[发明专利]用于富水砂层下的盾构小半径曲线与大坡度下穿高层建筑群施工方法

摘要

本发明涉及一种在富水中粗砂与少量粉纸黏土交替分布的地质条件下盾构机行进路线呈小曲率半径与大坡度下穿越高层建筑群的施工方法，主要包括：(1)开挖面土体改良(2)盾构掘进参数(3)同步注浆与二次注浆(4)钢花管注浆。本施工方法实现了在超前支护不可行的情况下，通过改进盾构施工工艺与调整施工参数实现控制地表上覆高层建筑的沉降要求。结合实际的施工过程中开挖面土体改良，掘进参数设定值的合理调整，注浆浆液配比的选择，掘进速度与刀盘扭矩的稳定和钢花管加固注浆可将地表高层建筑群累计沉降值控制在警报值(控制值70％)以内，保证了地表高层建筑群的安全与正常使用，同时满足整体施工的各方面要求与省去了超前支护造成的施工成本。

主权项

1.用于富水砂层下的盾构小半径曲线与大坡度下穿高层建筑群施工方法，其特征在于，其步骤为：1)开挖面土体的改良：掘进采用刀盘和土舱内注入泡沫和膨润土共同改良的方法，具体如下：1.1)在刀盘前方采用泡沫，保证泡沫经充分膨胀后扩散到整个，面板全方位的增加刀盘、刀具与碴土之间的润滑效果；1.2)为防止涌水和喷涌，降低刀盘扭矩，向刀盘面、土舱内和螺旋输送机内注入膨润土，各地层掘进注入膨润土浆液；2)盾构掘进：通过步骤1)进行土体改良完毕后，针对不同土层含量实施盾构掘进，盾构机推力为1400～1800t，刀盘扭矩为3000～3500kN·m，土舱压力设定值为1.3～1.6bar；3)注浆：3.1)同步注浆：盾构施工过程中，通过盾构机内设一整套同步注浆设施进行同步注浆，掘进过程每环注浆量为6.8～7.3m3，注浆压力为2～4bar；由此避免由于盾壳的厚度或超挖等原因导致盾尾脱离管片后，形成盾尾间隙而使周围土体出现无支护状态；3.2)二次注浆：完成同步注浆后，采用注浆阀，通过管片上的注浆孔对管片壁后同步注浆空隙处实施二次注浆，二次注浆通过四个注浆孔注浆，能够确保管片壁后空隙填充均匀、密实，同步注浆浆液快速凝固，每环注浆量为2.3～2.8m3，注浆压力为2～3bar；3.3)钢花管注浆：完成二次注浆后使用钢花管向土体补浆加固，浆液采用同步注浆配比，注浆压力为4～6bar，钢花管注浆具体步骤如下：3.3.1)管片邻块(I、II)和管片标准块(I、II、III)吊装孔两侧各增加一个注浆孔，每环注浆孔数量为10个；在管片倒数第四环位置根据管片各个注浆孔位置与连接桥、螺旋机不冲突的位置进行管片开孔，开孔以上部为主，使用钢花管将注浆孔依次打通；3.3.2)依次用带镐尖的风镐将单根1m长的φ42×3.5mm的钢花管打入管片注浆孔内，长度要求伸出管片3m，钢花管之间采用插入式连接，并用电焊进行加固连接；打入过程中若遇到障碍物打不进去时或渗漏水，及时采用角磨机将钢花管割断；快速将钢花管打入管片壁后，将钢花管尾端打入注浆孔内15cm～20cm，最后在注浆孔安装注浆球阀；3.3.3)拌制壁后注浆的浆液和封孔浆液，连接注浆管路并检查注浆管路是否畅通，确保满足注浆施工的要求；3.3.4)通过安装在注浆孔上的球阀进行壁后深孔注浆，注浆材料采用水泥水玻璃双浆液；3.3.5)注浆完成后，采用水泥水玻璃双液浆对注浆孔进行封孔处理，注浆结束。