盾构法隧道施工质量通病及防治(上)
盾构施工中常见问题分析及防治措施
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盾构施工中常见问题分析及防治措施盾构施工过程中,管片上浮、管片错台、管片渗水三类问题是严重影响成型管片的质量与美观。
本文结合施工过程中,对管片错台、管片上浮、管片渗水产生原因加以分析,并提出相应防治措施,以提高盾构隧道的使用效果和延长隧道使用寿命。
一、管片上浮管片上浮是指管片脱离盾尾后,在受到集中应力后产生向上运动的现象。
《规范》规定盾构掘进中线平面位置和高程允许偏差为±50mm。
管片拼装偏差控制为±50mm。
隧道建成后,中线允许偏差为高程和平面为±100mm,且衬砌结构不得侵入建筑限界。
由此推算管片上浮允许值与盾构姿态、管片姿态密切相关,因此均应限制在±30mm 以内才能保证不侵限,并使管片外侧得到均匀的注浆回填。
1、上浮的原因及分析结合在合肥轨道交通一号线望湖城至葛大店盾构区间的施工经验,可从以下四个方面来分析管片上浮的原因。
(1)同步注浆不饱满,从而存在上浮空间盾构区间圆形隧道(管片)外径6.0m,内径5.4m,管片厚度300mm,管片宽度1.5m,分块数为6块(管片由一块封顶块、两块邻接块、三块标准块构成)。
盾构机与管片之间存在着150㎜的建筑空隙,如果同步注浆不饱满,使管片外侧与土层之间的间隙没有及时有效地充填,就必然出现管片上浮的空间。
1其次,在同步注浆不饱满时,地层土软硬不同,产生的管片上浮情况也不同。
一般情况下,软地层不容易上浮,而硬地层却有空间导致管片上浮。
这是因为在掘进过程中,对于软地层,上部松软地层土的自稳性差,会因为自重、存在空隙而有相对的下沉,从而使因注浆不饱满造成的管片和土层之间的剩余空隙基本消失。
硬地层由于自稳能力强,完整性好,能很好的控制自身沉降。
使管片有足够的上浮空间和时间,且地层越硬,管片上浮的情况越严重。
(2)过量超挖盾构机在掘进过程中的隧道轴线与理论轴线有一定的差值,在掘进过程中时时在调整盾构机的姿态,盾构机走的线形是“蛇形”。
隧道施工中盾构法常见质量缺陷及措施
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隧道施工中盾构法常见质量缺陷及措施一、隧道渗漏盾构法隧道施工中衬砌环的渗漏现象在目前施工中普遍存在,造成渗漏现象的原因有很多,其中主要原因归纳有以下几点:1.1 管片自身存在渗漏水现象造成管片自身出现渗漏水的原因主要有两个方面:首先是制作管片的混凝土质量有缺陷,混凝土使用的配合比、采用的浇捣工艺、养护方法和时间以及各种外加剂掺加量等都与管片的自防水效果密切相关;其次是管片的制作精度,国内外的盾构隧道施工经验表明,使用高精度的钢模可以大大提高管片的制作精度。
另外,管片制作精度将直接影响成型隧道管片环面平整度控制、管片安装精度等也是管片破损漏水现象的影响因素之一。
1.2 施工工艺以及后续操作不当引起的管片渗漏首先是管片背后注浆的施工,管片背后注浆是防水工程的一项重要环节,实施得好与坏,将直接影响到隧道施工的质量。
即使管片背后注浆一般用来控制地面的下沉,却实际上也是隧道防水的第一道防线。
所以注浆量不足不仅会造成隧道产生较大的后期沉降,也会影响管片防水效果。
其次是掘进过程中盾构姿态不当引起的渗漏,盾构机姿态不当主要包括盾构实际掘进轴线与设计轴线的偏差较大,盾尾与成型隧道管片间间隙不均匀造成盾盾尾挤压成型管片,容易造成管片之间错位,相邻管片的止水帶不能正常的重合压紧,从而导致渗漏,盾尾与管片间隙控制不当时甚至可能会造成管片外弧面碎裂,影响管片防水及结构性能。
1.3 管片选型不当引起的渗漏当盾尾间隙不均匀或过小,且管片选型不当时,在掘进的过程中容易造成管片外壁甚至止水条损坏,造成渗漏水情况的发生。
因此盾构管片选型的原则是:首先考虑线路的特点,再依据盾构机的姿态、千斤顶行程差和盾尾的间隙来选型。
二、管片裂纹盾构管片产生的裂纹在盾构施工中存在较多不利因素,如在管片开裂处漏水、崩裂掉角,在运营期漏水导致混凝土脱落甚至会给运营带来很大的安全隐患,减少使用寿命。
产生裂纹的原因有以下几种:2.1 管片在生产、运输过程中产生裂纹第一阶段是在盾构管片的制作过程中和管片脱模后的养护过程中处理不当造成的开裂,在管片表面产生的裂纹能够目测到;第二阶段则是在养护28 d以后,在吊卸、出厂运输和使用过程中出现的细微裂纹,管片受到较大的集中力作用,细微的裂纹就会迅速的扩展。
盾构施工过程质量通病原因及预防
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盾构施工过程质量通病原因及预防一、引言盾构施工是现代化隧道掘进方法之一,具有高效、快速、安全等优势。
然而,在实际施工过程中,常常会出现一些质量问题,影响施工进度和工程质量。
本文将针对盾构施工过程中常见的质量通病,分析其原因,并提出相应的预防措施。
二、质量通病及原因分析1. 土层塌方原因分析:土层塌方是盾构施工过程中常见的质量问题之一。
主要原因包括:- 地质勘察不准确:对地质条件的了解不足,未能准确预测土层的稳定性。
- 施工参数设置不当:施工过程中,盾构机的推力、刀盘转速等参数设置不合理,导致土层塌方。
- 施工操作不规范:施工人员对盾构机的操作不熟练,未能掌握正确的施工技术,导致土层塌方。
预防措施:- 加强地质勘察:在盾构施工前,进行详细的地质勘察,准确评估土层的稳定性,为施工提供可靠的地质数据。
- 合理设置施工参数:根据地质条件和盾构机的性能特点,合理设置推力、刀盘转速等施工参数,确保施工的稳定性和安全性。
- 加强施工人员培训:对施工人员进行系统培训,提高其盾构机操作技术,确保施工操作规范、准确。
2. 盾构机故障原因分析:盾构机故障是影响施工进度和质量的重要因素。
常见原因包括:- 设备老化:盾构机长时间使用,设备老化,导致故障频发。
- 设备维护不当:对盾构机的维护保养不到位,未能及时发现和解决潜在问题。
- 配件质量问题:盾构机配件质量不过关,容易出现故障。
预防措施:- 定期检修维护:对盾构机进行定期检修和维护,及时更换老化的零部件,确保设备的正常运行。
- 严格配件质量控制:选择优质的盾构机配件供应商,确保配件质量过关,减少故障发生的可能性。
- 建立完善的维修保养制度:制定维修保养计划,明确责任人和时间节点,确保设备的长期稳定运行。
3. 土层沉降原因分析:土层沉降是盾构施工过程中常见的质量问题之一。
主要原因包括:- 施工参数设置不当:盾构施工过程中,推力、刀盘转速等参数设置不合理,导致土层沉降。
- 土层变形过大:由于地下水位变化、地质构造变动等原因,土层发生较大变形,导致沉降。
盾构法区间隧道工程质量通病及控制措施
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序号
质量问题
控制措施
1
端头加固止水效果差
1、施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直偏差不得超过1%;桩位的偏差不应大于50mm;成桩直径和桩长不得小于设计值。搅拌机喷浆提升的速度和次数应符合施工工艺的要求,并有专人记录。施工时如因故停浆,应将搅拌头下沉至停浆点以下0。5m处,待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过三小时,宜先拆卸输浆管路,并妥加清洗。
2、喷涂脱模剂前应先检查模具内表面是否留有混凝土残积物。脱模剂应用拖布均匀涂抹,务必使模具内表面均布脱模剂,如两端底部有淌流的脱模剂积聚,应用棉纱清理干净。
3、将侧模板向内轻轻推进就位,初步拧紧后用专用工具均衡用力拧到牢固,务必使吻合标线志完全对正,并拧紧螺栓。把侧模板与底模板由中间位置向两端顺序拧紧 ,以免导致模具变形。
4、加强连接螺杆保养,定期用黄油进行润滑保养。损坏的螺杆应及时进行维修,使其与该钢模型号匹配。
5、定期对管片模具进行维护保养,使各机械性能满足尺寸要求。
6、钢筋骨架、钢模组合好后,应对模具进行宽度和预埋件检查。
7、严格按照规范对生产的管片进行三环试拼装,以此检验模具精度.
