盾構(gòu)區(qū)間隧道偏差超限案例

案例一地鐵1號線南延線華廣區(qū)間盾構(gòu)隧道偏差超限質(zhì)量事故地鐵1號線南延線華陽站?廣都北站右線（以下簡稱：華廣區(qū)間右線）全長708.667m,采用盾構(gòu)法施工。該盾構(gòu)機(jī)于3月7日從廣都北站始發(fā)，3月13日項目部測量組對1?12環(huán)進(jìn)行管片姿態(tài)測量，測量成果顯示隧道高程最大偏差為19mm;3月19日項目部對1?56環(huán)管片姿態(tài)進(jìn)行復(fù)測，發(fā)現(xiàn)17-56環(huán)（GDYK25+533.3?+593.3）均出現(xiàn)不同程度的超限，其中56環(huán)垂直偏差達(dá)到+2010mm、水平偏差+52mm,但盾構(gòu)機(jī)測量導(dǎo)向系統(tǒng)56環(huán)處顯示的盾構(gòu)垂直偏差為盾首-29mm、盾尾-25mm，水平偏差盾首+41mm、盾尾+35mm,成型隧道實測偏差與盾構(gòu)機(jī)測量導(dǎo)向系統(tǒng)顯示偏差嚴(yán)重不符。經(jīng)過調(diào)查，確認(rèn)是盾構(gòu)機(jī)VMT系統(tǒng)（盾構(gòu)機(jī)上使用的一種測量自動導(dǎo)向系統(tǒng)）中輸入了錯誤的盾構(gòu)推進(jìn)計劃線數(shù)據(jù)文件， 致使盾構(gòu)機(jī)按照錯誤的計劃線推進(jìn)，導(dǎo)致盾構(gòu)隧道軸線偏差。加之項目部未按照測量規(guī)定的頻次（每20環(huán)人工復(fù)測一次）進(jìn)行人工復(fù)核，致使偏差不斷擴(kuò)大而未能及時被發(fā)現(xiàn)。造成直接經(jīng)濟(jì)損失273萬余元，構(gòu)成市政基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量一般事故。一、工程概況地鐵1號線南延線土建1標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間，由科技園站?錦江站?華陽北站?華陽站?廣都北站4個區(qū)間組成，線路沿天府大道西側(cè)輔道敷設(shè)，設(shè)計總長6039m。華陽站?廣都北站盾構(gòu)區(qū)間右線起點里程YDK24+901.7,終點里程YDK25+617.3，短鏈6.933m,全長708.667m。二、事故經(jīng)過1.該盾構(gòu)所用的數(shù)據(jù)文件形成的經(jīng)過2013年10月，項目部完成華廣區(qū)間左右線設(shè)計軸線計算后，將計算結(jié)果報三級公司精測隊進(jìn)行復(fù)核，設(shè)計軸線計算結(jié)果正確，項目部收到經(jīng)復(fù)核后的電子文件為“華廣區(qū)間右線.DT2”，該文件保存在測量組共用工作U盤中。三級公司復(fù)核后的書面材料于2014年2月23日返給項目部。2013年11月，三級公司精測隊隊長某到工地對測量人員進(jìn)行了VMT系統(tǒng)的使用培訓(xùn)。2014年1月，項目部測量人員汪某在自己的電腦上練習(xí)VMT系統(tǒng)（SLS-T版本）使用時，采用了華廣區(qū)間右線的設(shè)計要素，生成了自己的練習(xí)文件“華廣區(qū)間右線 .DTA”，由于軟件在試用期后其電腦無法打開“華廣區(qū)間右線.DTA”練習(xí)文件，汪某將文件拷入測量組共用工作U盤，準(zhǔn)備在其他電腦上打開繼續(xù)練習(xí)（至此，埋下并初步形成了事故隱患）。項目部測量組在始發(fā)前將三級公司精測隊復(fù)核的計劃線數(shù)據(jù)“華廣區(qū)間右線.DT2”導(dǎo)入盾構(gòu)機(jī)VMT系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)該文件只可用于左線盾構(gòu)機(jī)，無法直接用于右線盾構(gòu)機(jī)。原因在于左線隧道 S-537盾構(gòu)機(jī)VMT系統(tǒng)為高版本（SLS-SL版本），右線隧道S-395盾構(gòu)機(jī)VMT系統(tǒng)為低版本（SLS-T版本），兩個版本的區(qū)別在于導(dǎo)入的文件格式不同，后綴為“.DTA”文件只能用于“SLS-T”低版本VMT系統(tǒng)，后綴為“.DT2”文件只能用于“SLS-SL”高版本VMT系統(tǒng)。