钢套筒接收汇报讲义课件.pptx
南昌市轨道交通2号线一期土建工程04合同段,红谷中大道站、阳明公园站盾构采用钢套筒接收变更洽商会,汇 报 目 录,工程概况,1,类似工程案例分析,2,总体施工方案,3,工程造价分析,4,应急预案,5,第一部分 工程概况,（一）标段概况,第一部分 工程概况,第一部分 工程概况,第一部分 工程概况,（二）工程概况-红谷中大道站,车站结构：红谷中大道站为地下三层岛式车站，车站全长143.9m，其中标准段长度为118.7m，宽度为 21.0m，深度为22.96m；车站为雅苑路站-红谷中大道站土压盾构接收点。采用800mm厚地下连续墙做主体围护结构，主要施工方法为明挖顺作法。 车站接收井底板处基坑深24.47m，接收井平面净空长12.0m，宽24.8m。,第一部分 工程概况,水文地质：根据地勘资料，红谷中大道站车站盾构接收端头井深约24m，范围内主要地质条件自上而下依次为：5.0m素填土层，1.2米粉质粘土、5.4米细砂层、1.2米粉质粘土、2.0米砾砂、2.1米中砂、3米圆砾。 地下水位4.66.6m，高程17.2919.07m，地下水主要接受大气降水垂直补给和赣江水体的侧向补给； 根据本工程地质勘查报告,雅苑路站-红谷中大道站隧道盾构穿越的地层主要为砂砾石层，渗透性较好（10-110-3cm/s），富水性强，是施工难度较大的工点；,第一部分 工程概况,原设计加固方案：红谷中大道站为雅苑路站-红谷中大道站土压盾构接收站，初步设计阶段拟采用“三轴搅拌桩+三重管高压旋喷”加固盾构接收端头，加固体总长度为10m,，其中三轴搅拌区域长9.10m，三轴搅拌区域外侧采用600450的三重管高压旋喷进行外包止水处理，加固范围基本为隧道外侧3m。,第一部分 工程概况,（二）工程概况-阳明公园站,车站结构：阳明公园站为南昌轨道交通2号线红谷中大道站-阳明公园站区间泥水盾构接收站点，车站为地下两层站，车站长度为267.79m，有效站台中心里程处底板埋深约为16.27m，端头井处底板埋深约为17.62m。 车站接收井底板处基坑深17.4m，接收井平面净空长12.5m，宽21.5m。 阳明公园站泥水盾构接收端位于阳明路与象山北路交叉路口处，该处交通流量大。盾构接收端存在与线路斜向相交的过街通道，通道深约5.5米，通道结构与车站围护结构最小净距为1.3米，通道为采用采用明挖法施工的钢筋混凝土箱型结构。,第一部分 工程概况,第一部分 工程概况,第一部分 工程概况,水文地质：明公园站盾构接收端头井深约16m，范围内主要地质条件自上而下依次为：4.2m素填土层，5.5m淤泥质粉质粘土层、2.9m粉质粘土层及约4.0m圆砾层，其中盾构隧道在接收过程中主要穿越圆砾层。阳明公园站拟建场地距离赣江约700m，地下水位埋深5.5米，地下水水位主要受其影响。,第一部分 工程概况,初步设计方案： 初步设计阶段该车站加固方式基本与红谷中大道站盾构接收端加固相同，拟采用“三轴搅拌桩+三重管高压旋喷”加固盾构接收端头，加固体总长度为10m,，其中三轴搅拌区域长8.65m，靠近连续墙一侧布置3排600450三重管高压旋喷区长1.35m，加固范围基本为隧道外侧3m。