盾構(gòu)施工技術(shù)控制

1、盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)施工技術(shù)中鐵十八局集團(tuán)有限公司中鐵十八局集團(tuán)有限公司王忠仁王忠仁2016年1月10日 于長(zhǎng)春盾構(gòu)是一種既能支撐地層壓力盾構(gòu)是一種既能支撐地層壓力、又能、又能在地層中掘進(jìn)的施工機(jī)具在地層中掘進(jìn)的施工機(jī)具.以盾構(gòu)為核心的建造隧道的施工方法以盾構(gòu)為核心的建造隧道的施工方法稱為盾構(gòu)工法稱為盾構(gòu)工法.盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁1、場(chǎng)地作業(yè)少，隱蔽性好，因噪音、振動(dòng)引起的環(huán)境影響小；2、隧道施工的費(fèi)用和技術(shù)難度基本不受覆土深淺的影響，適宜于 建造覆土深的隧道；3、穿越河底或海底時(shí)，隧道施工不影響航道，也完全不受氣候的 影響；4、穿越地面建

2、筑群和地下管線密集區(qū)時(shí)，周圍可不受施工影響；5、自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工速度較快。 盾構(gòu)法施工的優(yōu)點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁1、施工設(shè)備費(fèi)用較高；2、覆土較淺時(shí)，地表沉降較難控制；3、用于施工小曲率半徑隧道時(shí)，掘進(jìn)較困難。 盾構(gòu)法施工的缺點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)機(jī)敞開(kāi)式封閉式土壓平衡式（EPB）泥水平衡式（Slurry）純土壓平衡式加泥型土壓平衡式（泡沫、膨潤(rùn)土等盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)法主要施工程序1、建造盾構(gòu)工作井、建造盾構(gòu)工作井2、盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)安裝就位、盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)安裝就位4、初推段掘進(jìn)施工、初推

3、段掘進(jìn)施工5、掘進(jìn)機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)換、掘進(jìn)機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)換6、盾構(gòu)連續(xù)掘進(jìn)施工、盾構(gòu)連續(xù)掘進(jìn)施工8、盾構(gòu)進(jìn)入接井、盾構(gòu)進(jìn)入接井7、接收井洞口土體加固、接收井洞口土體加固3、出洞口土體加固、出洞口土體加固盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁隧道盾構(gòu)掘進(jìn)示意圖隧道盾構(gòu)掘進(jìn)示意圖開(kāi)挖開(kāi)挖襯砌襯砌出土出土運(yùn)輸運(yùn)輸盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁隧道地質(zhì)情況、工程要求、環(huán)境保護(hù)要求、經(jīng)濟(jì)比較、地面施工場(chǎng)地大小等因素是盾構(gòu)選型的基本依據(jù)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁土壓平衡盾構(gòu)機(jī)工作原理土壓平衡盾構(gòu)機(jī)工作原理水 土壓+ 壓=土倉(cāng)

4、壓力力 力盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁1 .1 .小凈距小凈距 小于小于 0.7 D0.7 D2 .2 .淺覆土淺覆土 小于小于 D D 3 .3 .小半徑小半徑 小于小于 40 D40 D 4 .4 .大坡度大坡度 大于大于 3%3%5 .5 .長(zhǎng)距離長(zhǎng)距離 大于大于 45 KM45 KM6 .6 .大深度大深度 大于大于 50 M50 M1 .1 .盾構(gòu)始發(fā)（出洞）階段盾構(gòu)始發(fā)（出洞）階段2 .2 .盾構(gòu)試掘進(jìn)和正式掘進(jìn)階段盾構(gòu)試掘進(jìn)和正式掘進(jìn)階段 3 .3 .盾構(gòu)接收（進(jìn)洞）階段盾構(gòu)接收（進(jìn)洞）階段 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)始發(fā)（出洞）階段是控制盾構(gòu)掘進(jìn)施工

5、的首要環(huán)節(jié)。在盾構(gòu)始發(fā)（出洞）前、后各項(xiàng)準(zhǔn)備工作中需要做好充分的技術(shù)、人員、材料、設(shè)備準(zhǔn)備，并對(duì)盾構(gòu)是否具備出洞條件予以審查，確保盾構(gòu)在安全可靠的前提下能順利出洞。(南京案例盾構(gòu)機(jī)被埋,停工3個(gè)月) 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)出洞土體加固針對(duì)土體加固應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下三方面：盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)始發(fā)基座設(shè)置 盾構(gòu)始發(fā)前需將盾構(gòu)機(jī)準(zhǔn)確的擱置在符合設(shè)計(jì)軸線的始發(fā)基座上，待所有準(zhǔn)備工作就緒后，沿設(shè)計(jì)軸線向地層內(nèi)掘進(jìn)施工。因此，盾構(gòu)出洞前盾構(gòu)始發(fā)基座定位的準(zhǔn)確與否，直接影響到盾構(gòu)機(jī)始發(fā)姿

