[发明专利]一种泥水盾构降低扰动穿越无基础民房区的施工方法有效
申请号: | 201910019280.3 | 申请日: | 2019-01-10 |
公开(公告)号: | CN109736842B | 公开(公告)日: | 2020-09-01 |
发明(设计)人: | 许维青;翟志国;李义华;陈强;唐伟;王乐明;苏清贵;古艳旗;李强;刘柳;何博;王康乐;李萍;张华;高佳;邓业华;杨振朋;莫松;李斌 | 申请(专利权)人: | 中铁隧道集团二处有限公司 |
主分类号: | E21D11/10 | 分类号: | E21D11/10;E21D9/06;G01C5/00;G01B21/24;G01B21/32 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 065200 河北*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | 一种泥水盾构降低扰动穿越无基础民房区的施工方法,该施工方法包含房屋检测评估、严重损坏房进行地面跟踪注浆加固、穿越前准备工作、穿越过程中各项参数的设置、洞内注浆加固及监控量测控制六个步骤,根据上述六个步骤本发明降低了泥水盾构穿越无基础民房区时对建筑物的扰动,既保证了泥水盾构的正常施工,又保证了无基础民房区的设施安全,对本领域施工具有广泛的指导意义。 | ||
搜索关键词: | 一种 泥水 盾构 降低 扰动 穿越 基础 民房 施工 方法 | ||
【主权项】:
1.一种泥水盾构降低扰动穿越无基础民房区的施工方法,该施工方法包含房屋检测评估、严重损坏房进行地面跟踪注浆加固、穿越前准备工作、穿越过程中各项参数的设置、洞内注浆加固及监控量测控制六个步骤,其特征是:I、房屋检测评估:为避免隧道上部房屋建筑及构筑物的正常使用及安全造成的影响或损伤,委托专业房屋安全鉴定部门对泥水盾构隧道施工沿线的地面房屋建筑安全、引起的地面房屋损伤及变形情况进行检测和评估,检测和评估主要包括房屋现场调研、房屋结构平面布置绘制、房屋损伤检测、房屋现状垂直度偏差检测、房屋完损等级评定、房屋结构的再允许差异沉降限值进行计算分析;根据上述检测和评估报告,按照同一标准、同一项目及同一评定方法,并根据房屋结构、装修组成部分各个项目的完好或损坏程度划分房屋完损等级,房屋完损分成四个等级即严重、一般、基本及完好,根据四个等级分别设立差异沉降控制标准,严重损坏房差异沉降控制标准的差异沉降值限定为0mm,一般损坏房差异沉降控制标准的差异沉降值限定为3~5mm,基本或是完好房差异沉降控制标准的差异沉降值限定为6~10mm;II、严重损坏房进行地面跟踪注浆加固:严重损坏房地面跟踪补偿注浆采用预埋袖阀管分层注浆加固工法,使用预埋袖阀管分层注浆加固工法时先挖探槽探明地下管线位置、地质钻机成孔、安装袖阀管、制作套壳料和混凝土止浆盘,最后根据泥水盾构掘进和监测情况分序注浆;其中挖探槽探明地下管线位置时采用人工挖探方式,开挖长度按现状严重损坏房的基础走向开挖,探槽开挖宽度控制在2.0m,探槽开挖深度控制在2.5m;地质钻机成孔采用双排钻孔并沿隧道掘进边线布置,双排钻孔的排距控制在0.5m,每排相邻钻孔之间距控制在1.0m,双排钻孔呈相错分布,各钻孔外插角均控制在60~65°,各钻孔也是注浆孔;安装袖阀管时如严重损坏房正处于隧道上方时则袖阀管长度应深入到隧道上方5m处,如严重损坏房处于隧道侧方时则袖阀管应深入到隧道沉降曲线以下2m处,每个注浆孔均配置有对应的袖阀管;制作套壳料和混凝土止浆盘时,套壳料根据袖阀管的直径并由铁皮制作成方形,将套壳料套入袖阀管上端,在套壳料的上端连接混凝土止浆盘,混凝土止浆盘中心预留注浆小孔;分序注浆时,将水泥浆和水玻璃按1∶1的比例并通过三通管注入所述注浆小孔内,水玻璃采用10~20°Bé,所述水泥浆的配比是:水∶水泥=1∶1,在袖阀管内形成双液浆,此时双液浆的初凝时间根据袖阀管长度、地质情况进行调整,注浆压力应控制在1.0MPa以内;III、穿越前准备工作:在泥水盾构穿越无基础民房区之前先编制专项施工方案,并经专家论证后上报监理和业主,然后按照审批的上述专项施工