為解決導(dǎo)入問題，項目部測量組請三級公司邀請當(dāng)?shù)亓硪豁椖康臏y量主管某于2014年3月5日到現(xiàn)場指導(dǎo)，項目部測量人員某在指導(dǎo)下，在其電腦上安裝的高版本（SLS-SL版本）VMT系統(tǒng)軟件上將測量組共用工作U盤中的“華廣區(qū)間右線.DT2”文件通過轉(zhuǎn)換成為“華廣區(qū)間右線.COO”數(shù)據(jù)文件（“.COO”格式文件是“SLS-T”版本和“SLS-SL”版本均可打開的中間格式文件），并存入共用工作U盤，擬作為導(dǎo)入右線盾構(gòu)機(jī)VMT系統(tǒng)的隧道計劃線數(shù)據(jù)。（該工作步驟為隱患繼續(xù)發(fā)展成為事故又創(chuàng)造了一個條件，此時以上3人相互間未完全溝通可能誘發(fā)錯誤的其它文件信息。）至此，測量組共用U盤中存在3個計劃線數(shù)據(jù)文件，分別為：“華廣區(qū)間右線.DTA”（后來實際導(dǎo)入VMT的文件）、“華廣區(qū)間右線.DT2”、“華廣區(qū)間右線.COO。2?數(shù)據(jù)導(dǎo)入及人工復(fù)測2014年3月5日下午，項目部測量人員3人和某一同來到右線盾構(gòu)機(jī)上，進(jìn)行始發(fā)前盾構(gòu)機(jī)測量準(zhǔn)備工作。在盾構(gòu)機(jī)操作室，打開測量系統(tǒng)電腦時發(fā)現(xiàn)測量系統(tǒng)通訊出現(xiàn)故障，某等3人在盾構(gòu)機(jī)上排查和處理通訊故障，由某在盾構(gòu)操作室導(dǎo)入盾構(gòu)隧道計劃線數(shù)據(jù) （導(dǎo)入的數(shù)據(jù)實為汪某練習(xí)用的“華廣區(qū)間右線.DTA”錯誤文件，但導(dǎo)入人員并不知情，成為隱患轉(zhuǎn)化為事故的直接原因），數(shù)據(jù)導(dǎo)入完成后某也參與通訊故障的排查處理。故障排除后，某用 VMT系統(tǒng)進(jìn)行了盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)的測量，并顯示盾構(gòu)姿態(tài)正常，就離開了操作室。3月7日，項目部未對該盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行始發(fā)前VMT系統(tǒng)計劃線進(jìn)行驗收即開始盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)，3月12日掘進(jìn)至13環(huán)，項目部測量組對1-12環(huán)的管片姿態(tài)進(jìn)行了測量，測量數(shù)據(jù)顯示：高程方向上最大偏差20mm。3月14日?18日，在華廣區(qū)間右線盾構(gòu)正常施工過程中，項目部安排所有測量人員到華廣區(qū)間左線進(jìn)行移交鋪軌前的貫通測量和資料整理，期間測量人員未按規(guī)定頻率復(fù)測右線管片姿態(tài)。3月19日盾構(gòu)掘進(jìn)至第57環(huán)，項目部測量組對1-56環(huán)管片姿態(tài)進(jìn)行了人工復(fù)測，測量數(shù)據(jù)顯示：高程方向上最大偏差為 2010mm。三、原因分析1?直接原因項目部測量人員未認(rèn)真核對測量文件，因誤操作而導(dǎo)入了錯誤的右線計劃線數(shù)據(jù)，在盾構(gòu)導(dǎo)向系統(tǒng)中生成了錯誤的推進(jìn)計劃線， 造成華廣區(qū)間右線盾構(gòu)隧道嚴(yán)重超限，是導(dǎo)致此次事故的直接原因。2?管理原因⑴項目部上級公司（三級子公司）測量管理工作存在職責(zé)不清、責(zé)任不明的現(xiàn)象，管理流程上只重視了原始計劃線的計算和復(fù)核工作，未建立現(xiàn)場原始計劃線數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)入后復(fù)核的制度， 致使現(xiàn)場錄入了錯誤的數(shù)據(jù)而未能發(fā)現(xiàn)，是導(dǎo)致此次事故的主要原因。⑵項目部未嚴(yán)格執(zhí)行人工復(fù)測的規(guī)定。華廣區(qū)間右線盾構(gòu)機(jī)從始發(fā)至56環(huán)止，在3月13日對第1?12環(huán)管片進(jìn)行了第1次復(fù)測后，未按每20環(huán)人工復(fù)測1次的規(guī)定在推進(jìn)到第32環(huán)時進(jìn)行人工復(fù)測，致使錯誤的計劃線在施工中未能及時發(fā)現(xiàn)和糾正，是擴(kuò)大此次事故損失的重要原因⑶項目部上級公司對盾構(gòu)機(jī)自動導(dǎo)向系統(tǒng)相關(guān)知識培訓(xùn)不到位，導(dǎo)向系統(tǒng)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)卡控不嚴(yán)密，是導(dǎo)致此次事故的重要原因。