5
混凝土管片外弧出现裂纹
1、在管片正式生产前,应完成混凝土配合比验证试验,并确定施工配合比,保证混凝土基本性能满足要求。
3、加强对管片密封槽、螺栓孔、结构本身关键部位检查验收。
4、加强盾构掘进、管片拼装质量控制,使用合格管片密封材料,确保管片密封质量,减小管片错台.
5、盾构掘进过程中勤测勤纠,每次的纠偏量应尽量小。
6、根据渗漏水情况及时进行同步注浆、二次注浆、堵漏处理。
10
成型隧道管片错台
盾构法隧道施工质量通病及防治措施[全面]
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盾构法隧道施工质量通病及防治措施盾构法隧道施工的质量控制重点是建成的隧道实际轴线与设计轴线的一致性;另外,隧道的综合防水能力,隧道施工过程对地层的扰动、对周围环境的影响等也是反映隧道施工质量的重要指标.为了保证隧道施工质量能符合相关标准,对盾构法施工的每道施工工序的质量均应严格控制,保证各关键技术参数达到能控制工程质量标准的范围.第一节盾构进、出洞盾构进出洞是盾构法隧道施工中的一道关键工序.在进、出洞过程中,施工环节多,工作量集中,各工种交叉施工频繁,设备、人员众多,工作零乱,因此,加强质量管理和控制尤为重要.1、盾构基座变形1.1、现象在盾构进出洞过程中,盾构基座发生变形,使盾构掘进轴线偏离设计轴线.1.2、原因分析⑴盾构基座的中心夹角轴线与隧道设计轴线不平行,盾构在基座上纠偏产生了过大的侧向力;⑵盾构基座的整体刚度、稳定性不够,或局部构件的强度不足;⑶盾构姿态控制不好,盾构推进轴线与基座轴线产生较大夹角,致使盾构基座受力不均匀;⑷对盾构基座的固定方式考虑不周,固定不牢靠.1.3、预防措施⑴盾构基座形成时中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向一致,当洞口段隧道设计轴线处于曲线状态时,可考虑盾构基座沿隧道设计曲线的切线方向放置,切点必须取洞口内侧面处;⑵基座框架结构的强度和刚度能克服出洞段穿越加固土体所产生的推力;⑶合理控制盾构姿态,尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致;⑷盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实,保证接触面积满足要求.1.4、治理方法⑴先停止推进,对已发生变形破坏的构件分析破坏原因,进行相应的加固.对需要调换的部件,先将盾构支撑加固牢靠,再调换被破坏构件;⑵盾构基座的变形确实严重,盾构在其上又无法修复和加固时,只能采取措施使盾构脱离基座,创造工作条件后对基座作修复加固.2、盾构后靠支撑位移及变形2.1、现象在盾构出洞过程中,盾构后靠支撑体系在受盾构推进顶力的作用后发生支撑体系的局部变形或位移.2.2、原因分析⑴盾构推力过大,或受出洞千斤顶编组影响,造成后靠受力不均匀、不对称,产生应力集中;⑵盾构后靠混凝土充填不密实或填充的混凝土强度不够;⑶组成后靠体系的部分构件的强度、刚度不够,各构件间的焊接强度不够;⑷后靠与负环管片间的结合面不平整.2.3、预防措施⑴在推进过程中合理控制盾构的总推力,且尽量使千斤顶合理编组,使之均匀受力;⑵采用素混凝土或水泥砂浆填充各构件连接处的缝隙,除充填密实外,还必须确保填充材料强度,使推力能均匀地传递至工作井后井壁.在构件受力前还应做好填充混凝土的养护工作;⑶对体系的各构件必须进行强度、刚度校验,对受压构件一定要作稳定性验算.各连接点应采用合理的连接方式保证连接牢靠,各构件安装要定位精确,并确保电焊质量以及螺栓连接的强度;⑷尽快安装上部的后盾支撑构件,完善整个后盾支撑体系,以便开启盾构上部的千斤顶,使后盾支撑系统受力均匀.2.4、治理方法⑴对产生裂缝或强度不够的缝隙填充料凿除,重新充填,并经过养护后达到要求强度再恢复推进;⑵对变形的构件进行修补及加固.根据推进油压及千斤顶开启数量计算出发生破坏时的实际推力,对后靠体系进行校验;⑶对于发现裂缝的接头及时进行修补.3、凿除钢筋混凝土封门产生涌土3.1、现象在拆除洞封门过程中,洞门前方土体从封门间隙内涌人工作井(接收井)内.3.2、原因分析⑴封门外侧土体加固方案不当或加固效果欠佳,自立性达不到封门拆除所需的施工时间;⑵地下水丰富,土体软弱自立性极差;⑶封门拆除工艺编制不合理或施工中发生意外,造成封门外土体暴露时间过长.3.3、预防措施⑴根据现场土质状况,制定合理的土体加固方案,并在拆封门前设置观察孔,检测加固效果,以确保在土体加固效果良好的情况下拆封门;⑵布置井点降水管,将地下水位降至能保证安全出洞水位;⑶根据封门的实际尺寸,制定合理的封门拆除工艺,施工安排周详,确保拆封门时安全、快速.3.4、治理方法创造条件使盾构尽快进入洞口内,对洞门圈进行注浆封堵,减少土体流失.4、盾构出洞段轴线偏离设计4.1、现象盾构出洞推进段的推进轴线上浮,偏离隧道设计轴线较大,待推进一段距离后盾构推进轴线才能控制在隧道轴线的偏差范围内.4.2、原因分析⑴洞口土体加固强度太高,使盾构推进的推力提高.而盾构刚出洞时,开始几环的后盾管片是开口环,上部后盾支撑还未安装好,千斤顶无法使用,推力集中在下部,使盾构产生一个向上的力矩,盾构姿态产生向上的趋势;⑵盾构正面平衡压力设定过高导致引起盾构正面土体拱起变形,引起盾构轴线上浮;⑶未及时安装上部的后盾支撑,使上半部分的千斤顶无法使用,将导致盾构沿着向上的趋势偏离轴线;⑷盾构机械系统故障造成上部千斤顶的顶力不足.4.3、预防措施⑴正确设计出洞口土体加固方案,设计合理的加固方法和加固强度.施工中正确把握加固质量,保证加固土体的强度均匀,防止产生局部的硬块、障碍物等;⑵施工过程中正确地设定盾构正面平衡土压;⑶及时安装上部后盾支撑,改变推力的分布状况,有利盾构推进轴线的控制,防止盾构上浮现象;⑷正确操作盾构,按时保养设备,保证机械设备的完好.4.4、治理方法⑴施工过程中在管片拼装时加贴楔子,调正管片环面与轴线的垂直度,便于盾构推进纠偏控制;⑵在管片拼装时尽量利用盾壳与管片间隙作隧道轴线纠偏,改善推进后座条件:⑶用注浆的办法对隧道作少量纠偏,便于盾构推进轴线的纠偏.5、盾构进洞时姿态突变5.1、现象盾构进洞后,最后几环管片往往与前几环管片存在明显的高差,影响了隧道的有效净尺寸.5.2、原因分析⑴盾构进洞时,由于接收基座中心夹角轴线与推进轴线不一致,盾构姿态产生突变, 盾尾使在其内的圆环管片位置产生相应的变化;⑵最后两环管片在脱出盾尾后,与周围土体间的空隙由于洞口处无法及时地填充,在重力的作用下产生沉降.5.3、预防措施⑴盾构接收基座要设计合理,使盾构下落的距离不超过盾尾与管片的建筑空隙;⑵将进洞段的最后一段管片,在上半圈的部位用槽钢相互连结,增加隧道刚度;⑶在最后几环管片拼装时,注意对管片的拼装螺栓及时复紧,提高抗变形的能力;⑷进洞前调整好盾构姿态,使盾构标高略高于接收基座标高.5.4、治理方法在洞门密封钢板未焊接以前,用整圆装置将下落的管片向上托起,纠正误差.6、盾构进、出洞时洞口土体大量流失6.1、现象进出洞时,大量的土体从洞口流入井内,造成洞口外侧地面大量沉降.6.2、原因分析⑴洞口土体加固质量不好,强度未达到设计或施工要求而产生塌方,或者加固不均匀, 隔水效果差,造成漏水、漏泥现象;⑵在凿除洞门混凝土或拔除洞门钢板桩后,盾构未及时靠上土体,使正面土体失去支撑造成塌方;⑶洞门密封装置安装不好,止水橡胶帘带内翻,造成水土流失:⑷洞门密封装置强度不高,经不起较高的土压力,受挤压破坏而失效;⑸盾构外壳上有突出的注浆管等物体,使密封受到影响;⑹进洞时未能及时安装好洞圈钢板;⑺进洞时土压力末及时下调,致使洞门装置被顶坏,大量井外土体塌入井内.6.3、预防措施⑴洞口土体加固应提高施工质量,保证加固后土体强度和均匀性;⑵洞口封门拆除前应充分做好各项进、出洞的准备工作;⑶洞门密封圈安装要准确,在盾构推进的过程中要注意观察,防止盾构刀盘的周边刀割伤橡胶密封圈.