方案编制技术交底书,并组织所有的项目管理人员和施工人员进行技术交底和业务培训,此外还应协调监控量测人员、村委配合人员、应急抢险人员提前到位,确保穿越期间施工人员及技术保障人员充足;在泥水盾构到达无基础民房区前进行一次盾构停机,进行带压进仓刀具检查或更换、盾构机及配套设备维修保养、泥水处理系统检修,确保穿越无基础民房区时盾构机处于良好状态以避免中途停机;IV、穿越过程中各项参数的设置:(1)泥水压力控制:盾构机掘进时的切口泥水压力应介于理论计算值上下限之间,该理论计算值为盾构机所处位置水土压力之和,并根据严重损坏房的地质条件做出对应调整,对应调整时应尽量减小掘进面泥水压力的波动;在掘进过程中泥水盾构开挖轮廓线与盾壳之间加注填充材料,填充材料包括克泥效和恒盾泥,使泥水盾构掘进平稳且地层扰动控制到最低;为减小压力波动对掘进面土层的扰动,盾构机推进、反冲和旁通三状态切换时的泥水压力偏差值控制在±0.05bar;(2)盾构机掘进参数控制:每环正常掘进过程中,掘进速度值应尽量保持衡定,减少波动,以保证泥水压力稳定和进排浆管的畅通,在调整掘进速度时应逐步调整,避免掘进速度突变对地层造成冲击扰动和造成泥水压力摆动过大,掘进速度的快慢必须满足每环掘进同步注浆量的要求,保证同步注浆系统始终处于良好工作状态,掘进速度选取时必须注意与地质条件匹配,避免速度选择不合适对盾构机刀盘及刀具造成非正常损坏和隧道周边土体扰动过大,为减小刀盘对地层的扰动,刀盘转速控制在1.0~1.1r/min;(3)泥浆参数控制:根据不同的土体,泥浆根据需要调节比重、粘度、含砂率、析水量和pH值,使其成为一种可塑流体,根据隧道的埋深和地面监测情况及时调整泥浆压力和泥浆比重及粘度,使泥浆指标一直处于最优状态,在保证开挖面稳定的同时,能形成良好的泥膜;V、洞内注浆加固:(1)同步注浆控制:及时实施同步注浆,做到不注浆不掘进,掘进必注浆,选择填充性能较好的水泥砂浆充分回填管片壁后空隙,减小地面沉降,将聚氨酯注入管片环壁后空隙封堵并固定管片外侧的水泥砂浆,使地层不会因为水泥砂浆的前后流动而发生较大沉降;(2)二次补强注浆:在泥水盾构穿越无基础民房区过程中,根据地面监测信息及时进行二次补强注浆作业,二次补强注浆压力应控制在0.5MPa以内,注浆量根据地表监测信息和注浆压力来确定,二次补强注浆采用上述双液浆即可;(3)二次深孔注浆:根据地面监测情况,在距离盾尾5~10管片环的位置及时实施二次深孔注浆工序,二次深孔注浆工序中每个注浆孔内预先埋入不小于3m长的注浆管,注浆压力控制在1.0MPa以内,注浆量应根据地表监测信息和注浆压力确定,二次深孔注浆仍采用上述双液浆;VI、监控量测控制:穿越无基础民房区的主要监测项目为建筑物沉降、差异沉降、建筑物倾斜及建筑物裂缝,其中建筑物沉降、差异沉降为必测项目,建筑物倾斜及建筑物裂缝为选测项目,选测项目以严重损坏房为准;建筑物沉降监测点布设在房屋外墙或承重柱上且位于主要影响区,沿房屋外墙间距10~15m处设置一个建筑物沉降监测点、承重柱每隔2根设置一个建筑物沉降监测点、房屋外墙转角处设置建筑物沉降监测点、在高低悬殊建筑物处设置建筑物沉降监测点、新旧建筑物连接处设置建筑物沉降监测点、建筑物变形缝处设置建筑物沉降监测点、不同结构分界处设置建筑物沉降监测点、不同基础形式处设置建筑物沉降监测点、不同基础理深处设置建筑物沉降监测点、烟囱处设置建筑物沉降监测点、水塔处设置建筑物沉降监测点、高压电塔处设置建筑物沉降监测点,各建筑物沉降监测点不少于三个;差异沉降监测点根据上述建筑物沉降监测点在同一地点不同时期的监测数据差值而定;建筑物倾斜监测点应沿房屋主体结构顶部、底部上下对应按组设置且在房屋主体中部增加建筑物倾斜监测点,每栋建筑物倾斜监测数量不少于两组,每组的监测点不少于两个;建筑物裂缝监测点应根据房屋裂缝的分布位置、走向、长度、宽度、错台分析各裂缝的性质、产生原因及发展趋势,选取应力或应力变化较大部位为建筑物裂缝监测点,各建筑物裂缝监测点至少设置两个并分别设置在裂缝两侧且其连线应垂直于裂缝走向。
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