盾構(gòu)姿態(tài)及沉降控制實(shí)例總結(jié)課件

盾構(gòu)泥水平衡姿態(tài)及沉降控制實(shí)例總結(jié)盾構(gòu)泥水平衡姿態(tài)及沉降控制實(shí)例總結(jié)主要匯報(bào)內(nèi)容集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部二、泥水盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制一、工程概況三、泥水盾構(gòu)掘進(jìn)施工沉降控制四、施工總結(jié)主要匯報(bào)內(nèi)容集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部一、工程概況集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)瑪麗軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段包括1站2區(qū)間，位于瑪麗市松北區(qū)，線路北起河口大世界站（不含），斜穿松北大道后沿太陽(yáng)大道穿行，過(guò)玉湖站后南行相繼穿越太陽(yáng)橋、松花江后到達(dá)人民廣場(chǎng)站（不含）。含本站太～人區(qū)間１９０２ｍ松花江盾構(gòu)區(qū)間１７０３ｍ松北大道太陽(yáng)大道1.1工程概況瑪麗軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段包括1站2區(qū)間，位于玉湖站～人民廣場(chǎng)站區(qū)間左線長(zhǎng)1923.6m,右線長(zhǎng)1903.2m，設(shè)置2個(gè)聯(lián)絡(luò)通道，1個(gè)聯(lián)絡(luò)通道及泵房。區(qū)間隧道外徑Ф6200mm，采用2臺(tái)泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)施工；線路出玉湖站后向東下穿金水河河灘、金水河、太陽(yáng)橋、松花江后到達(dá)人民廣場(chǎng)站。線路平面呈反S形，共設(shè)置兩個(gè)曲線，曲線半徑分別為R=400m、R=450m；線路縱向呈“V”型，最大坡度30‰，覆土厚度約12-24m。玉湖站河玉區(qū)間人民廣場(chǎng)站右轉(zhuǎn)曲線，R=400mm左轉(zhuǎn)曲線R=450mm穿越松花江1.2km太陽(yáng)橋金水河1.2河玉區(qū)間設(shè)計(jì)概況玉湖站～人民廣場(chǎng)站區(qū)間左線長(zhǎng)1923.6m,右線長(zhǎng)1903.玉湖站-人民廣場(chǎng)站區(qū)間盾構(gòu)穿越的地層主要有中砂、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、黏土、中砂、粗砂層。區(qū)間隧道頂板距離松花江河道底部沖刷線最小距離14.4m。松花江水深3-6米。1.3工程地質(zhì)條件玉湖站-人民廣場(chǎng)站區(qū)間盾構(gòu)穿越的地層主要有中砂、細(xì)砂、集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部二、泥水盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.1盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)

盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制內(nèi)容盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制簡(jiǎn)言之就是，通過(guò)調(diào)整推進(jìn)油缸的幾個(gè)分組區(qū)的推進(jìn)油壓的差值，必要時(shí)結(jié)合鉸接油缸的調(diào)整，使盾構(gòu)機(jī)形成向著軸線方向的趨勢(shì)，使盾構(gòu)機(jī)三個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，切口、鉸接、盾尾盡量保持在軸線附近。以隧道軸線為目標(biāo)，根據(jù)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)顯示的軸線偏差和偏差趨勢(shì)，進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整，將姿態(tài)偏差控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)（±50mm）。集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.1盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)

盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)形式水平姿態(tài)類型:盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中的水平姿態(tài)根據(jù)盾構(gòu)機(jī)和設(shè)計(jì)軸線間的相對(duì)位置關(guān)系可分為下圖所示的9種類型；盾構(gòu)機(jī)垂直姿態(tài)類型與水平姿態(tài)相同。盾構(gòu)姿態(tài)設(shè)計(jì)軸線集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.1盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)的主要影響因素1、地質(zhì)條件：在軟土層或軟硬不均等復(fù)雜地質(zhì)條件下，盾構(gòu)刀盤(pán)受力不均勻，將會(huì)導(dǎo)致姿態(tài)發(fā)生蛇形現(xiàn)象。2、刀具磨損：盾構(gòu)機(jī)刀具磨損嚴(yán)重，將會(huì)減小開(kāi)挖面直徑，縮小盾構(gòu)機(jī)調(diào)整空間，難以控制掘進(jìn)姿態(tài)。3、特殊地段：在小半徑水平曲線或大坡度豎直曲線段掘進(jìn)，需要頻繁糾偏，千斤頂對(duì)管片產(chǎn)生反作用力4、注漿工藝：注漿壓力和數(shù)量不均勻，會(huì)導(dǎo)致管片姿態(tài)、掘進(jìn)姿態(tài)發(fā)生偏移或仰俯。5、管片選型：需始終保證管片與盾構(gòu)尾部姿態(tài)一致，防止盾尾間隙過(guò)小，影響盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整6、測(cè)量誤差：自長(zhǎng)距離掘進(jìn)過(guò)程中，測(cè)量累計(jì)誤差會(huì)影響導(dǎo)向系統(tǒng)的真實(shí)性，影響盾構(gòu)姿態(tài)糾偏的指導(dǎo)性。集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況河玉區(qū)間左線設(shè)計(jì)曲線情況河玉區(qū)間左線平曲線數(shù)據(jù)要素備注：左線隧道總長(zhǎng)：1923.972mXK15+371.317=XK15+350短鏈長(zhǎng)度21.317m

集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況河玉區(qū)間左線設(shè)計(jì)曲線情況河玉區(qū)間左線豎曲線數(shù)據(jù)要素集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況R400m曲線段情況河玉區(qū)間R400m右轉(zhuǎn)彎段隧道照片環(huán)號(hào)：+34～+537環(huán)，平曲線R=400，長(zhǎng)=605米，豎曲線：最大-25‰下坡段。（本標(biāo)段設(shè)計(jì)要求成型隧道建筑界限不超150mm）集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況R400m曲線段姿態(tài)控制情況河玉區(qū)間始發(fā)后36環(huán)—537環(huán)為R450m曲線段，成型隧道質(zhì)量，錯(cuò)臺(tái)、滲漏水控制良好，成型隧道軸線控制均在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。但是在掘進(jìn)過(guò)程中，盾構(gòu)垂直姿態(tài)最大值為偏上122mm偏下-70mm，水平偏差最大值為偏右79mm，偏左-86mm；166環(huán)后端偏上122mm169環(huán)前端偏下-70mm365環(huán)后端偏右79mm539環(huán)前端端偏右79mm36環(huán)前端偏左-86mm河玉區(qū)間R400m右轉(zhuǎn)彎段盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況R400m曲線段姿態(tài)偏差原因分析對(duì)主動(dòng)鉸接盾構(gòu)認(rèn)識(shí)理解以及操作不到位，導(dǎo)致姿態(tài)出現(xiàn)偏差，且姿態(tài)波動(dòng)較大。主動(dòng)鉸接與被動(dòng)鉸接盾構(gòu)差異集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況主動(dòng)鉸接與被動(dòng)鉸接盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整差異鉸接受力情況對(duì)比被動(dòng)鉸接：由前盾承受盾構(gòu)千斤頂推力主動(dòng)鉸接：由后盾承受盾構(gòu)千斤頂推力盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整區(qū)別：主動(dòng)鉸接擺頭，被動(dòng)鉸接甩尾集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況盾構(gòu)主動(dòng)鉸接控制要點(diǎn)對(duì)于不同曲率半徑時(shí)，鉸接角度及鉸接行程差選擇不同；掘進(jìn)期間需時(shí)刻關(guān)注盾構(gòu)姿態(tài)變化趨勢(shì)，了解盾構(gòu)姿態(tài)變化的延遲性，及時(shí)調(diào)整鉸接角度，防止糾偏過(guò)量，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)出現(xiàn)蛇形。