密封圈可涂牛油增加润滑性;洞门的扇形钢板要及时调整,改善密封圈的受力状况;⑷在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的凸出物体,在相应位置设计可调节的构造,保证密封的性能;⑸盾构进洞时要及时调整密封钢板的位置,及时地将洞口封好;⑹盾构将进入进洞口土体加固区时,要降低正面的平衡压力.6.4、治理措施⑴将受压变形的密封圈重新压回洞口内,恢复密封性能,及时固定弧形板,改善密封橡胶带的工作状态;⑵对洞口进行注浆堵漏,减少土体的流失.第二节盾构掘进盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序,要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合, 并确保管片圆环拼装质量,使隧道不漏水,地面不产生大的变形.1、土压平衡式盾构正面阻力过大1.1、现象盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形.1.2、原因分析⑴盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;⑵盾构正面地层土质发生变化;⑶盾构正面遭遇较大块状的障碍物;⑷推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压;⑸正面平衡压力设定过大;⑹刀盘磨损严重.1.3、预防措施⑴合理设计进土孔的尺寸,保证出土畅通;⑵隧道轴线设计前,应对盾构穿越沿线作详细的地质勘查,摸清沿线影响盾构推进的障碍物的具体位置、深度,以使轴线设计考虑到这一状况;⑶详细了解盾构推进断面内的土质状况,以便及时优化调整土压设定值、推进速度等施工参数;⑷经常检修刀盘和推进千斤顶,确保其运行良好;⑸合理设定平衡压力,加强施工动态管理,及时调整控制平衡压力值.1.4、治理方法⑴采取辅助技术,尽量采取在工作面内进行障碍物清理,在条件许可的情况下,也可采取大开挖施工法清理正面障碍物;⑵增添千斤顶,增加盾构总推力.2、泥水加压平衡式盾构正面阻力过大2.1、现象盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难.2.2、原因分析⑴泥水平衡系统不能建立或泥水压力过大;⑵盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;⑶盾构正面地层土质发生变化;⑷盾构正面遭遇较大块状的障碍物;⑸推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压.2.3、预防措施⑴严格控制泥水质量,准确设定泥水平衡压力、推进速度等施工参数,同时确保泥水输送系统的正常运行;⑵详细了解盾构推进断面内的土质状况,以便及时优化调整平衡压力设定值、推进速度等施工参数,同时配制与土质相适应的泥水;⑶在盾构穿越沿线做好详尽的地质勘查,事先清除障碍物或调整设计轴线;⑷经常检修推进千斤顶,确保其运行良好.2.4、治理方法⑴与土压平衡盾构一样;⑵增添千斤顶,增加盾构总推力.3、土压平衡盾构正面平衡压力的过量波动3.1、现象在盾构推进及管片拼装的过程中,开挖面的平衡土压力发生异常的波动,与理论压力值或设定压力值发生较大的偏差.3.2、原因分析⑴推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配;⑵当盾构在砂土土层中施工时,螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住,出土不畅,使开挖面平衡压力急剧上升;⑶盾构后退,使开挖面平衡压力下降;⑷土压平衡控制系统出现故障造成实际土压力与设定土压力的偏差.3.3、预防措施⑴正确设定盾构推进的施工参数,使推进速度与螺旋机的出土能力相匹配;⑵当土体强度高,螺旋机排土不畅时,在螺旋机或土仓中适量地加注水或泡沫等润滑剂,提高出土的效率.当土体很软,排土很快影响正面压力的建立时,适当关小螺旋机的闸门,保证平衡土压力的建立;⑶管片拼装作业,要正确伸、缩千斤顶,严格控制油压和伸出千斤顶的数量,确保拼装时盾构不后退;⑷正确设定平衡土压力值以及控制系统的控制参数;⑸加强设备维修保养,保证设备完好率,确保千斤顶没有内泄漏现象.3.4、治理方法⑴向切削面注入泡沫、水、膨润土等物质,改善切削进入土仓内的土体的性能,提高螺旋机的排土能力,稳定正面土压;⑵维修好设备,减少液压系统的泄漏;⑶对控制系统的参数重新进行设定,满足使用要求.4、泥水加压平衡盾构正面平衡压力过量波动、现象在泥水加压平衡盾构推进及拼装的过程中,开挖面的泥水压力发生异常的波动,与理论压力值或设定压力值发生较大的偏差.4.1、原因分析⑴泥水加压平衡盾构的排泥口堵塞,排泥不畅,而此时送泥管却仍在送泥水,导致开挖面的泥水压力瞬间上升,超出设定压力;⑵泥水系统的各施工参数设定不合理,泥水循环不能维持动态平衡;⑶泥水系统中的某些设备故障如泥水管路中接头泄露,排泥泵的叶轮磨损,控制阀的开关不灵活等,使泥水输送不正常,正面平衡压力过量波动;⑷拼装时盾构后退,使开挖面平衡压力下降;⑸正常情况下,当盾构停止推进的时间较长,开挖面平衡压力下降时,可以通过送泥管向开挖面补充泥水而提高压力,恢复平衡.而拆接泵管时,由于接泵管的速度慢,就会使开挖面平衡压力因得不到补充而下降.4.2、预防措施⑴在盾构的排泥吸口处安装搅拌机或粉碎机,保证吸口的畅通,排泥泵前的过滤器要经常进行清理,保证不被堵塞;⑵正确地设定泥水系统的各项施工参数,包括泥浆的密度、粘度、压力、流量等,以确保开挖面支护的稳定性;⑶对泥水系统的各运转部件定期进行检修保养,保证各设备的正常运转.