,第一部分 工程概况,阳明公园站过街通道不能拆除,一,强渗透地层中无法确保盾构接收安全,二,（三）方案变更原因如下：阳明公园站泥水盾构接收端存在过街通道，该过街通道作为阳明路与象山北路交叉口区域交通重要设施，如拆除该构筑物将严重影响周围交通，同时新增过街天桥工程投资巨大；两车站均位于强渗透性地层，距离赣江较近，且盾构接收期间基本属雨季施工，既有实践教训证实传统加固方式难以保证加固体止水效果，如扔采用传统方式加固，存在较大风险；以红谷中大道站众多地下管线、阳明公园站接收端头附近过街通道等盾构接收端周围环境制约，如采取传统加固方式势必大大增加管线迁改、既有设施拆除等，不仅增加了项目建设安全风险，同时加大了项目建设工期、投资压力；根据南昌地区水文地质条件，探索一种适合该地区盾构接收的一种安全、经济、环保的方式是后续地铁施工的迫切需求。,第一部分 工程概况,第二部分 类似工程案例,案例一：南昌轨道交通1号线秋水广场站盾构接收,秋水广场站：1号线地铁大厦站-秋水广场站土压盾构接收站，车站为地下三层明挖车站，盾构接收井深24.5m，站点距离赣江不足100m。车站地质条件自上而下依次为：7.9米素填土层- 8.0米砂层-2.0米砂砾层-1.7米圆砾层-3.9米中风化泥质粉砂岩层，其中盾构隧道范围内以砂层、砂砾层圆砾层为主，地下水位埋深6-8米。 盾构接收端头加固采用“三轴搅拌桩+高压旋喷桩”进行，加固区长11.2米，加固区总深度为24米，其中三轴搅拌、高压旋喷加固深度为19.8米,第二部分 类似工程案例,实施效果：盾构接收前进行加固区水平取芯、垂直取芯监测加固效果，其中高压旋喷桩、三轴搅拌桩在中粗砂层中芯样不完整，砂砾层、圆砾层内几乎没有芯样，水平钻孔出现了涌水现象。盾构左右线接收累计增设降水井约45口，右线盾构降水时间约2.5个月。,第二部分 类似工程案例,案例二：南昌轨道交通1号线5标八一馆站盾构接收,八一馆站：1号线八一广场-八一馆站区间土压盾构接收站点，车站为地下两层明挖车站。车站围护结构采用800mm厚钢筋混凝土地下连续墙。盾构接收端地质条件主要包括杂填土、粉质粘土、圆砾层、砂砾层及中风化泥质粉砂岩，其中隧道穿越地层主要为圆砾层、砾砂层。,第二部分 类似工程案例,工程土压盾构接收采用“地层冷冻加固+钢套筒接收”方案，其中盾构接收端纵向冷冻长度2.8m，水平加固范围为隧道边线左右各3m，垂直加固范围为隧道顶部以上3m至隧道底部以下3m范围。工程盾构接收所用钢套筒筒体部分长10500mm，直径（内径）6700mm，分四段组装完成。 实施效果：2014年8月底，八一馆站完成冷冻加固、钢套筒安装等工作，八一广场-八一馆站下行线顺利贯通，期间未进行盾构接收端降水施工。2014年11月，该区间上行线贯通，钢套筒接收得到成功运用。,第三部分 总体施工方案,第二部分 类似工程案例,案例三：广州地铁二-八线延长工程，南浦站洛溪站盾构区间,原设计方案：端头采用水泥土搅拌桩、旋喷桩和地面注浆进行加固； 变更原因：减少征地拆迁，减少管线迁改，车站较深传统加固方式难以保证加固质量。洛溪站南到达端头地下水丰富，隧道洞身范围中粗砂层很厚，拱顶部覆盖层稳定性差。 最终方案：经多轮分析研究最终决定采用“地面加固(一道素混凝土连续墙)+接收钢套筒”方式进行，洛溪站南端头紧靠洞门围护结构连续墙外侧施工一道1200mm厚素混凝土连续墙；宽度为隧道中心线左右各4m，加固体深度从隧道底以下2m至地面。 钢套筒主要参数：总长9600mm，直径（内径）6500mm，外径6840mm。共分成三段，每段3200mm，每段又分为上下两个半圆。