鉸接角度調(diào)整面板集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部盾構(gòu)主動(dòng)鉸接水平角度理論參考表集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部1、掘進(jìn)時(shí)主動(dòng)鉸接油缸行程的最佳位置應(yīng)設(shè)置在最大行程的1/2+10%。2、在轉(zhuǎn)彎時(shí)動(dòng)主動(dòng)鉸接不要一次動(dòng)到位，要每掘進(jìn)10cm主動(dòng)鉸接動(dòng)3-5mm。3、在刀盤(pán)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)禁止動(dòng)主動(dòng)鉸接鉸接。（除土倉(cāng)加壓回退刀盤(pán)時(shí)）4、主動(dòng)鉸接要根據(jù)推進(jìn)分區(qū)油壓的壓差隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，不能像被動(dòng)鉸接只要行程不拉長(zhǎng)就不管它。5、盾構(gòu)直線掘進(jìn)時(shí)主動(dòng)鉸接油缸的行程最好設(shè)置為下油缸行程和上油缸行程應(yīng)有20-30mm的行程差（經(jīng)驗(yàn)），以利于推進(jìn)分區(qū)上、下區(qū)壓差不超過(guò)30%。盾構(gòu)主動(dòng)鉸接使用注意事項(xiàng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部直線段掘進(jìn)姿態(tài)控制河玉區(qū)間左線700—800環(huán)掘進(jìn)過(guò)程中，垂直姿態(tài)出現(xiàn)最大值為盾構(gòu)機(jī)后端偏上136mm，水平姿態(tài)均在±50mm以內(nèi)；744環(huán)后端偏上136mm718環(huán)后端偏上76mm河玉區(qū)間600-1200環(huán)盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)統(tǒng)計(jì)圖2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部原因分析：隧道處于直線下坡段，盾構(gòu)姿態(tài)態(tài)理應(yīng)易控制，但實(shí)際掘進(jìn)工程中，發(fā)現(xiàn)較多黏土。據(jù)地勘資料顯示如下圖：此區(qū)域地質(zhì)多層，底部部分黏土，但實(shí)際分離出的黏土夾雜碎石，黏土量超過(guò)地勘報(bào)告數(shù)量，上層地層松軟砂層，致盾構(gòu)抬頭，采取有效糾偏措施滯后，向下調(diào)整時(shí)，盾尾垂直向上偏離100mm。7-3黏土2-4-1中砂7-2中砂盾構(gòu)機(jī)分離設(shè)備篩分此地段照片此地段地質(zhì)剖面圖2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部現(xiàn)場(chǎng)采取具體措施：(1)加大上部油缸推力,加大上下側(cè)行程差，達(dá)到糾偏效果。(2)為確保盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，且防止管片上浮，主要利用上方兩個(gè)注漿管（1#和4#注漿孔）進(jìn)行同步注漿。(3)盾構(gòu)姿態(tài)還要繼續(xù)糾偏,加大盾構(gòu)前端向下趨勢(shì)才能糾偏,盾尾趨勢(shì)變大,但對(duì)于741-748環(huán),安排測(cè)量人員,每環(huán)測(cè)量高程,推出盾尾后,再測(cè)量高程,按照以上措施試掘進(jìn)一環(huán)后,雖盾尾趨勢(shì)變化,但管片上浮量很小,能夠確保管片姿態(tài)不會(huì)加大.糾偏在可控范圍,推至757環(huán)姿態(tài)已滿足要求，姿態(tài)為刀盤(pán)-19mm，盾尾43mm。盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)姿態(tài)線型示意圖2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部河玉區(qū)間左線800—1287環(huán)為江中段；姿態(tài)控制良好，均在±50mm以內(nèi);總結(jié)：（1）主司機(jī)對(duì)中交天和盾構(gòu)機(jī)及主動(dòng)鉸接使用已經(jīng)靈活掌握。（2）地層以中粗砂為主，相對(duì)均勻，易于線型控制。（3）將盾構(gòu)掘進(jìn)線路以±30mm為姿態(tài)控制標(biāo)準(zhǔn)。姿態(tài)超過(guò)30mm時(shí)，立即上報(bào)項(xiàng)目總工，調(diào)節(jié)合適的主動(dòng)鉸接角度糾偏，超50mm時(shí)停機(jī)，分析原因，現(xiàn)場(chǎng)組織專題會(huì)制定措施，采取糾偏措施確保施工達(dá)到規(guī)范范圍內(nèi)。（4）勤測(cè)管片姿態(tài)，測(cè)量頻率加強(qiáng)至每天一測(cè)，每環(huán)一測(cè)。