在泥水系统的操作过程中要做到顺序正确,避免误操作引起压力波动;⑷管片拼装作业,要正确伸、缩千斤顶,严格控制油压和伸出千斤顶的数量,确保拼装时盾构不后退;⑸在泥水系统中设计一个单独的补液系统,以在送泥管被拆开时对泥水仓进行加压, 保证泥水仓压力的稳定.4.3、治理方法⑴遇到盾构正面吸泥口堵塞,应立即进行逆洗处理,每次逆洗的时间控制在2—3米in:⑵如多次逆洗达不到清除堵塞的目的,可采用压缩空气置换平衡仓内泥水,在确保安全前提下由气压工进入泥水仓清除堵塞物;⑶对损坏的设备要及时进行修复或更新,对泥水平衡控制系统的参数设定进行优化, 做到动态管理;⑷当发现泥水流动不畅时,可及时地转换为旁路状态,通过各个设备的运转情况和相应的泥水压力及流量判断管路堵塞的位置及堵塞的原因,并及时采取措施排除故障.5、土压平衡盾构螺旋机出土不畅5.1、现象螺旋机螺杆形成“土棍”,螺旋机无法出土,或螺旋机内形成阻塞,负荷增大,电动机无法带动螺旋机转动,不能出土.5.2、原因分析⑴盾构开挖面平衡压力过低,无法在螺旋机内形成足够压力,螺旋机不能正常进土, 也就不能出土;⑵螺旋机螺杆安装与壳体不同心,运转过程中壳体磨损,使叶片和壳体间隙增大,出土效率降低;⑶盾构在砂性土及强度较高的黏性土中推进时,土与螺旋机壳体间的摩擦力大,螺旋机的旋转阻力加大,电动机无法转动;⑷大块的漂砾进入螺旋机,卡住螺杆;⑸螺旋机驱动电动机因长时间高负荷工作,过热或油压过高而停止工作.5.3、预防措施⑴螺旋机打滑时,把盾构开挖面平衡压力的设定值提高,盾构的推进速度提高,使螺旋机正常进土;⑵螺旋机安装时要注意精度,运转过程中加强对轴承的润滑;⑶降低推进速度,使单位时间内螺旋机的进土量降低,螺旋机电动机的负荷降低;⑷在螺旋机中加注水、泥浆或泡沫等润滑剂,使土与螺旋机外壳的摩擦力降低,减少电动机的负荷.5.4、治理方法⑴打开螺旋机的盖板,清理螺旋机的被堵塞部位;⑵将磨损的螺旋机螺杆更换.6、泥水平衡盾构吸口堵塞6.1、现象在泥水平衡盾构施工过程中,排泥不畅,造成送、排泥流量严重失调,从而破坏开挖面泥水平衡.6.2、原因分析⑴盾构土舱的土体中含有大块状障碍物;⑵盾构土舱内搅拌机搅和不匀,致使吸口处沉淀物过量积聚;⑶泥水管路输送泵故障,致使排泥流量小于送泥流量;⑷泥水指标不合要求,不能有效形成盾构开挖面的泥膜.6.3、预防措施⑴及时调整各项施工参数,在推进过程中尽量保持推进速度、开挖面泥水压力的平稳;⑵确保各搅拌机的正常运转,以达到拌和均匀;⑶对泥水输送管路及泵等设备经常保养检修,确保泥水输送的畅通;⑷根据施工工况条件,及时调整泥水指标,确保泥膜的良好形成,以使盾构切削土体始终处于良性循环状态下.6.4、治理方法⑴如吸口轻微遭堵,应相应降低推进速度,同时按技术要求进行逆洗;⑵如吸口遭堵严重,应采取相应技术措施,在确保安全的前提下,及时组织力量,由施工人员进入土舱清除障碍物.7、盾构掘进轴线偏差7.1、现象盾构掘进过程中,盾构推进轴线过量偏离隧道设计轴线,影响成环管片的轴线.7.2、原因分析⑴盾构超挖或欠挖,造成盾构在土体内的姿态不好,导致盾构轴线产生过量的偏移;⑵盾构测量误差,造成轴线的偏差;⑶盾构纠偏不及时,或纠偏不到位;⑷盾构处于不均匀土层中,即处于两种不同土层相交的地带时,两种土的压缩性、抗压强度、抗剪强度等指标不同;⑸盾构处于非常软弱的土层中时,如推进停止的间歇太长,当正面平衡压力损失时会导致盾构下沉;⑹拼装管片时,拱底块部位盾壳内清理不干净,有杂质夹杂在相邻两环管片的接缝内,就使管片的下部超前,轴线产生向上的趋势,影响盾构推进轴线的控制;⑺同步注浆量不够或浆液质量不好,泌水后引起隧道沉降,而影响推进轴线的控制;⑻浆液不固结使隧道在大的推力作用下引起变形.7.3、预防措施⑴正确设定平衡压力,使盾构的出土量与理论值接近,减少超挖与欠挖现象,控制好盾构的姿态;⑵盾构施工过程中经常校正、复测及复核测量基站;⑶发现盾构姿态出现偏差时应及时纠偏,使盾构正确地沿着隧道设计轴线前进;⑷盾构处于不均匀土层中时,适当控制推进速度,多用刀盘切削土体,减少推进时的不均匀阻力.也可以采用向开挖面注入泡沫或膨润土的办法改善土体,使推进更加顺畅;⑸当盾构在极其软弱的土层中施工时,应掌握推进速度与进土量的关系,控制正面土体的流失;⑹拼装拱底块管片前应对盾壳底部的垃圾进行清理,防止杂质夹杂在管片间,影响隧道轴线;⑺在施工中按质保量做好注浆工作,保证浆液的搅拌质量和注入的方量.7.4、治理方法⑴调整盾构的千斤顶编组或调整各区域油压及时纠正盾构轴线;⑵对开挖面作局部超挖,使盾构沿被超挖的一侧前进;⑶盾构的轴线受到管片位置的阻碍不能进行纠偏时,采用楔子环管片调整环面与隧道设计轴线的垂直度,改善盾构后座面.8、泥水加压平衡盾构施工过程中隧道上浮8.1、现象泥水加压平衡盾构施工过程中,随着盾构的不断向前推进,成环隧道呈上浮现象.8.2、原因分析⑴盾构切口前方泥水后窜至盾尾后,使管片处于悬浮状态;⑵同步注浆效果欠佳,未能有效地隔绝正面泥水;⑶管片连接件未及时拧紧;⑷盾构推进一次纠偏量过大,对地层产生了过大扰动.8.3、预防措施⑴提高同步注浆质量,缩短浆液初凝时间,使其遇泥水后不产生劣化;⑵提高注浆与盾构推进的同步性,使浆液能及时充填建筑空隙,建立盾尾处的浆液压力.同时加强隧道沉降监测,当发现隧道上浮呈较大趋势时,立即采取对已成环隧道进行补压浆措施;⑶及时复紧已成环隧道的连接件.8.4、治理方法在盾尾后隧道外周压注双液浆形成环箍(必要时采用聚氨酯),以隔断泥水流失路径. 9、盾构过量地自转9.1、现象盾构推进中盾构发生过量的旋转,造成盾构与车架连接不好,设备运行不稳定,增加测量、封顶块拼装等困难.9.2、原因分析⑴盾构内设备布置重量不平衡,盾构的重心不在竖直中心线上而产生了旋转力矩;⑵盾构所处的土层不均匀,两侧的阻力不一致,造成推进过程中受到附加的旋转力矩;⑶在施工过程中刀盘或旋转设备连续同一转向,导致盾构在推进运动中旋转;⑷在纠偏时左右千斤顶推力不同及盾构安装时千斤顶轴线与盾构轴线不平行.9.3、预防措施⑴安装于盾构内的设备作合理布置,并对各设备的重量和位置进行验算,使盾构重心位于中线上或配置配重调整重心位置于中心线上;⑵经常纠正盾构转角,使盾构自转在允许范围内;⑶根据盾构的自转角,经常改变旋转设备的工作转向.9.4、治理方法⑴可通过改变刀盘或旋转设备的转向或改变管片拼装顺序来调节盾构的自转角度;⑵盾构自转量较大时,可采用单侧压重的方法纠正盾构转角.10、盾构后退10.1、现象盾构停止推进,尤其是拼装管片的时候,产生后退的现象,使开挖面压力下降,地面产生下沉变形.10.2、原因分析⑴盾构千斤顶自锁性能不好,千斤顶回缩;⑵千斤顶大腔的安全溢流阀压力设定过低,使千斤顶无法顶住盾构正面的土压力;⑶盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多,并且没有控制好最小应有的防后退顶力.10.3、预防措施⑴加强盾构千斤顶的维修保养工作,防止产生内泄漏;⑵安全溢流阀的压力调定到规定值;⑶拼装时不多缩千斤顶,管片拼装到位及时伸出千斤顶到规定压力.10.4、治理方法盾构发生后退,应及时采取预防措施防止后退的情况进一步加剧,如因盾构后退而无法拼装,可进行二次推进.11、盾尾密封装置泄漏11.1、现象地下水、泥及同步注浆浆液从盾尾的密封装置渗漏进入盾尾的盾壳和隧道内,严重影响工程进度和施工质量,甚至对工程安全带来灾难.11.2、原因分析⑴管片与盾尾不同心,使盾尾和管片间的空隙局部过大,超过密封装置的密封功能界限;⑵密封装置受偏心的管片过度挤压后,产生塑性变形,失去弹性,密封性能下降;⑶盾尾密封油脂压注不充分,盾尾钢刷内侵入了注浆的浆液并固结,盾尾刷的弹性丧失,密封性能下降;⑷盾构后退,造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动,使刷毛反卷,盾尾刷变形而密封性能下降;⑸盾尾密封油脂的质量不好,对盾尾钢丝刷起不到保护的作用,或因油脂中含有杂质堵塞泵,使油脂压注量达不到要求.11.3、预防措施⑴严格控制盾构推进的纠偏量,尽量使管片四周的盾尾空隙均匀一致,减少管片对盾尾密封刷的挤压程度;⑵及时、保量、均匀地压注盾尾油脂;⑶控制盾构姿态,避免盾构产生后退现象;⑷采用优质的盾尾油脂,要求有足够的粘度、流动性、润滑性、密封性能.11.4、治理方法⑴对已经产生泄漏的部位集中压注盾尾油脂,恢复密封的性能;⑵管片拼装时在管片背面塞人海绵,将泄漏部位堵住;⑶有多道盾尾钢丝刷的盾构,可将最里面的一道盾尾刷更换,以保证盾尾刷的密封性;⑷从盾尾内清除密封装置钢刷内杂物.12、泥水加压平衡盾构施工过程中地面冒浆12.1、现象在泥水平衡盾构施工过程中,盾构切口前方地表出现冒浆.12.2、原因分析⑴盾构穿越土体发生突变(处于两层土断层中),或盾构覆土厚度过浅;⑵开挖面泥水压力设定值过高;⑶同步注浆压力过高;。