,第二部分 类似工程案例,实施效果：2009年5月15日，广州地铁二八号线南延线盾构3标洛溪站南端头盾构顺利接收，这标志着盾构机车站内钢套筒接收到达施工新技术在广州地铁建设中成功应用。,案例四：地铁大厦站（地下三层站）设计情况,水文地质情况：隧道覆土15.7米，埋深21.7m，地质自上而下分别为6.5米素填土、6.4米粉质粘土、8.5米砂层，地下水位于地面以下5.5米。设计加固方式：加固区总长9.9米,其中靠近围护结构0.5米为高压旋喷桩，外围9.4米为三轴搅拌桩，加固范围为隧道周围约3米范围内，加固区深度为24米 。,第二部分 类似工程案例,案例一：地铁大厦站（地下三层站）施工情况,垂直取芯：地表以下16米左右存在完整芯样，16m以下没有完整芯样。水平取芯：水平取芯9根，沿隧道断面均匀布置，钻孔深度2.5米，其中1-6号孔基本无芯样。,第二部分 类似工程案例,案例五：雅苑路站（地下二层车站）设计情况,水文地质情况：隧道覆土10.5米，埋深16.5m，地质自上而下分别为3.8米素填土、6.0米粉质粘土、6.0米砂层，地下水位于地面以下5.5米。设计加固方式：加固区总长11.1米,其中靠近围护结构0.5米为高压旋喷桩，外围10.6米为三轴搅拌桩，加固范围为隧道周围约3米范围内 ，加固区深度为18.9米。,第二部分 类似工程案例,案例六：雅苑路站（地下二层车站）设计情况,垂直取芯：地表以下17米左右存在完整芯样，17m以下没有完整芯样。水平取芯：水平取芯9根，沿隧道断面均匀布置，钻孔深度2.5米，各芯样完整。,第二部分 类似工程案例,案例七：北京铁路地下直径线-大直径泥水盾构始发-玻璃纤维筋设计方案：采用玻璃纤维筋施工盾构始发洞门范围内的地下连续墙，实现盾构始发过程中连续墙直接切除。不能降水-不能破洞门。,第二部分 类似工程案例,第二部分 类似工程案例,第一部分 工程概况,第三部分 总体施工方案,（一）盾构接收方案对比,第三部分 总体施工方案,第三部分 总体施工方案,本方案结合类似工程案例，拟采取“玻璃纤维筋连续墙+钢套筒”方式直接实现盾构接收工作，减少常规施工过程中盾构端头加固、地面管线改迁等大量工作。 首先车站围护结构施工期间，根据盾构接收预埋洞门钢环位置、直径，调整盾构隧道范围内的连续墙分副情况及配筋。将盾构隧道范围的地下连续墙按幅宽为7.5米设计，同时将盾构隧道范围内的地下连续墙由常规的钢筋调整为玻璃纤维筋。如此可以实现盾构接收过程中，盾构直接切除配置有玻璃纤维筋的地下连续墙。此外，在预埋的盾构钢环外侧，通过安装密闭钢套筒、反力架等，实现盾构切除地下连续墙后直接进入钢套筒内，并同步进行已拼装管片的壁后注浆等止水措施。当管片外侧堵水及洞门密封完好后拆除盾构接收钢套筒及反力架，完成盾构接收施工。,（二）总体施工方案：,第三部分 总体施工方案,第三部分 总体施工方案,（三）施工总体流程,第三部分 总体施工方案,（四）围护结构调整方案,本标段雅苑路站-红谷中大道站土压盾构及红谷中-阳明公园站泥水盾构刀盘直径均为6280，盾构接收洞门钢环设计直径为6500。为实现盾构出洞过程中顺利切除车站围护结构地下连续墙，必须对连续墙工字钢接头位置及配筋进行调整。调整后的盾构隧道范围内连续墙幅宽为7.5m，同时将刀盘范围内及周围一定区域 ，便于盾构接收过程中直接采用盾构机切除。