2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部R450m曲線段設(shè)計(jì)情況河玉區(qū)間左線1345環(huán)-1523環(huán)為左轉(zhuǎn)彎R450m圓曲線段；2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況人民廣場(chǎng)站站1345環(huán)1523環(huán)盾構(gòu)2-4中砂豎曲線：30%上坡地段；地層：主要為2-4密實(shí)砂層，標(biāo)貫值大于31。集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部R450m曲線段掘進(jìn)姿態(tài)控制掘進(jìn)期間垂直姿態(tài)未超限，水平姿態(tài)在1433環(huán)開(kāi)始偏離設(shè)計(jì)曲線，1485環(huán)水平偏差達(dá)到最大值702mm；盾構(gòu)姿態(tài)嚴(yán)重超限。隨后由設(shè)計(jì)院對(duì)線路進(jìn)行修正，調(diào)整線路后盾構(gòu)水平姿態(tài)為偏右177mm。1492環(huán)調(diào)線后后端偏右177mm1485環(huán)偏右702mm1420環(huán)前端偏右116mm1396環(huán)后端偏左-96mm河玉區(qū)間R450m曲線段盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)1357環(huán)前端偏右111mm2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部R450m曲線段姿態(tài)嚴(yán)重超限原因分析河玉左線R450m曲線段掘進(jìn)產(chǎn)生姿態(tài)嚴(yán)重超限的主要原因有以下幾點(diǎn)：刀盤(pán)邊刮刀磨損由于長(zhǎng)距離砂層掘進(jìn)導(dǎo)致刀盤(pán)邊刮刀嚴(yán)重磨損，掌子面開(kāi)挖輪廓不足，造成盾構(gòu)機(jī)推力大。（12把邊刮刀外側(cè)均磨損25mm左右，磨損部位已于刀座齊平）2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部R450m曲線段姿態(tài)嚴(yán)重超限原因分析盾構(gòu)機(jī)脫困與姿態(tài)糾偏的矛盾由于盾構(gòu)機(jī)被困，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)在脫困過(guò)程中難以進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，加劇姿態(tài)超限情況。正常段推力平均在2500t曲線段推力均在3500t以上2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部盾構(gòu)機(jī)被困及脫困情況河玉區(qū)間左線在過(guò)江堤前進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)檢查維護(hù)，停機(jī)2天后恢復(fù)掘進(jìn)，推力達(dá)到3900T，速度僅有1-2mm/min，采用活動(dòng)鉸接，分區(qū)活動(dòng)推進(jìn)油缸、后拖車(chē)軌道抹黃油減少阻力等方式，均未取得脫困效果。脫困過(guò)程中加輔助油缸盾構(gòu)脫困掘進(jìn)參數(shù)2.2河玉區(qū)間左線掘進(jìn)姿態(tài)控制情況集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)一、長(zhǎng)時(shí)間砂層停機(jī)，砂層收斂包裹盾殼，外部摩擦力增大；二、盾構(gòu)刀具磨損，掌子面開(kāi)挖輪廓不足;三、盾構(gòu)機(jī)糾偏鉸接角度較大，推進(jìn)側(cè)向分力較大；四、盾構(gòu)機(jī)處于R450圓曲線且大坡度上坡段；集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部盾構(gòu)機(jī)被困主要原因一、長(zhǎng)時(shí)間砂層停機(jī)，砂層收斂包裹盾殼，外部摩擦力增大；集團(tuán)有一、加輔助油缸，增加盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)能力；二、采用鉸接蠕動(dòng)方式掘進(jìn)；三、盾構(gòu)機(jī)徑向孔注膨潤(rùn)土，減小盾構(gòu)機(jī)外部摩擦力；四、開(kāi)啟仿形刀，掌子面土體擴(kuò)挖；（超挖刀伸出模式2*60mm+1*40mm的伸出模式）五、正確搭配轉(zhuǎn)彎環(huán)與直線環(huán)，確保盾尾間隙，防止管片卡盾尾。