盾构施工过程质量通病原因及预防
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盾构施工过程质量通病原因及预防盾构施工是一种高效、快速的地下工程施工方法,但在实际施工过程中,常常会遇到一些质量问题。
这些问题不仅会影响工程的安全和质量,还会给项目带来巨大的经济损失。
本文将从盾构施工过程中常见的质量通病入手,探讨其原因,并提出相应的预防措施。
首先,盾构施工过程中常见的一个质量通病是地层塌陷。
地层塌陷是指在施工过程中,地层发生不稳定而导致坍塌的现象。
造成地层塌陷的原因有很多,其中一个重要的原因是地质勘探不足。
在盾构施工前,必须对地下地质进行详细的勘探,了解地层的性质和变化规律。
只有在充分了解地质情况的基础上,才能选择合适的施工方法和采取相应的支护措施,以防止地层塌陷的发生。
其次,盾构施工过程中常见的另一个质量通病是隧道变形。
隧道变形是指在施工过程中,隧道断面形状发生变化的现象。
造成隧道变形的原因有很多,其中一个重要的原因是施工参数的选择不当。
施工参数包括盾构机的推进速度、刀盘转速、注浆压力等。
如果这些参数选择不当,就会对地层施加过大的力量,导致隧道变形。
因此,在盾构施工前,必须根据地质情况和工程要求,科学合理地选择施工参数,以确保施工的安全和质量。
此外,盾构施工过程中还常常会遇到其他一些质量问题,如管片开裂、接缝不密等。
造成这些问题的原因也各不相同,但可以总结为两个方面:一是施工工艺不当,二是施工材料不合格。
盾构施工是一个复杂的过程,需要严格按照设计要求和工艺规范进行操作。
如果施工人员操作不当,就会导致管片开裂、接缝不密等问题的发生。
另外,施工材料的质量也是影响工程质量的重要因素。
如果使用的材料不合格,就会对工程的安全和质量造成严重影响。
因此,在盾构施工过程中,必须加强对施工工艺和材料的控制,确保其符合相关标准和规范。
为了预防盾构施工过程中的质量通病,可以采取以下措施:一是加强地质勘探工作,充分了解地下地质情况,为施工提供可靠的基础数据。
二是科学合理地选择施工参数,根据地质情况和工程要求,确定合适的推进速度、刀盘转速等参数。
隧道盾构施工中各种质量通病及防治措施详解92页(知名企业)_ppt
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盾构进出洞是盾构法隧道施工中的一道关键工序。在进、出 洞过程中,施工环节多,工作量集中,各工种交叉施工频繁, 设备、人员多,因此加强质量管理和控制尤为重要。
一、盾构进出洞中存在通病
1.1、盾构基座变形
1.2、盾构后靠、支撑位移及变形过大
1.3、盾构基座定位不符合设计轴线要求
1.4、盾构进出洞时,洞圈渗漏
补救措施; 1、对已发生基座变形损坏的构件,及时 进行相应的加固或调换;进出洞时应加 强基座的观察,一旦发生基座正在变形 时,应停止推进,及时采取措施进行补 加固。 2、盾构基座的变形严重时,应将盾构脱 离基座,对基座作修复加固。
1.2、盾构后靠、支撑位移及变形过大
现象: 在盾构出洞过程中,盾构后靠支撑体系 在受盾构推进顶力的作用后发生支撑体系的 局部变形、断裂或位移过大。 造成管片碎裂、轴线超标、十字错缝、 渗漏水、高差、千斤顶行程差较大,有时会 产生帘布橡胶板外翻,造成洞口土体流失等。
盾构法隧道施工质量通病及防治
盾构法隧道施工质量通病及防治
前言 ◆盾构进出洞中存在通病及防治 ◆盾构掘进中存在通病及防治
◆管片拼装中存在通病及防治
◆管片防水中存在通病及防治
◆隧道注浆中存在通病及防治
◆常用的质量检测工具
前
言
改革开放以来,我国的市政基础设施建设飞跃 发展。轨道交通、公路隧道、能源等建设基础设施 大量采用盾构法施工,在“百年大计、质量第一” 方针指引下,工程质量不断提高,出现了一批高标 准、高质量的市政基础设施工程,有的深受国外同 行所瞩目。
盾构法隧道施工的质量控制重点
1、建成的隧道实际轴线与设计轴线的一致性 2、隧道的综合防水能力 3、隧道施工过程对地层的扰动,对周围环境、构建筑物、 管线的影响等均是隧道施工质量的重要指标。 为了保证隧道施工质量能符合质量标准,对每道施工工 序的质量均应严格控制。 以下叙述盾构法施工中经常出现的一些质量通病并进行 分析,制订出预防和治理措施,使隧道施工质量有进一步的 提高。
盾构施工中常见问题分析及防治措施
![盾构施工中常见问题分析及防治措施](https://img.taocdn.com/s3/m/5c890e5011a6f524ccbff121dd36a32d7375c7fa.png)
盾构施工中常见问题分析及防治措施随着城市的不断拓展和市场的不断扩大,盾构工程日益受到重视,成为城市建设中的重要组成部分。
然而,在盾构施工过程中,也时常会出现一些问题,如何有效地分析和解决这些问题,是保证盾构工程进展顺利和安全的关键之一。
本文将对盾构施工中常见问题进行分析,并提出相应的防治措施。
1. 盾构机故障盾构机是盾构施工中不可或缺的设备之一。
然而,在实际施工中,盾构机故障是比较常见的情况。
盾构机故障可能导致施工进度延误、安全事故等问题的发生。
1.1 故障原因•设备故障:盾构机本身设计出现缺陷或部件损坏等。
•操作不当:盾构机的操作人员在操作过程中出现失误或者质量不合格等问题。
•环境因素:如地质情况不稳定、施工区域的气候环境等因素均有可能导致盾构机故障。
1.2 防治措施•设备保养:对盾构机进行定期维护和保养,预防盾构机本身的故障。
•员工培训:对盾构机操作人员进行专业培训,提高员工的专业技能和操作水平,减少操作不当造成的故障。
•环境管理:对施工环境进行科学合理的管理,结合具体环境类型进行不同的措施,提高施工效率的同时减少盾构机故障的发生。
2. 施工质量问题盾构施工质量是工程质量的重要组成部分。
若施工质量存在问题,则会直接影响到工程安全和工程质量。
2.1 问题原因•施工人员技能不足:盾构施工需要相应的专业技能和经验,如果施工人员对于施工过程中的技术要求不熟练,则很容易出现质量问题。
•环境因素影响:施工过程中,环境因素会对施工质量产生一定的影响。
•材料质量问题:质量不达标的材料会对施工质量产生影响。
2.2 防治措施•员工培训:加强员工技术培训,保障员工对施工过程的掌握和熟练操作,提高施工质量。
•严格现场管理:加强现场施工管理,对施工现场进行密切的监管和管理,确保施工质量。
•细化施工标准:建立规范的施工标准,明确施工过程中的每一个环节,严格按照标准进行操作,提高施工质量。
3. 安全事故问题盾构施工涉及到大量的工程设备,涉及到工人的安全问题,因此安全事故问题时刻不能忽视。
地铁盾构法施工中的常见质量问题及防治措施分析
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地铁盾构法施工中的常见质量问题及防治措施分析发表时间:2019-04-30T17:31:23.547Z 来源:《基层建设》2019年第4期作者:许骉[导读] 摘要:在利用盾构法进行地铁施工的过程中,容易产生的质量问题有很多,这些问题严重影响着盾构隧道的质量,为了使质量问题能够被有效的避免和解决,提出相应的措施很有必要。
