TBM豆砾石回填灌浆施工技术

TBM豆砾石回填灌浆施工技术

摘要随着国民经济和工程建设的发展,我国越来越多的长大隧道工程必将采用TBM施工,豆砾石回填灌浆是双护盾TBM施工的主要施工环节之一,根据甘肃省引洮供水一期工程总干渠9#隧洞的双护盾施工,阐述豆砾石回填灌浆施工技术,以期对类似工程有参考价值。

关键词TBM;豆砾石;双护盾;回填灌浆

1工程概述

甘肃省引洮供水一期工程总干渠9#隧洞工程区位于甘肃省定西市境内,隧洞全长18275m,设计纵坡为1/1650,横断面型式为圆型,开挖直径5.75m,衬砌厚度280mm,净断面尺寸(直径)为4.96m,预制衬砌背后与围岩之间的顶部空腔180mm,侧拱部空腔115mm,底拱部空腔50mm。本隧洞工程采用双护盾TBM施工,由掘进、预制管片衬砌、豆砾石回填灌浆三大工作环节组成,豆砾石回填灌浆是其中的一个重要环节,其实施采用梯形对称灌注法。

2施工程序

1)作业流程。TBM掘进预制衬砌管片背后与围岩面360°范围内的豆砾石回填灌浆和砂浆回填。作业流程为:豆砾石回填→衬砌管片勾缝、非灌浆孔封堵→底拱灌注砂浆→灌注水泥浆→封堵灌浆孔→质量检验→补灌→重新质检→合格。2)预留孔编号。为了方便施工组织、工程量统计,按TBM掘进方向,对衬砌管片上预留的9个孔(工作孔)按顺时针方向进行编号见图1。

3施工作业

3.1豆砾石回填

1)起始环回填(豆砾石、砂浆)。起始环回填是豆砾石回填灌浆的基础,根据现场施工实际情况,当预制管片衬砌达到5环时,从第一环进行两侧、顶拱270°的范围豆砾石回填,底拱砂浆回填在完成第17或18环预制管片衬砌后进行,从第一环进行砂浆灌注。2)豆砾石回填。豆砾石回填是在起始环回填(砂浆、豆砾石)的基础上进行,在预制管片衬砌完毕脱离护盾后立即进行,管片外侧与围岩之间的空腔应充填密实,豆砾石的预压坚持“脱离护盾一环就必须回填一环”的原则进行。豆砾石回填是在两侧拱上部、顶拱部预制管片中的预留孔(灌注孔)进行回填。①两侧拱豆砾石回填。在灌注时为防止产生偏压使管片发生错台或损坏,必须做到自下而上。单机工作、交叉对称灌注。具体方法:将联接喷豆砾石管道的喷头先、后装入两侧拱的预留孔D1孔、C2孔灌注(见图1),当观察到从第三环的D2-C1排孔有豆砾石滑出时停止灌注,取下喷头将D1—C2孔封堵,完成一次两侧拱的豆砾石回填。依次配合掘进、衬砌向前推进。在灌注豆砾石的过程中要注意观察两侧拱下部C1、D2孔,如有豆砾石滑出要及时封堵。②顶拱部豆砾石回填。在滞