集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部盾構(gòu)機(jī)脫困采取的措施在盾構(gòu)機(jī)被困，項(xiàng)目采取常規(guī)方法，輔助油缸加載最多時(shí)達(dá)9*200T，盾構(gòu)機(jī)推力及速度并無(wú)改觀，遂邀請(qǐng)公司領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工，經(jīng)過(guò)多次嘗試后盾構(gòu)機(jī)得以脫困。盾構(gòu)機(jī)于1475環(huán)完成脫困，擁有10-30mm/min左右速度，但此時(shí)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)已超限至500mm，偏右趨勢(shì)還未消除，直至1485環(huán)偏離至702mm時(shí)姿態(tài)開(kāi)始回轉(zhuǎn)。一、加輔助油缸，增加盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)能力；集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.3左線盾構(gòu)姿態(tài)超限原因刀具磨損長(zhǎng)距離砂層掘進(jìn)導(dǎo)致刀盤(pán)邊刮刀磨損嚴(yán)重，掌子面開(kāi)挖輪廓不足，是導(dǎo)致姿態(tài)超限的主要原因。盾構(gòu)機(jī)脫困由于長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)被困，在脫困過(guò)程中難以進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，加劇姿態(tài)超限情況。地質(zhì)影響盾構(gòu)掘進(jìn)段位于2-4砂層，屬于致密性砂層，標(biāo)貫值大，收斂快，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)困難，影響盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整。曲線、大坡度上坡等不利設(shè)計(jì)因素盾構(gòu)機(jī)處于450圓曲線段且30%上坡段，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)所受側(cè)向分力較大。集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2.4盾構(gòu)姿態(tài)控制措施增大鉸接角度根據(jù)盾構(gòu)機(jī)鉸接設(shè)計(jì)，理論上在鉸接角度為0.64deg時(shí)滿足R450m曲線段掘進(jìn)，但由于長(zhǎng)距離砂層掘進(jìn)導(dǎo)致刀盤(pán)刀具磨損，掌子面開(kāi)挖直徑不足，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)轉(zhuǎn)向困難，為能達(dá)到盾構(gòu)轉(zhuǎn)向要求，需將鉸接角度進(jìn)行調(diào)整至1.3deg，遏制姿態(tài)惡化趨勢(shì)，使掘進(jìn)姿態(tài)向設(shè)計(jì)曲線擬合。糾偏段盾構(gòu)機(jī)水平鉸接角度線性圖集團(tuán)有限公司瑪麗市軌道交通1號(hào)線二期工程土建施工三標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具配置圖仿形刀實(shí)物圖（出洞后磨損照片）經(jīng)實(shí)測(cè)仿形刀磨小了60mm開(kāi)啟仿形刀由于盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)距離處于砂層掘進(jìn)，導(dǎo)致刀盤(pán)刀具磨損比較嚴(yán)重，這時(shí)掌子面開(kāi)挖直徑已嚴(yán)重不足，為增大盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖直徑，達(dá)到轉(zhuǎn)向要求，需開(kāi)啟盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)配置仿形刀，對(duì)靠近設(shè)計(jì)軸線側(cè)掌子面進(jìn)行擴(kuò)挖；初始仿形刀伸出量為40-60mm，為防止過(guò)量超挖加大地層擾動(dòng)，仿形刀伸出量采用2*40+1*60mm的方式進(jìn)行調(diào)整。后續(xù)根據(jù)掘進(jìn)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具配置圖仿形刀實(shí)物圖（出洞后磨損照片）開(kāi)啟仿形刀嚴(yán)格控制管片選型要求現(xiàn)場(chǎng)值班工程師嚴(yán)格根據(jù)盾構(gòu)機(jī)盾尾間隙、油缸行程差以及盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)進(jìn)行合理選型；加強(qiáng)管片拼裝質(zhì)量，螺栓進(jìn)行2次復(fù)緊，防止脫出盾尾后錯(cuò)臺(tái)。