收时间；若盾构距接收井100m时仍然无法及时提供接收条件，选择一安全位置备用停机。经周边环境调查及区间地质分析等综合考虑，停机距离接收井80m-100m，位于4.69‰下坡段，直线段，地质为⑥1t粉土、⑥4粉质粘土层、⑦粉质粘土层，覆土深度9.2-11.3m。地面为渌水道，目前已禁止通车，地上无建筑物，停机地点周边50m范围内无建筑物。

2.2 应急停机技术措施

①停机前，依据具体的停机时间制定详细的停机方案与计划，安排监测组和盾构队组织专人负责停机期间的工作。②做好停机前的最后一环的掘进，调节停机时的土仓压力比设定压力略大于0.2-0.3bar。③根据同步浆液的初凝时间，安排停机5-7小时后，再掘进50-100mm。掘进过程不进行注浆和出土，防止浆液凝固盾尾密封刷。④盾构机应急停机时，轴线高于设计轴线2-3cm，为盾构机可能下沉留出余量。⑤停机期间严格按照技术交底操作，现场值班员及时汇报施工情况，严格按照程序进行停机情况汇报。⑥停机期间加强土仓压力控制和地表沉降监测工作，并根据具体情况及时对土仓压力进行调整，土仓压力稳定的状态下，勿轻易启动刀盘。⑦停机前需做好盾尾密封油脂的注入工作，防止发生盾尾漏水现象。⑧停机期间安排盾构司机和掘进、维保班工作人员24小时在岗，做好设备的维护保养工作，加强巡视、监测，重点关注土仓压力、盾尾洇渗情况和盾构机姿态变化。

2.3 同步注浆和壁后补压浆

盾构推进中的注浆是填充土体和管片圆环间的缝隙和减少后期变形的主要手段，是盾构推进中的一道重要工序。

2.4 同步注浆

盾构推进施工证的注浆，使用水泥浆液必须及时、均匀、足量的压注，确保空隙得以及时和足量的充填。每推进一环的浆液量不少于3m3，停机位置的前25环左右同步注浆量不少于理论空隙200%，即6m3。

2.5 二次补压浆

停机后采取壁后二次注浆进行补压浆，对后8环、5环、2环进行双液环箍注浆。对后7环、6环、4环、3环进行单液注浆。二次注浆的浆液配比A液（42.5级水泥1000kg+水1000L）：B液（水玻璃250L）。

2.6 盾尾密封

停机前，对盾尾油脂压注系统进行全面检查，然后手动足量压注盾尾油脂；如盾尾钢刷有损坏的，及时更换盾尾钢刷；加大盾尾同步注浆量，保证管片壁后空隙填充密实。

3 监测情况

为了保证地面沉降的控制，对地面及盾构姿态的检测提出了严格的要求。①地面环境监测。盾构暂停阶段，地面环境监测前1个月保持1日2测的监测频率。②盾构姿态监测，暂停阶段，盾构姿态保证每日2测，以及时掌握和了解盾构姿态变化，及时采取措施确保盾构姿态稳定。记录每天盾构姿态数据，绘制成图表，可清晰明了的呈现盾构姿态现状，并根据监测情况对监测频率再作调整。

4 应急措施

为了防止盾构机停机过程中出现的盾尾漏浆、高程突变等风险，现场准备了应急抢险物资，以备急用。

4.1 盾尾漏浆

当发生盾尾漏浆时，应采取以下措施：①针对泄漏位置和相邻位置手动增加油脂注入量，若泄漏较大，则调大油脂注入量，直至完全密封住。②若手动注脂无法解决泄漏问题，则快速掘进完成本环，拼装管片。③在盾构机上准备5台高压针头灌浆机，盾尾发生大量泄露时，立即在盾尾刷后部钻孔，5台设备同时压注油溶性聚氨酯，直至将泄露完全密封住。