⑷盾構(gòu)項目部總工未對本項目盾構(gòu)操作人員進(jìn)行隧道線形技術(shù)交底，未按要求對工程部及測量組工作進(jìn)行檢查，是造成此次事故的原因之一。⑸項目部上級公司對項目部管理不到位，對項目指導(dǎo)幫助不夠，過程檢查不力，未能及時發(fā)現(xiàn)項目管理中存在的問題，致使該項目測量管理工作存在的嚴(yán)重問題未能及時糾正，是導(dǎo)致此次事故的管理原因。⑹二級公司指揮部和二級公司本部對該項目管理制度的建立健全和執(zhí)行情況監(jiān)督檢查不力，對測量管理工作檢查不到位，是導(dǎo)致此次事故的又一管理原因。四、 事故性質(zhì)此次事故是一起因?qū)肓隋e誤的計劃線數(shù)據(jù)、測量復(fù)核不到位、教育培訓(xùn)不到位、項目管理不到位等因素造成的責(zé)任事故。五、 處理方案事故發(fā)生后，采用增設(shè)吊出井將現(xiàn)有盾構(gòu)機(jī)吊出，超限隧道采用暗挖法進(jìn)行改造，將線路恢復(fù)至原設(shè)計標(biāo)高，并增加1臺盾構(gòu)在華廣明挖區(qū)間始發(fā)，掘進(jìn)剩余的盾構(gòu)隧道。為消除質(zhì)量事故造成的缺陷，造成了273萬元返工損失，洞通工期延后2個月。六、防措施1?組織對所有盾構(gòu)掘進(jìn)自動導(dǎo)向系統(tǒng)錄入的計劃線數(shù)據(jù)進(jìn)行全面核查，確保錄入數(shù)據(jù)的正確可靠；對在建成型盾構(gòu)隧道進(jìn)行復(fù)測，對導(dǎo)線網(wǎng)、水準(zhǔn)點、吊籃等進(jìn)行全面復(fù)核測量，杜絕類似事故再次發(fā)生。2?對所有盾構(gòu)施工項目開展自動導(dǎo)向系統(tǒng)相關(guān)知識的專項技能培訓(xùn)，確保項目相關(guān)人員能夠熟練掌握相應(yīng)的技能。3?進(jìn)一步規(guī)盾構(gòu)機(jī)自動導(dǎo)向系統(tǒng)管理工作流程和權(quán)限，對用于盾構(gòu)自動導(dǎo)向系統(tǒng)的計算機(jī)和移動存儲設(shè)備建立專項管理制度， 確保數(shù)據(jù)安全可靠。4?進(jìn)一步完善項目測量管理制度，明確各級測量人員的職責(zé)和分工，并確保測量管理體系的有效運(yùn)行。5?深刻汲取事故教訓(xùn)，舉一反三，組織開展測量工作專項檢查，重點檢查測量管理制度的建立健全和測量復(fù)核制的執(zhí)行情況， 對發(fā)現(xiàn)的問題，建立問題庫并按照“五定”原則進(jìn)行整改，確保測量管理工作可控。6?編制測量事故典型案例，開展警示教育，以讓所有項目汲取教訓(xùn)，全面強(qiáng)化測量管理工作。案例二、工程概況市軌道交通2號線一期工程土建施工9標(biāo)盾構(gòu)隧道總長3864m,包括迎賓路站~袁家?guī)X站區(qū)間、袁家?guī)X站~火車站站區(qū)間、火車站站~錦泰廣場站區(qū)間，共三個盾構(gòu)隧道施工區(qū)間。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，區(qū)間原始地貌單元屬瀏陽河二級侵蝕?堆積階地， 階地主要由第四系上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、砂礫石層組成，具明顯的二元結(jié)構(gòu)。根據(jù)勘察各鉆孔中潛水位初見水位埋深0.90?6.80m,潛水穩(wěn)定水位埋深1.28?6.10m。二、盾構(gòu)施工中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題簡述及分析在盾構(gòu)隧道的施工過程中，通過對三個盾構(gòu)區(qū)間質(zhì)量情況的長期觀察和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)在隧道形成過程中出現(xiàn)輕微或嚴(yán)重的質(zhì)量問題主要?dú)w納成軸線超限問題、滲漏問題、管片錯臺問題、管片破損問題、裂縫問題五大類?，F(xiàn)針對此五類質(zhì)量問題的出現(xiàn)條件進(jìn)行了說明， 并就其后果影響的嚴(yán)重程度闡述如下：（一）盾構(gòu)隧道軸線超限問題盾構(gòu)隧道施工過程中尤其是在穿越火車站既有鐵路線路時， 由于特殊且復(fù)雜的地質(zhì)條件和測量