加強(qiáng)同步注漿及二次注漿為防止脫出盾尾管片發(fā)生沉降位移，將每環(huán)同步注漿量調(diào)整為6.0-7.5m3，注漿壓力控制在3-5bar，漿液初凝時(shí)間縮短為6h左右;為防止盾尾壓力過(guò)大，發(fā)生漏水漏漿等情況，將盾尾密封油脂注入量每環(huán)增加至25kg。根據(jù)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)情況，對(duì)脫出盾尾后5環(huán)管片進(jìn)行二次注漿，進(jìn)一步穩(wěn)固管片。注漿漿液為雙液漿，漿液初凝時(shí)間45-70s，注漿范圍為管片底部及兩側(cè)管片。加強(qiáng)洞內(nèi)管片及盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)人工復(fù)測(cè)規(guī)定5-6環(huán)進(jìn)行一次搬站作業(yè)，并對(duì)前后視點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，每天對(duì)每一環(huán)管片姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量，比對(duì)盾構(gòu)機(jī)尾部姿態(tài)；聯(lián)系第三方測(cè)量及精測(cè)隊(duì)對(duì)洞內(nèi)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，對(duì)測(cè)量數(shù)值及時(shí)進(jìn)行比對(duì)，差異過(guò)大必須進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。嚴(yán)格控制管片選型加強(qiáng)洞內(nèi)管片及盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)人工復(fù)測(cè)2.5盾構(gòu)姿態(tài)糾偏效果1492環(huán)調(diào)線后后端偏右177mm1513環(huán)調(diào)整至后端偏右48mm現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照糾偏方案進(jìn)行掘進(jìn)施工，盾構(gòu)姿態(tài)緩慢擬合設(shè)計(jì)軸線，于1513環(huán)達(dá)到設(shè)計(jì)允許范圍（±50mm），后續(xù)掘進(jìn)至左線貫通接收，姿態(tài)均未出現(xiàn)超限等情況。后續(xù)掘進(jìn)情況證明：盾構(gòu)姿態(tài)糾偏措施可行，達(dá)到糾偏效果。左線盾構(gòu)糾偏段盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)2.5盾構(gòu)姿態(tài)糾偏效果1492環(huán)調(diào)線后后端偏右177mm15三、泥水盾構(gòu)掘進(jìn)施工沉降控制三、泥水盾構(gòu)掘進(jìn)施工沉降控制3.1盾構(gòu)掘進(jìn)地表沉降盾構(gòu)掘進(jìn)引起地表沉降主要因素開(kāi)挖面穩(wěn)定情況由于掘進(jìn)兩與排土量不等的原因，開(kāi)挖面土壓力、水壓力與壓力艙壓力不平衡，致使開(kāi)挖面失去平衡狀態(tài)，從而產(chǎn)生地基變形。掘進(jìn)對(duì)圍巖的擾動(dòng)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，由于盾構(gòu)的盾殼與圍巖摩擦對(duì)圍巖的擾動(dòng)，從而引起地基下沉或隆起，特別是蛇形修正和曲線推進(jìn)時(shí)進(jìn)行的超挖，是產(chǎn)生圍巖松動(dòng)的主要原因。盾尾空隙的發(fā)生和壁后注漿不充分由于盾尾空隙的發(fā)生使受盾殼支撐的圍巖朝著盾尾空隙變形而產(chǎn)生地基下沉。襯砌管片的變形與變位接頭螺栓緊固不足，管片環(huán)容易變形，盾尾空隙的實(shí)際量增大，盾尾脫出后外壓不均等使襯砌變形或變位，從而增大地基沉降。地下水位下降來(lái)自開(kāi)挖面的涌水或襯砌管片產(chǎn)生漏水時(shí)，地下水位下降而使地表收縮下沉。3.1盾構(gòu)掘進(jìn)地表沉降盾構(gòu)掘進(jìn)引起地表沉降主要因素3.2河玉區(qū)間地表沉降控制河玉區(qū)間盾構(gòu)從玉湖站始發(fā)，依次下穿玉湖停車(chē)場(chǎng)、側(cè)穿太陽(yáng)橋、松花江、松花江道里堤、人民廣場(chǎng)、于人民廣場(chǎng)站接收。