中国水利水电第七工程局有限公司城市轨道交通工程分公司摘要:在利用盾构法进行地铁施工的过程中,容易产生的质量问题有很多,这些问题严重影响着盾构隧道的质量,为了使质量问题能够被有效的避免和解决,提出相应的措施很有必要。
因此切实解决盾构施工过程中的质量问题是地铁施工重要环节,同时也是实现地铁百年工程的基础。
关键词:地铁盾构法;质量问题;防治措施1地铁盾构法施工质量问题简要说明对于工程项目的建设而言,存在质量问题是不可避免的,尤其是地铁建设这种高难度工程项目。
当前阶段,由于对地铁施工过程中一些影响性因素的忽略,导致各类质量问题迟迟得不到解决,若要从根本上杜绝此类事件的发生,需对常见质量问题进行统计,通过分类整理和数据处理,最终制订详细的质量问题解决方案。
与其他工程建设项目不同,地铁工程建设具有一定的特殊性、复杂性、专业性以及技术性等特点,无形中增加了施工的难度。
施工过程中,如果质量问题长期得不到有效解决,不仅增加了施工难度和成本投入而且还严重影响了盾构隧道的质量,造成安全隐患。
因此,如何有效减少和杜绝盾构法施工过程中的各类质量问题显得尤为重要。
2地铁盾构法施工常见的质量问题2.1盾构端头井加固不到位盾构始发、接收端头井加固是盾构施工中重要的一环,其加固质量的好坏会直接影响到盾构机能否顺利始发、接收。
但是由于地质、水文等原因的影响,导致端头井加固过程中加固效果不理想。
以天津地区为例,洞门处地层多为粉砂层且含水率较高,导致端头井加固难度较大,加固质量难以有效保障。
2.2盾构姿态与设计轴线偏差(1)盾构超挖或欠挖,造成盾构在土体内的姿态不好,导致盾构轴线产生过量的偏离,尤其在曲线段施工过程中,对轴线偏差富人控制难度加大。
盾构施工过程质量通病原因及预防(1)
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盾构施工过程质量通病分析及预防盾构施工过程包括盾构始发接收和正常掘进,始发接收和正常掘进是隧道施工中的两道关键工序。
因此,加强这两道工序质量管理显得尤为重要,下面对两道工序分别进行分析.盾构正常掘进:盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序,要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合,并确保管片圆环拼装质量,使隧道不漏水,地面不产生大的变形。
一、土压平衡式盾构正面阻力过大(1)现象盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。
(2)原因分析①盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;②盾构正面地层土质发生变化;③盾构正面遭遇较大块状的障碍物;④推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压;⑤正面平衡压力设定过大。
(3)预防措施①合理设计进土孔的尺寸,保证出土畅通;②隧道轴线设计前,应对盾构穿越沿线作详细的地质勘查,摸清沿线影响盾构推进的障碍物的具体位置、深度,以使轴线设计考虑到这一状况;③详细了解盾构推进断面内的土质状况,以便及时优化调整土压设定值、推进速度等施工参数;④经常检修推进千斤顶,确保其运行良好。
⑤合理设定平衡压力,加强施工动态管理,及时调整控制平衡压力值。
(4)治理方法①采取辅助技术,尽量采取在工作面内进行障碍物清理,在条件许可的情况下,也可采取大开挖施工法清理正面障碍物;②增添千斤顶,增加盾构总推力。
二、盾构后退(1)现象盾构停止推进,尤其是拼装管片的时候,产生后退的现象,使开挖面压力下降,地面产生下沉变形.而且盾构后退过多会严重损害盾尾密封装置寿命。
(2)原因分析①盾构千斤顶自锁性能不好,千斤顶回缩;②千斤顶安全溢流阀压力设定过低,使千斤顶无法顶住盾构正面的土压力;③盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多,并且没有控制好最小应有的防后退顶力。
(3)预防措施①加强盾构千斤顶的维修保养工作,防止产生内泄漏;②安全溢流阀的压力调定到规定值;③拼装时不多缩千斤顶,管片拼装到位及时伸出千斤顶到规定压力。
隧道施工质量通病与防治措施
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质量通病
防治措施
洞口端墙、翼墙及洞口挡土墙开裂
1)洞口位置、高程及结构形式必须符合设计要求;
2)基础必须置于稳固的地基上,虚渣、杂物、积水、软泥必须清除干净;
3)按设计要求设置伸缩缝、沉降缝;
4)墙背后回填应密实;
5)应按设计要求设置泄水孔。
洞口边、仰坡不稳
1)边、仰坡应自上而下开挖,坡度应符合设计要求,当地质条件良好时,宜一次将土石方工程做完,当地质条件不良时,应采取稳定边坡和仰坡的措施;
3)隧道不应欠挖,当有欠挖超过规范允许值时应采用小型机械凿除或补充小炮爆破。
超挖回填不密实
1)超挖在允许范围之内的部分可采用喷射混凝土回填或在衬砌时采用与衬砌同材料一次施工;
2)超挖大于规定时,要用片石砼、浆砌片石或喷射砼回填,禁止泥、石、废木等杂物充填。
初期支பைடு நூலகம்不及时,格栅钢架间距大
1)隧道施工必须按设计要求的支护形式配合开挖及时支护,保证施工安全;
2)洞口边、仰坡开挖不得采用大爆破;
3)边、仰坡以上的山坡危石应全部清除,不留后患;
4)边坡、仰坡、坡面和坡脚防护应符合设计要求。
隧道超挖、欠挖
1)隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖办法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计,并根据爆破效果调整爆破参数;
2)应采取光面爆破或预裂爆破;
2)控制混凝土的配合比和坍落度;
3)控制拆模时间,拆模不宜过早;
4)拆模后应加强养护。
3)防水层施工前应加强对初支的注浆堵漏,防水层不应带水作业;
4)防水层应按规范精心施工,当存在漏焊、假焊或烤焦、焊穿现象时应及时进行处理;
5)防水层应与初支混凝土表面密贴,不得有明显的拉扯、空鼓、折皱和水囊;
盾构法施工过程中的常见问题及防治措施
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盾构法施工过程中的常见问题及防治措施
盾构法施工过程中的常见问题及防治措施
【摘要】随着我们国经济的快速发展,近几年地下交通运输发展形势越来越好,其施工安全问题得到广泛的关注。
因此盾构法隧道施工安全得到了一定的关注,本文主要阐述了有关盾构法施工过程中的常见问题及防治措施的一系列问题。
【关键词】盾构法,施工过程,问题,防治措施
一.前言
盾构推进过程中掘削参数的变化会对地层产生扰动影响,诸多物理影响是相当程度上的干扰,如果不能及时进行改善调整,周围的居民以及各种建筑物都会受到危害。
在地下工程中,盾构法起到了相当大的作用,在科技发展下,也要不断更新技术,提高盾构法施工技术水平,让交通更加便利,安全可靠。
二.盾构法的优点