,第三部分 总体施工方案,原设计玻璃纤维筋情况,建议调整方案,第三部分 总体施工方案,（五）钢套筒设计与施工,第三部分 总体施工方案,钢套筒与洞门环连接,第三部分 总体施工方案,钢套筒基座安装及筒体组装,第三部分 总体施工方案,钢套筒反力架安装,第三部分 总体施工方案,钢套筒填料施工,安装完成后，要仔细检查各连接位置的紧固程度，再进行填料，主要是粗砂。填料完成后，要对钢套筒的连接进行加压测试，以检查渗漏情况，测试压力不小于盾构土仓（泥水）的切口压力。,第三部分 总体施工方案,盾构接收及钢套筒拆除,第三部分 总体施工方案,盾构接收工期安排,第四部分 工程造价分析,雅苑路站-红谷中大道站原盾构端头加固涉及雅苑路两层站盾构始发加固及红谷中大道站三层站盾构接收加固，总价为372.4万，其中红谷中大道站盾构接收加固费用约210万。阳明公园站端头加固费用168万，其中阳明公园站如采用原方案进行三轴搅拌加固，则需拆除其前方过街通道并重新修建过街天桥总投资约900万。阳明公园站如改为盾构钢套筒接收方式，预计造价为391万，节省投资约677万。同时仅从造价方面考虑，红谷中大道站采用钢套筒接收方案可以增加钢套筒设备摊销次数，减少设备使用费用，估算红谷中接收费用约365万。 总体而言，两站点盾构采用钢套筒接收比原方案节省投资约520万。,第五部分 应急预案,（一）盾构隧道漏水、漏浆、透水处置方案,到达段施工过程中，盾构隧道位于上软下硬段地层中，上部为透水性较强的砂砾层，且地下水较丰富，可能导致盾构隧道施工中发生漏水、漏浆、甚至透水事故。 主要措施：针对泄漏部位进行集中压注盾尾油脂，填堵盾尾密封可能出现的泄漏位置。配置初凝时间较短的双液浆进行壁后注浆，压浆在盾尾后36环进行。,第五部分 应急预案,（二）钢套筒接收过程中，盾构刀盘碰到钢套筒，导致钢套筒破坏发生漏水、漏砂现象 在盾构施工过程中，盾构隧道轴线、钢套筒安装轴线在测量中存在误差、接收过程中盾构姿态控制不当，容易导致刀盘刮到钢套筒，严重时将导致漏水、漏砂现象，甚至发生地面坍塌现象。（一）预防措施 1）在到达段进行一次联系测量，在盾构机进洞前50环时，对控制点各进行一次复核测量，同时对进洞端洞门中线进行测量复核，确定洞门中心精确位置，并报第三方测量单位进行复核，确保控制点精确无误。 2）盾构机在推进最后50环过程中，根据定向测量和联系测量成果，有计划地进行纠偏工作，推进纠偏严格按照小量多次的原则进行，使盾构机姿态控制在水平15mm以内，垂直方向在+20+30mm，以保证隧道的顺直度。 3）加强现象管理，在测量放样后，再进行钢套筒下井作业施工，在钢套筒固定之前，需再次进行测量复核作业。以便对钢套筒进行精确定位。,第五部分 应急预案,（三）拆除钢套筒时，洞门处发生漏水、漏砂现象在盾构机完全进入钢套筒之后，在洞门密封处理效果不佳情况下，拆除钢套筒时，洞门发生漏水现象。（一）预防措施（1）盾构推进时，严格按照技术交底执行，加强同步注浆及二次注浆量，填充好管片背后建筑间隙。（2）盾尾进入加固体后，在盾尾后部第7环开始，利用管片上除封顶块以外的注浆孔，向管片外侧注入双液浆，以制作止水环，保证加固体外7环连续的止水环。（3）钢套筒与洞门环板之间设一过渡连接板，洞门环板与过渡连接板采用烧焊连接，钢套筒的法兰端与过渡连接板采用8.8级螺栓连接，洞门和钢套筒形成一个封闭空间，保持接收是洞门内外水土压力平衡，较少水土流失。,敬 请 指 导 谢谢！,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