玉湖停車(chē)場(chǎng)人民廣場(chǎng)松花江太陽(yáng)橋松花江防滲墻松花江道里堤3.2河玉區(qū)間地表沉降控制河玉區(qū)間盾構(gòu)從玉湖站始發(fā)，依次下穿3.2河玉區(qū)間地表沉降控制玉湖停車(chē)場(chǎng)地表沉降曲線圖盾構(gòu)下穿玉湖停車(chē)場(chǎng)、側(cè)穿太陽(yáng)橋地表沉降情況河玉區(qū)間左右線盾構(gòu)下穿玉湖廣場(chǎng)及太陽(yáng)橋附近地表沉降情況穩(wěn)定，累計(jì)最大沉降值為-5.76mm，沉降值均未超警戒值（沉降30mm、隆起10mm），停車(chē)場(chǎng)路面及太陽(yáng)橋附近地面穩(wěn)定無(wú)異常情況。3.2河玉區(qū)間地表沉降控制玉湖停車(chē)場(chǎng)地表沉降曲線圖盾構(gòu)下穿玉3.2河玉區(qū)間地表沉降控制盾構(gòu)下穿松花江成型隧道沉降收斂情況左右線盾構(gòu)下穿松花江期間，玉湖江堤沉降值穩(wěn)定，江面未出現(xiàn)冒泡、冒漿等現(xiàn)象，隧道拱底沉降最大值為130環(huán)上浮3.72mm，未超警戒值（±30mm）過(guò)江段左線管片拱底沉降曲線圖3.2河玉區(qū)間地表沉降控制盾構(gòu)下穿松花江成型隧道沉降收斂情況3.2河玉區(qū)間地表沉降控制左右線盾構(gòu)下穿松花江期間，成型隧道沉降收斂變形最大值出現(xiàn)在第100環(huán)收斂-0.51mm，收斂變形均未超警戒值（20mm），成型隧道穩(wěn)定無(wú)異常。過(guò)江段左線管片收斂變形曲線圖3.2河玉區(qū)間地表沉降控制左右線盾構(gòu)下穿松花江期間，成型隧道左線盾構(gòu)下穿道里堤

2018年9月23日中午11時(shí)許，松花江南岸江堤坡梯發(fā)現(xiàn)局部沉陷情況，江岸坡梯底部位置出現(xiàn)長(zhǎng)度4m、寬度2m、深約1m的局部沉陷。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，江堤沉陷區(qū)域?qū)?yīng)左線隧道管片環(huán)號(hào)為1417～1418環(huán)，對(duì)應(yīng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工環(huán)號(hào)為1411～1412環(huán)。沉陷位置關(guān)系平面示意圖沉陷大堤回填處理3.2河玉區(qū)間地表沉降控制左線盾構(gòu)下穿道里堤沉陷位置關(guān)系平面示意圖沉陷大堤回填處理3.松花江水位變化影響2018年5月份松花江江水水位僅113.38m，松花江罕見(jiàn)低水位，十幾年未出現(xiàn)干旱場(chǎng)面。7月份至9月份瑪麗強(qiáng)降水天氣頻發(fā)，松花江水位持續(xù)上漲至116.31m，低于警戒水位1.79m，流量1540m3/s。對(duì)道里堤沖刷較為嚴(yán)重，可能造成臺(tái)階底部土體流失，會(huì)對(duì)臺(tái)階穩(wěn)定造成一定影響。2018年5月份松花江實(shí)景圖2018年9月份松花江實(shí)景圖3.3江堤沉陷原因分析松花江水位變化影響2018年5月份松花江實(shí)景圖2018年9月江堤段地質(zhì)情況變化江堤沉陷處地層存在以下不利因素：隧道頂覆土地層不均一，有粉砂、細(xì)砂、中粗砂、且?jiàn)A雜黏土；大堤迎水側(cè)斜坡大；上部粉砂地層有液化特征，受擾動(dòng)容易造成土體液化流失，形成地面沉降。盾構(gòu)糾偏掘進(jìn)影響過(guò)江堤期間，盾構(gòu)機(jī)推力大，掘進(jìn)速度過(guò)慢，掘進(jìn)工序用時(shí)長(zhǎng)，可能對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)，引起地表沉降。3.3江堤沉陷原因分析江堤段地質(zhì)情況變化3.3江堤沉陷原因分析地表監(jiān)測(cè)存在問(wèn)題

由于道里堤為松花江瑪麗段重點(diǎn)水利工程，禁止在大堤上進(jìn)行鉆孔等施工，導(dǎo)致大堤現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)無(wú)法按照設(shè)計(jì)要求深埋布置，只能選擇布設(shè)射釘作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)（經(jīng)設(shè)計(jì)、業(yè)主、第三方會(huì)議認(rèn)可），監(jiān)測(cè)過(guò)程中受影響程度較高，未能提前反映出大堤真實(shí)沉降情況，及時(shí)對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)施工作出指導(dǎo)。道里堤監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置情況3.3江堤沉陷原因分析地表監(jiān)測(cè)存在問(wèn)題道里堤監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置情況3.3江堤沉陷原因分析泥水壓力、泥漿質(zhì)量控制