6、態(tài)好壞。在檢查盾構(gòu)始發(fā)基座時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)復(fù)核高度重視。一般始發(fā)按照頭抬高2cm呈抬頭姿態(tài)始發(fā)，以確保盾構(gòu)始發(fā)后的姿態(tài)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁洞門位置及尺寸 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備井下驗(yàn)收 在井下驗(yàn)收工作的重點(diǎn)是對(duì)盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備主要部件和系統(tǒng)檢查和核對(duì)，并對(duì)試運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行見(jiàn)證，在驗(yàn)收合格前提下可批準(zhǔn)盾構(gòu)機(jī)及配套設(shè)備投入使用。盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)機(jī)外觀驗(yàn)收 序號(hào)驗(yàn)收項(xiàng)目驗(yàn)收要求1刀具數(shù)量齊全、刃口完好、安裝正確2焊縫焊縫均勻飽滿，無(wú)缺陷3外形尺寸盾構(gòu)

7、外殼長(zhǎng)度和直徑符合要求4尾刷排列整齊有序5電氣設(shè)備內(nèi)外清潔，電纜無(wú)破損和油污盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)機(jī)主體（全長(zhǎng)7.98M)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)機(jī)調(diào)試驗(yàn)收 序號(hào)驗(yàn)收項(xiàng)目驗(yàn)收要求1刀盤轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)滿足要求2超挖刀數(shù)量和行程滿足要求3推進(jìn)千斤頂數(shù)量、行程、油壓、伸縮時(shí)間滿足要求4螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速、油壓、閘門開(kāi)關(guān)滿足要求5管片拼裝機(jī)回轉(zhuǎn)角度和速度滿足要求6注漿系統(tǒng)滿足正常使用（用水替代）7盾尾油脂滿足正常使用8雙梁葫蘆走行和起升構(gòu)件正常，滿足正常使用9皮帶機(jī)啟動(dòng)和停止正常，滿足正常使用10泡沫系統(tǒng)噴出正常11電氣系統(tǒng)儀器儀表顯示、漏電開(kāi)關(guān)保護(hù)、警報(bào)系統(tǒng)等能正

8、常使用盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)機(jī)后盾支撐系統(tǒng)安裝 盾構(gòu)始發(fā)(出洞)三大鋼結(jié)構(gòu)件: 1 . 洞門鋼環(huán) 2 . 始發(fā)托架 3 . 反力架盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除（出洞側(cè)） 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)機(jī)始發(fā)(出洞)裝置安裝 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)機(jī)始發(fā)(出洞)裝置安裝 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)施工掘進(jìn)兩個(gè)階段:1 . 100環(huán)試推進(jìn)尋求最佳施工參數(shù)(根據(jù)合同約定由盾構(gòu)機(jī)制造商負(fù)責(zé))重工負(fù)責(zé)推進(jìn)200環(huán)，保障后300環(huán)。2 . 正式掘進(jìn)階段，施工承包商負(fù)責(zé).

9、盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)機(jī)施工參數(shù)管理 土壓力 出土量 掘進(jìn)速度 千斤頂推力 刀盤扭矩和轉(zhuǎn)速盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)機(jī)操控面板盾構(gòu)機(jī)操控面板盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 土壓力管理 超土壓掘進(jìn)-地面隆起 欠土壓掘進(jìn)-地面沉降 土壓平衡掘進(jìn)- 零沉降 (+1-3)滿足規(guī)范要求盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 出土量 進(jìn)土量= =出土量盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制 規(guī)范規(guī)定允許偏差均為50mm 。 發(fā)現(xiàn)偏離應(yīng)逐步糾正，不得猛糾硬調(diào)。 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 管片拼裝控制 管片拼裝是盾構(gòu)法施工的關(guān)鍵工序

10、，管片拼裝的質(zhì)量好壞直接影響到隧道結(jié)構(gòu)的安全和使用功能。盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁隧道管片拼裝現(xiàn)場(chǎng)隧道管片拼裝現(xiàn)場(chǎng)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁流水線上的管模盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 制作管片模具的精度符合規(guī)范要求。 制作管片類型、管片脫模后成品外觀質(zhì) 量及尺寸偏差滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。 管片的砼抗壓強(qiáng)度及抗?jié)B指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。 管片的檢漏檢測(cè)和三環(huán)試拼裝檢驗(yàn)符合規(guī)范要求。 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 管片進(jìn)場(chǎng)檢查 根據(jù)管片排序圖核對(duì)進(jìn)場(chǎng)管片規(guī)格是否滿足施 工需要。 審查進(jìn)場(chǎng)管片出廠質(zhì)量合格證明文件。 復(fù)查進(jìn)場(chǎng)管片外觀質(zhì)量，若發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)督促承包單

11、位進(jìn)行修補(bǔ)。 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁管片進(jìn)場(chǎng)卸車盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 管片拼裝前檢查 根據(jù)管片接縫防水設(shè)計(jì)要求一般需粘貼防水密封墊，工程師應(yīng)在管片拼裝前對(duì)密封墊粘貼位置和粘貼質(zhì)量逐塊檢查。盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 管片成環(huán)后檢查 高程和平面偏差。 縱、環(huán)向相鄰管片高差和縱、 環(huán)向縫隙寬度。 縱、環(huán)向相鄰管片螺栓連接。盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁三環(huán)試拼裝盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 注漿作業(yè)監(jiān)控 (同步) 漿液配合比 (粉煤灰,膨潤(rùn)土,沙) 注漿量 (理論縫隙量1.52倍) 注漿壓力 (0.10.3MPA)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)

