隧道工程盾构法施工先隧后井施工工法.pdf

1、盾构隧道先隧后井施工工法盾构隧道先隧后井施工工法1.前言1.前言在盾构法施工风井段时，一般采用“先井后隧”法，即先施工盾构井，在盾构井具备条件后再进行盾构施工。但由于线路基本处于城区，在建设过程中经常会遇到外部环境及征地拆迁管线迁改的影响，各种错综复杂的外部条件经常导致施工无法按照传统的施工方法进行施工，造成盾构施工进度滞后，对工期及施工成本造成了极大影响，造成大量的机械设备及人员窝工，还会因盾构接收、始发洞门加固增加工程成本及工期延长造成时间成本增加，同时接收、始发施工可能会带来洞门涌水涌泥、地面沉降及坍塌的安全风险。目前主要的解决方式主要有加强协调力度、改善外部环境和加快征地拆迁管线迁改速

2、度以及采用暗挖法施工盾构工作井，但也未能很有效解决盾构井因为征地拆迁对盾构隧道这一关键线路的施工影响。xx地铁五号线土建 8 标 2 号风井受征地拆迁进度影响，无法在盾构到达前提供空推通过条件，无法采用传统的“先井后隧”法施工。中铁隧道集团一处有限公司根据盾构施工与竖井开挖的特点，开发了“一种盾构区间的后施工风井结构（ZL201921582684.5）”专利和相关施工工艺，通过在深圳电网北环电缆隧道工程土建标 1 号竖井、xx地铁五号线土建 8 标 2 号风井成功应用，从技术和实践上有效的解决了盾构井因为征地拆迁对盾构施工的影响，确保了盾构施工安全和施工质量，经济效益和社会效益显著，具有较高的

3、推广应用价值和广阔的应用前景。基于关键技术的成功应用，通过对施工工艺的进一步归纳总结，形成本工法。2.工法特点2.工法特点2.1本工法避免了传统“先井后隧”风井施工与盾构施工的相互影响，在交叉施工同时可最大限度开展平行作业，保证关键线路施工，确保了整体施工效率。2.2 施工质量好。本工法隧道采用盾构施工，能够精准的控制隧道线形，能够较好地控制隧道成型质量，确保工程质量；避免了风井进行二次结构施工(洞门后浇等)，减少了混凝土施工缝，保证了风井结构的整体质量。2.3经济效益显著。本工法施工机械化程度高，采用材料也比较常规，工艺简单，劳动强度低，人员需求较少，成本较低；相较传统“先井后隧”，施工效率

4、优势明显，时间成本低。减少洞门加固费用和风井底板抬高所减少的费用，降低工程造价。2.4安全性高。本工法隧道施工采用盾构施工，在掘进施工时能够有效控制风井上方的土体沉降，有效保障了风井周边建（构）筑物的安全；同时减少了一个盾构接收与一个盾构始发的过程，减少了盾构接收始发所带来的安全风险。3.适用范围3.适用范围本工法适用于盾构隧道与区间风井相交节点的施工，尤其是盾构风井征地拆迁困难、无法在盾构到达前提供空推通过条件的盾构施工。4.4.工艺原理工艺原理4.1 盾构机到达风井前完成风井围护结构施工，风井基坑分两次开挖，第一次开挖到隧道顶部最小覆土厚度为 0.5 倍洞径时，风井停止开挖，先行完成风井段

5、盾构穿越施工，在穿越风井且隧道已拼装完成的管片与周围地层之间的摩阻力大于盾构千斤顶推力时，停止掘进施工，进行风井第二次开挖。4.2 盾构到达停机位置后，恢复风井开挖及结构施工，风井基坑开挖出时，将开挖出来的盾构管片拆除吊出，风井基坑开挖到位后进行风井主体结构施工，待风井负三层（最底层）中板结构脚手架模板拆除后，恢复盾构施工。5.5.工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点5.15.1 施工工艺流程施工工艺流程图图 5.15.1盾构隧道先隧后井施工工艺流程图盾构隧道先隧后井施工工艺流程图5.25.2 操作要点操作要点5.2.1 风井围护结构施工1钻进成孔钻机就位准确，泥浆准备合格后开始钻进，钻进时每

6、次进尺控制在 60CM 左右，过程中要注意监控垂直度，保证桩的垂直度偏差在设计允许范围内。2钢筋笼加工及安装钢筋笼加工尺寸严格按照设计图纸及规范要求进行加工制作，保证洞门范围内玻璃纤维筋置换的尺寸与钢筋的连接加固符合要求。钢筋笼安装时采用人工辅助对准孔位，必须始终保持钢筋笼轴线与桩轴线吻合，并保证桩顶标高符合要求。5.2.2 风井基坑上部开挖施工1施工降水及冠梁施工风井基坑开挖施工前，先施做降水井，将水位降至开挖面以下 0.5m，施做降水井同时施工冠梁，待冠梁及降水达到设计要求经验收合格后，开始基坑开挖作业。风井基坑上部开挖盾构掘进过风井风井围护结构施工盾构停机、后配套后移盾构掘进风井基坑下部开挖、管片拆除风井结构施工、盾构恢复掘进穿越风井前 10 环参数调整2基坑开挖基坑分两次开挖，第一次开挖：从地面到盾构掘进状态临界覆土厚度，第二次开挖：盾构掘进状态临界覆土厚度至基坑底。盾构掘进状态的临界覆土厚度可按式 5.2.2 计算，且不低于 0.5 倍洞径。（式 5.2.2）式中：b 为覆土厚度；D盾为盾构外径；为土体天然重度；为土体浮重度；S为土体饱和重度；W为水的重度；KP为为被动土压力