重新測(cè)算地層土壓力，后續(xù)掘進(jìn)期間切口水壓控制在2.8-3.0bar，控制泥漿比重在1.2-1.3g/cm3、粘度25-30s，盡量減少進(jìn)倉(cāng)循環(huán)時(shí)間，減小循環(huán)掘進(jìn)對(duì)土體的擾動(dòng)。同步注漿及二次注漿掘進(jìn)期間提高注漿量在5.5-7m3，注漿壓力控制在3-5Mpa，注漿速度與盾構(gòu)掘進(jìn)同步，在盾構(gòu)通過(guò)后根據(jù)地面監(jiān)測(cè)情況及時(shí)進(jìn)行二次注漿，進(jìn)一步填充孔隙，抑制地層變形的進(jìn)一步發(fā)展。盾構(gòu)掘進(jìn)速度及姿態(tài)控制在保證開(kāi)挖面穩(wěn)定的情況下，保持30-45mm/mmin的掘進(jìn)速度，盡可能快速通過(guò)，避免長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)；嚴(yán)格控制掘進(jìn)姿態(tài)，每環(huán)糾偏量控制在±4mm，嚴(yán)禁急糾猛調(diào)。管片拼裝質(zhì)量控制正確進(jìn)行管片選型；提高管片拼裝精度和拼裝質(zhì)量；加強(qiáng)管片螺栓復(fù)緊，避免脫出盾尾后管片變形。加強(qiáng)監(jiān)控巡視按規(guī)范要求重新布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，加大監(jiān)測(cè)頻率，安排人員24h巡視，密切關(guān)注沉降情況，及時(shí)反饋地面情況，指導(dǎo)盾構(gòu)掘進(jìn)施工。3.4沉降控制措施泥水壓力、泥漿質(zhì)量控制3.4沉降控制措施河玉區(qū)間下穿防滲墻及人民廣場(chǎng)左線盾構(gòu)穿越道里堤之后，嚴(yán)格按照沉降控制措施進(jìn)行施工，掘進(jìn)過(guò)防滲墻、人民廣場(chǎng)期間，地表沉降及成型隧道收斂變形監(jiān)測(cè)數(shù)值穩(wěn)定，周邊環(huán)境安全可控。

3.5后續(xù)掘進(jìn)沉降控制情況河玉區(qū)間下穿防滲墻及人民廣場(chǎng)3.5后續(xù)掘進(jìn)沉降控制情況左線穿越加固區(qū)接收接收2018年10月28日左線盾構(gòu)機(jī)到達(dá)接收端，至11月16日左線盾構(gòu)貫通，接收端地面沉降監(jiān)測(cè)數(shù)值穩(wěn)定，累計(jì)最大沉降值-5.65mm，均未超警戒范圍，接收端周邊環(huán)境安全穩(wěn)定。3.5后續(xù)掘進(jìn)沉降控制情況左線接收端地面沉降監(jiān)測(cè)曲線圖后續(xù)掘進(jìn)情況說(shuō)明，地表沉降控制良好，施工措施行之有效。左線穿越加固區(qū)接收接收3.5后續(xù)掘進(jìn)沉降控制情況左線接收端地四、施工總結(jié)四、施工總結(jié)4.1泥水盾構(gòu)姿態(tài)控制1、直線段姿態(tài)控制總結(jié)在進(jìn)行直線段的推進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量控制切口位置保持在施工軸線-10mm～＋10mm范圍之間，最大控制在施工軸線的－20mm～＋20mm范圍之間，左右兩側(cè)的推力應(yīng)始終保持一致，并根據(jù)實(shí)際的刀盤(pán)受力情況作微小調(diào)整，左右油缸行程差值最大不應(yīng)超過(guò)50mm，合理控制鉸接及盾尾位置，如出現(xiàn)超出偏差范圍的情況，應(yīng)及時(shí)作糾偏處理，嚴(yán)禁在糾偏過(guò)程中鉸接角度設(shè)置過(guò)大，造成后續(xù)推進(jìn)中的姿態(tài)失控；2、圓曲線段姿態(tài)控制總結(jié)：（1）推進(jìn)圓曲線前應(yīng)提前計(jì)算好左右油缸行程的超前量。超前量的值可以通過(guò)計(jì)算求出，也可以通過(guò)CAD繪圖模擬直接量取。（2）在推進(jìn)過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)切口的控制中心應(yīng)向著圓曲線的圓心方向作出一定量的偏移。偏移量的大小視圓曲線的半徑大小而定，半徑越小偏移量越大，推進(jìn)中應(yīng)控制切口位置保持在設(shè)定的控制中心附近，正常施工時(shí)的誤差不應(yīng)超過(guò)-10-+10mm，最大應(yīng)控制在-20-+20mm間。4.1泥水盾構(gòu)姿態(tài)控制1、直線段姿態(tài)控制總結(jié)2、圓曲線段姿態(tài)3、均一地質(zhì)情況下的姿態(tài)控制：一般情況下，盾構(gòu)方向偏差控制在20mm之內(nèi)，緩和曲線及圓曲線段控制在30mm以內(nèi)，曲線半徑越小，控制難度越大。姿態(tài)控制受到設(shè)備狀況，地質(zhì)條件及施工操作等多方面因素影響，在地質(zhì)均一的地層中控制姿態(tài)較容易，方向偏角（趨勢(shì)）一般控制在5mm/m以內(nèi)，特殊情況下控制在10mm/m以內(nèi)。否則會(huì)帶來(lái)管片錯(cuò)臺(tái)破損等不利后果。4、不均一地質(zhì)情況下的姿態(tài)控制：（1）當(dāng)開(kāi)挖面存在上下不均時(shí)，為防止盾構(gòu)機(jī)機(jī)頭下垂，一般情況下要保持上仰姿態(tài)，掘進(jìn)時(shí)注意上下兩端及左右兩