12、施工控制要點(diǎn)王忠仁 同步注漿同步注漿攪攪 拌拌 站站盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 漿液配合比： 水 粉煤灰 膨潤(rùn)土 細(xì)砂 240kg 310kg 110kg 710kg 灌漿前空隙厚度管片注漿后漿層厚度管片140mm140mm盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)接收（進(jìn)洞）階段掘進(jìn)是盾構(gòu)法隧道施工最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。盾構(gòu)能否順利進(jìn)洞關(guān)系到整個(gè)隧道掘進(jìn)施工的成敗。在盾構(gòu)進(jìn)洞前后需監(jiān)督承包單位做好充分的盾構(gòu)接收的準(zhǔn)備工作，確保盾構(gòu)以良好的姿態(tài)進(jìn)洞，就位在盾構(gòu)接收基座上。 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)進(jìn)洞土體加固 盾構(gòu)進(jìn)洞區(qū)域土體

13、加固一般與出洞區(qū)域土體加固是同時(shí)進(jìn)行，對(duì)盾構(gòu)進(jìn)洞土體加固效果的檢驗(yàn)可參照對(duì)盾構(gòu)出洞土體加固。 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 盾構(gòu)接收基座設(shè)置 盾構(gòu)接收基座用于接收進(jìn)洞后的盾構(gòu)機(jī)，由于盾構(gòu)進(jìn)洞姿態(tài)是未知的。在盾構(gòu)接收（進(jìn)洞）前仍需復(fù)核接收井洞門中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面為原則），確保盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞后能平穩(wěn)、安全推上基座。盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 1 . 盾構(gòu)通過(guò)巖溶和溶蝕空洞 2 . 盾構(gòu)通過(guò)高架橋樁基 3 . 盾構(gòu)通過(guò)球狀風(fēng)化體地段(孤石

14、) 4 . 盾構(gòu)通過(guò)泥質(zhì)粉砂巖段(結(jié)泥餅) 5. 盾構(gòu)在上軟下硬段巖層掘進(jìn) 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 施工過(guò)程常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題 管片破損(崩缺、裂紋 )、錯(cuò)臺(tái)、滲水、上浮、隧道軸線偏差 (沈陽(yáng)地鐵案例)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁鳥嘴錯(cuò)臺(tái)唇型錯(cuò)臺(tái)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 管片崩缺、裂紋產(chǎn)生的原因 1. 盾構(gòu)機(jī)盾尾間隙過(guò)小。 2. 千斤頂布置不合理, 千斤頂?shù)姆植寂c管片 接縫不匹配。 3. 盾尾鉸接使盾尾與管片的適應(yīng)性變差。 4.吊運(yùn)和拼裝過(guò)程中的碰撞損壞盾構(gòu)機(jī)軸線與管片軸線偏差過(guò)大

15、5.盾構(gòu)機(jī)軸線與管片軸線偏差過(guò)大盾構(gòu)機(jī)軸線與管片軸線偏差過(guò)大 6.各組推進(jìn)千斤頂推力相差過(guò)大等。 7.管片上浮和管片扭轉(zhuǎn)方面的原因 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁封頂塊出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞封頂塊出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁管片上出現(xiàn)細(xì)紋裂縫管片上出現(xiàn)細(xì)紋裂縫2盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁縱縫錐度縱縫角度管片寬度環(huán)縫角度弧長(zhǎng)+管片厚度控控 制制 要要 素素盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 管片滲漏水產(chǎn)生的原因 1.管片本身質(zhì)量原因。 。 2.管片壁后注漿防水質(zhì)量原因。 3.施工原因 。 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁 管片錯(cuò)臺(tái)產(chǎn)生的原因 1.線路方面的原因 (小曲率半徑地段 表現(xiàn)在隧道腰部左右方向錯(cuò)臺(tái))。 2.管片上浮造成錯(cuò)臺(tái)(主要表現(xiàn)為豎向錯(cuò)臺(tái),隧道頂部、拱部錯(cuò)臺(tái)量最大 ) 。 3. 注漿偏壓造成錯(cuò)臺(tái)(一般表現(xiàn)為局部管片塊的向隧道內(nèi)部錯(cuò)臺(tái) )。 4.其他原因造成錯(cuò)臺(tái) (管片選型不當(dāng),掘進(jìn)操作不當(dāng),急糾偏) 。 盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)王忠仁1)加強(qiáng)管片本身生產(chǎn)質(zhì)量控制 2) 盾構(gòu)機(jī)采用主動(dòng)鉸接 3) 嚴(yán)格控制管片進(jìn)場(chǎng)、運(yùn)輸、拼裝引起的質(zhì)量缺陷