
掘削管理及控制
因为开挖面泥水平衡是一种动态的平衡,当由于某些原因变化时,平衡就可能被打破,所以,无论是在掘进阶段还是停止掘进阶段都应注意泥水压力的变化,采取相应措施使泥水压力尽可能地接近设计泥水压力。开挖面泥水压力控制在设计泥水压力的±0.2kg/cm2之内。掘削干砂量也是泥水平衡盾构施工管理中的重要参数之一。根据送、排泥的流量计和密度计测定的各种流量和密度,从这些数据中,对送、排泥浆中包含的掘削干砂量的体积进行积算,来反映盾构每环推进掘削下来的土体量。当偏差量>20%时,应使用土层探测装置,以便及时掌握切口正面土体塌方情况,并及时反映。在实际推进过程中发现影响干砂量变大的原因:切口水压太低;推进速度太慢或变化太大;逆洗次数太多和时间过长;掘进中断次数太多。因此,要求根据具体施工情况及时调整某些参数,从而减小正面的土体塌方可能。
泥水处理系统的管理及控制
泥水的比重是一个主要控制指标。掘进中进泥比重不易过高或过低,前者将影响泥水的输送能力,后者将破坏开挖面的稳定。因此,泥水比重的范围应在1.20~1.25g/cm3 。即从ρ=1.25 g/cm3 开始,可对泥浆水进行稀释,降低比重;在ρ=1.2g/cm3时,可适当添加陶土或膨润土,以提高泥水的比重。泥水的粘度是另一个主要控制指标。从土颗粒的悬浮性要求而言,要求泥水的粘度越高越好,根据泥水处理系统的自造浆能力,随着推进环数的增加,泥浆越来越浓,粘度也呈直线上升,而比重的增加并非说明泥浆的质量越来越高,因此,泥水粘度的范围应在20~25S,考虑到粘度的调整有一个过程,故在泥浆粘度为21s始(调整槽粘度),即可逐渐添加CMS,添加量的多少视粘度下降的趋势而定。析水量是泥水管理中的一项综合指标,它更大程度上与泥水的粘度有关,悬浮性好的泥浆就意味着析水量就小,反之就大。泥水的析水量应小于5%,降低土颗粒和提高泥浆的粘度,是保证析水量合格的主要手段。
浅覆土施工对策措施
根据泥水平衡盾构的施工特点和江中段浅覆土的工况条件,制定了以下防范措施。其目的是对盾构穿越江中段施工提出防漏、防冒、防塌、防堵、防浮和防磕技术要求,确保盾构安全通过浅覆土区域,顺利抵达浦西。提高同步注浆质量;保持切口水压稳定;当发现盾尾漏浆情况较严重时,可配制初凝时间较短的双液浆进行衬砌壁后注浆,并适当调低切口水压。防止江底冒浆(防冒),控制切口水压波动范围;控制同步注浆压力。发现江底冒浆时,如果是轻微的冒浆,在不降低开挖面水压下向前推进,同时适当加快推进速度,提高拼装效率,使盾构尽早穿过冒浆区。当冒浆严重,不能推进时:适当降低开挖面切口水压;提高泥水比重和粘度;为能使盾构向前推进,检查掘削干砂量,确认有无超挖;掘进一段距离以后,进行充分的壁后注浆;将开挖面水压返回到正常状态,进行正常掘进。当发现江底沉降量大于5cm时应适当增加同步注浆量,必要时进行衬砌壁后补压浆。遇到切口不畅时,应及时转旁路,并通过大旁路和旁路的泥水进、排情况分析,找到不畅原因。如确定吸口堵塞时,应相应降低推进速度,同时按技术要求进行逆洗。为了解盾构推进过程中江底土层的相应沉降情况,进行高精度的水底测量,监测盾构施工时江底土层的沉降变化,以便指导盾构推进施工。对盾构穿越江中段进行全过程的监测,采用走航式水中调查作业,并采用微波测距导航系统以及双通道精密水准测量仪,其精度均达到设计要求。
