小直径竖井法盾构刀盘修复施工工法..doc

小直径竖井法盾构刀盘修复施工工法 中铁十二局集团第二工程有限公司 安宏斌 李艳辉 白云飞 赵玮栋 1．前言 盾构在砂卵石、密实度较高的砂层及其他不良地层中施工很容易造成刀盘刀具常压开舱带压开舱地面加固后常压开舱。实践，此工法在确保施工安全的前提下，高质、经济、快速的完成对盾构刀盘的修复工作，经济效益和社会效益。2．工法特点 2.1 修复刀盘施工安全、简单、快速、经济及环保等优点。 2. 施工所人员、设备及周转材料少，且均为通用的周转材料。 2.的承载力高，抗震能力强。 2.施工作业的条件差，劳动强度大，安全和质量特别重要。 2.刀盘前方有较大空间，便于更换刀具，提高刀具更换效率。 3．适用范围 盾构上方不稳，进行刀盘修复、换刀作业。在地面条件复杂，隧道埋深比较大（埋深超过20m以上）、地质条件比较差的情况下，运用此方法进行刀盘修复时，必须慎重的考虑。 4工艺原理 以刀盘位置为主要依据，将刀盘完全入竖井净空范围，同时要确保竖井井壁放在盾构机的盾壳之上，以确保进行刀盘修复时，作业人员的施工安全。开挖至盾构刀盘中心线上方3.5m处，待盾构机到达指定位置停机后，再开挖至盾构刀盘中心线标高在刀盘上方2m的竖井井壁外侧打设小导管对地层进行加固处理，确保在各种工况下的结构整体稳定性，保证刀盘检修作业的安全。 5．施工工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程施工工艺流程见图5.1。 图5.1 工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1 施工准备 施工前要制定的质量管理措施。在施工平面图上应标明井位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施位置；指定施工工序检查程序；制定不良天气施工的技术措施。 5.2.2 换刀施工竖井技术参数的确定 1、竖井位置的确定 在确定竖井位置时，盾构机刀盘位置为主要依据，将盾构机刀盘完全放入竖井净空范围，要确保竖井井壁放在盾构机的盾壳之上，以确保进行刀盘人员的安全。 2、竖井净空尺寸的确定 。 3、竖井深度的确定 采用竖井进行刀盘修复时，一般竖井挖至刀盘的中心。 5.2.3 在计划竖井施工的位置，进行测量放样确定竖井的位置。 5.2.4 按现场实际情况，确定原材料堆场、机具棚等搭设工作。 5.2.5 竖井井口护筒施工 砼井圈主筋按图示尺寸加工成圆环状，单面焊140mm,双面焊70mm。砼井圈箍筋按井口外边缘间距200mm布置，砼井圈主筋保护层25mm。护壁竖向钢筋在井圈砼浇筑前预留。预留筋伸至井圈内锚固，弯钩外露。护壁上下节竖向钢筋互相钩结。井圈、护壁砼等级C25。井圈及护壁配筋图详见图5.2-1。 采用钢筋混凝土护壁护壁厚度150mm，混凝土C25，并且在混凝土中掺加适量早强剂。护壁钢筋主筋采用1Φ8（Ⅰ级），箍筋Φ8@200（Ⅰ级），主筋成弯钩上下钩结形成整体（详见护壁配筋图）。图5.2 护壁筒配筋示意图 为了确保人工微型竖井在各种工况下的结构整体稳定性，在刀盘上方2m范围内井壁外侧进行小导管注浆加固；小导管采用φ22mm的玻璃纤维筋。浆液采用水玻璃和水泥浆混合的双液浆，配比为水玻璃：水泥浆=1:1，注浆压力保证在2bar左右（视地面监测情况而定）。玻璃纤维筋长为1.5m，竖向采用梅花形布置，间距0.5m。小导管注浆范围可根据现场实际情况予以加大，以确保施工安全。 5.2.10 竖井土方开挖至盾构刀盘中心线上方3.5m处，待盾构机到达指定位置停机后，再开挖至盾构刀盘中心线标高。刀盘中心线上方3.5m范围内的井壁采用素混凝土加环撑支护，如图5.2环撑平面图所示环撑采用8根12#热轧轻型工字钢焊接，严格按焊接技术要求施焊每500mm布置一道环撑， 环撑与井壁采用钢筋锚杆连接。Φ25（Ⅱ级）钢筋锚杆锚入土体，锚杆长600mm，环向间距300mm，锚入土体深度500mm。待护壁喷筑的C25素混凝土达到强度要求后，将环撑架设于钢筋锚杆上部，并与竖向预留筋连接，保证环撑牢固。 图5.2环撑平面示意图图5.2环撑平面示意图表6.1 主要施工材料表 序号 材料名称 规格型号 备注 1 井圈箍筋 φ14mm 2 护壁钢筋主筋、箍筋 φ8mm 3 热轧轻型工字钢 12# 4 钢筋锚杆 φ25mm 5 砼 C25 6 小导管 φ22mm 玻璃纤维筋，L=1.5m 7 双液浆 水泥-水玻璃 表6.2 主要施工设备表 序号 机械名称 设备型号 数量 单位 备注 1 垂直出土装置 1 套 2 铁锹 7 个 3 镐头 5 个 4 模板 3 套 5 农用三轮车 1 辆 运出渣土 6 潜水泵 5KW 1 个 7 鼓风机 750W 3 个 8 帆布风筒 若干 m 内径与鼓风机匹配；长度依据竖井深度 9 10 支撑板 500*1500 6 块 11 医用氧气瓶