盾构法施工的主要优点有:①除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响:②盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也较少,土方量较少;③在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道,有较高的经济技术优势。
三.盾构法施工过程中出现的问题
1.地表沉降
造成地表沉降的主要原因是施工过程中产生的地层损失引起的,地层损失包括建筑空隙及超挖或其它土层流失,具体为:
(一)盾构工作面前方上体的挤入。
(二)盾构上方土体挤入因盾构外壳直径和拼装管片直径不同产生的建筑空隙。
(三)盾构纠偏引起土体超挖。
(四)盾构推进有曲率时造成土体损失。
(五)盾构推进时切口环上的突缘引起超挖。
(六)盾构推进引起土体孔隙水压力变化,或因降水引起地下水位下降,引起土体固结沉降。
盾构法施工管片生产的质量通病及处理措施
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盾构法施工管片生产的质量通病及处理措施摘要:本文对地铁隧道管片生产出现钢筋骨架尺寸不准确、气泡产生现象、外表面裂纹的质量通病原因分析,并提出了一些有效的质量问题控制措施,以期延长地铁隧道的使用寿命。
关键词:盾构法;管片;质量通病引言虽然盾构法在地铁隧道工程中的应用非常普遍,但管片仍存在一些比较常见却又尚未得到很好解决的问题,如管片的生产开裂、破损、拼装错台和渗漏水等。
结合实践工作经验,对管片生产时各类质量缺陷产生的主要原因进行了分析,并提出了一些控制措施。
1盾构法施工介绍盾构法施工适用于地面建筑物众多,而且对地面沉降要求严格的地理条件,随着科学技术的发展,盾构机种类发展很完善,不同的地质条件可以选用相应的盾构机,因此,我国大城市很多采用这种方法进行施工。
总体来说常见的类型有土压平衡盾构和泥水加压盾构,此外还有气压式、手掘式、加泥式等多种类型盾构适用于不同地质条件。
按形状可分为单圆、双圆等类型。
盾构法施工一般按重要节点划分为前期筹备、进洞、100米试推、正常推进、出洞、盾构退场。
盾构的机型选择上,关键是选择适应地层、施工稳定及满足工况条件的盾构机型。
要根据实际情况调配盾构机的使用。
可采用的盾构类型一般是泥水盾构和土压平衡盾构两种。
但相比较,泥水盾构在施工中需要泥浆池进行泥水分离,占地较大,价格比较高。
土压平衡盾构适合于粘土、淤泥质粘土、粉质粘土、含水砂质粉土层,另外,配备注浆系统,对控制地表沉降效果很好。
土压平衡盾构又称为削土密闭式盾构。
这种盾构最前端为一个切削刀盘,刀盘前端是刀盘鼻尖,刀盘后边是一个密封的土仓,土仓下部装有螺旋机,螺旋机连接皮带机。
在施工中根据实际情况调节土仓里土压和外界开挖面土压平衡,当土仓里土压低于外界土压时,切削面的土体就被压进土仓,造成土仓土压上升,当大于外界时,螺旋机就开始出土到皮带机上,从而传到电机车土箱里拉到外边。
这种方法能很好地减少对周边土体的扰动,控制地表沉降。
盾构施工常见问题及治理
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隧道盾构掘进施工盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序,要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合,并确保圆环拼装质量,使隧道不漏水,地面不产生大的变形。
总结了盾构掘进施工九大常见问题及预防措施,方便大家在实际施工中比对防治。
一、土压平衡式盾构正面阻力过大现象盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形.原因分析(1)盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;(2)盾构正面地层土质发生变化;(3)盾构正面遭遇较大块的障碍物;(4)推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压;(5)正面平衡压力设定过大;(6)刀盘磨损严重预防措施(1)合理设计土孔的尺寸,保证出土畅通;(2)隧道轴线设计前应对盾构穿越沿线作详细的地质勘察,摸清沿线影响盾构推进障碍物的具体位置、深度、以使轴线设计考虑到这一状况;(3)详细了解盾构推进断面内的土质状况,以便及时调整土压设定值、推进速度等施工参数;(4)经常检修刀盘和推进千斤顶,确保其运行良好;(5)合理设定平衡压力,加强施工动态管理,及时调整控制平衡压力值.治理办法(1)采取辅助技术,尽量采取在工作面内进行推进障碍物清理,在条件许可的情况下,也可采取大开挖施工法清理正面障碍物;(2)增添千斤顶,增加盾构总推力。
二、土压平衡盾构正面压力过量波动现象在盾构推进及管片拼装的过程中,开挖面的平衡上压力发生异常的波动,与理论力值或设定应力值发生较大的偏差。
原因分析(1)推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配;(2)当盾构在砂土土层中施工时,螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住,出土不畅,使开挖面平衡压力急剧上升;(3)盾构后退,使开挖面平衡压力下降;(4)土压平衡控制系统出现故障造成实际上压力与设定土压力的偏差。
预防措施(1)正确设定盾构推进的施工参数,使推进设速度与螺旋机的出土能力相匹配;(2)当土体强度高,螺旋机排土不畅时,在螺旋机或土仓中适量地家注水或泡沫等润滑剂,提高出土的效率。
盾构法隧道施工质量通病及防治盾构掘进、管片拼装、管片防水
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2023《盾构法隧道施工质量通病及防治盾构掘进、管片拼装、管片防水》•引言•盾构掘进施工质量通病及防治•管片拼装施工质量通病及防治•管片防水施工质量通病及防治目•实际应用及效果分析•结论与展望录01引言盾构法隧道施工是一种广泛应用于现代城市建设中的先进技术,其通过盾构机在地下挖掘隧道,并在盾构机的保护下进行衬砌、注浆、拼装等作业,实现隧道的施工。
盾构法具有自动化程度高、施工速度快、对周围环境影响小等优点,因此在城市地铁、地下管线、市政工程等领域得到了广泛应用。
盾构法隧道施工概述尽管盾构法隧道施工具有许多优点,但是在实际施工过程中仍然存在一些常见的施工质量通病,如盾构掘进中的地面沉降、隧道轴线偏差、拼装精度不高等问题。
这些施工质量通病不仅会影响隧道施工的质量和进度,还会增加工程成本和安全隐患,因此必须采取有效的防治措施进行控制。
施工质量通病及防治的重要性本研究针对盾构法隧道施工中的质量通病及防治措施展开研究,通过对盾构掘进、管片拼装、管片防水等方面的分析,提出相应的防治措施和优化建议,为提高盾构法隧道施工的质量和效率提供参考。
本研究的意义在于通过对盾构法隧道施工质量通病及防治措施的研究,推动盾构法隧道施工技术的发展和完善,提高城市基础设施建设的质量和水平。
本研究的背景和意义02盾构掘进施工质量通病及防治1掘进过程中的常见问题23掘进过程中可能出现盾构机姿态控制不稳定,导致盾构轴线偏离设计轴线。
盾构机姿态控制不当掘进速度可能快速或缓慢,影响隧道施工质量和进度。
掘进速度不稳定掘进过程中可能发生盾构机故障,如刀具磨损、液压系统故障等。
盾构机故障03设备维护保养不当盾构机设备维护保养不当,可能导致设备故障和掘进施工质量问题。
掘进施工质量通病的成因分析01地层条件复杂地层条件复杂多变,可能存在软硬不均、孤石、障碍物等,影响掘进施工质量和进度。
02施工管理不到位施工管理人员和操作人员技能水平不足,导致施工质量通病的出现。
盾构施工中常见问题分析及防治措施
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盾构施工中常见问题分析及防治措施盾构施工过程中,管片上浮、管片错台、管片渗水三类问题是严重影响成型管片的质量与美观。
本文结合施工过程中,对管片错台、管片上浮、管片渗水产生原因加以分析,并提出相应防治措施,以提高盾构隧道的使用效果和延长隧道使用寿命。
一、管片上浮管片上浮是指管片脱离盾尾后,在受到集中应力后产生向上运动的现象。
《规范》规定盾构掘进中线平面位置和高程允许偏差为±50mm。
管片拼装偏差控制为±50mm。
隧道建成后,中线允许偏差为高程和平面为±100mm,且衬砌结构不得侵入建筑限界。
由此推算管片上浮允许值与盾构姿态、管片姿态密切相关,因此均应限制在±30mm以内才能保证不侵限,并使管片外侧得到均匀的注浆回填。
1、上浮的原因及分析结合在合肥轨道交通一号线望湖城至葛大店盾构区间的施工经验,可从以下四个方面来分析管片上浮的原因。
(1)同步注浆不饱满,从而存在上浮空间盾构区间圆形隧道(管片)外径6.0m,内径5.4m,管片厚度300mm,管片宽度1.5m,分块数为6块(管片由一块封顶块、两块邻接块、三块标准块构成)。
盾构机与管片之间存在着150㎜的建筑空隙,如果同步注浆不饱满,使管片外侧与土层之间的间隙没有及时有效地充填,就必然出现管片上浮的空间。
其次,在同步注浆不饱满时,地层土软硬不同,产生的管片上浮情况也不同。
一般情况下,软地层不容易上浮,而硬地层却有空间导致管片上浮。
这是因为在掘进过程中,对于软地层,上部松软地层土的自稳性差,会因为自重、存在空隙而有相对的下沉,从而使因注浆不饱满造成的管片和土层之间的剩余空隙基本消失。
硬地层由于自稳能力强,完整性好,能很好的控制自身沉降。
使管片有足够的上浮空间和时间,且地层越硬,管片上浮的情况越严重。
(2)过量超挖盾构机在掘进过程中的隧道轴线与理论轴线有一定的差值,在掘进过程中时时在调整盾构机的姿态,盾构机走的线形是“蛇形”。
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一、盾构进、出洞
1.3凿除钢筋混凝土封门产生涌土
3.3、预防措施 (1)根据现场土质状况,指定合理的土体加固方案,并在拆封门前设置观 察孔,检测加固效果,以确保在土体加固效果良好的情况下拆封门;
(2)布置井点降水管,将地下水位降至能保证安全出洞水位; (3)根据封门的实际尺寸制定合理的封门拆除工艺,施工安排周详,确保 拆除封门时安全、快速。
【盾构千斤顶推力与其所受阻力中心位置始终不在一条直线上从而导致 盾构偏向 】
一、盾构进、出洞
1.4盾构出洞段轴线偏离设计
1.4.2 原因分析
(1)洞口土体加固强度太高,使盾构推进的推力提高。而盾构刚出洞时,
开始几环的后盾管片是开口环,上部分后盾支撑还未安装好,千斤顶无法使
用,推力集中在下部使盾构产生一个向上的力矩,盾构姿态产生向上的趋势;
工中正确把握加固质量,保证加固土体的强度均匀,防止产生局部的硬块、
障碍物等;
(2)施工过程中正确的设定盾构正面平衡土压;
(3)及时安装上部后盾支撑,改变推力的分布状况,有利盾构推进轴线的
控制,防止盾构上浮现象;
(4)正确操作盾构,按时保养设备,保证机械设备的完好。
区
顺17″ 图2 盾构姿态示意图
2区
(2)盾构正面平衡压力设定过高导致引起盾构正面土体拱起变形,引起盾
构轴线上浮;
(3)为及时安装上部的后盾支撑,使上部分的千斤顶无法使用,将导致盾
构沿着向上的趋势偏离轴线;
(4)盾构机械系统故障造成上不千斤顶的顶力不足。
一、盾构进、出洞
1.4盾构出洞段轴线偏离设计
1.4.3 预防措施
(1)正确设计出洞口土体加固方案,设计合理的加固方法和加固强度。施
一、盾构进、出洞
1.2盾构后靠支撑位移及变形
1.2.1 现象 在盾构出洞过程中,盾构后靠支撑体系在受盾构推进顶力的作用后发生
支撑体系的局部变形或位移。 1.2.2 原因分析 (1)盾构推力过大,或受出洞千斤顶编组影响,造成后靠受力不均匀、不 对称,产生应力集中; (2)盾构后靠混凝土充填不密实或填充的混凝土强度不够; (3)组成后靠体系的部分构件的强度、刚度不够,各构件焊接强度不够; (4)后靠与负环管片间的结合面不平整。
一、盾构进、出洞
1.1盾构基座变形
1.1.3预防措施 (1)盾构基座形成时中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向一致,当洞口段
隧道设计轴线处于曲线状态时,可考虑盾构机座沿隧道设计曲线的切线方向 放置,切点必须取洞口内侧面处;
(2)基座框架结构的强度和刚度能克服出洞段穿越加固土体所产生的推力; (3)合理控制盾构姿态,尽量使盾构轴线与盾构机座中心夹角轴线保持一致; (4)盾构机座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实,保证接触面积满足要 求。
3.4、治理方法 创造条件使盾构尽快进入洞口内,
对洞口圈进行注浆封堵减少土体流失。
一、盾构进、出洞
1.4盾构出洞段轴线偏离设计
1.4.1 现象
盾构出洞推进段的推进轴线上浮,偏离隧道设计轴线较大,待推进一段
距离后盾构推进轴线才能控制在隧道轴线的偏差范围内。
R 阻力中心
R 推力中心
图1 盾构姿态纠偏原理图
一、盾构进、出洞
1.3凿除钢筋混凝土封门产生涌土
1.3.1 现象 在拆除封门过程中,洞门前方土体从封门间隙内因分析 (1)封门外侧土体加固方案不当或加固效果欠佳,自立性达不到封门拆除 所需的施工时间;
(2)地下水丰富,土体软弱自立性极差; (3)封门拆除工艺编制不合理或施工中发生意外,造成封门外土体暴露时 间过长。
一、盾构进、出洞
1.2盾构后靠支撑位移及变形
2.4、治理方法 (1)对产生裂缝或强度不够的缝隙填充料凿除,重新填充,并经过养护
后达到要求强度再恢复推进; (2)对变形的构件进行修补及加固。根据推进油压及千斤顶开启数量计
算出发生破坏时的实际推力,对后靠体系进行检验; (3)对于发现裂缝的接头及时进行修补;
一、盾构进、出洞
1.1盾构基座变形
1.1.1 现象 在盾构进出洞过程中,盾构基座发生变形,使盾构掘进轴线偏离设计轴
线。 1.1.2原因分析
(1)盾构基座的中心夹角轴线与隧道设计轴线不平行,盾构在基座上纠偏产 生了过大的侧向力;
(2)盾构基座的整体刚度、稳定性不够,或局部构件的强度不足; (3)盾构姿态控制不好,盾构推进轴线与基座轴线产生较大夹角,致使盾构 基座受力不均匀; (4)对盾构基座的固定方式考虑不周;
盾构法隧道施工质量通病及防治
(上 篇)
中铁二十局青岛地铁1号线
主 要 内 容 (上篇)
1
盾构进、出洞
2
盾构掘进
3
盾构机械设备
一、盾构进、出洞
盾构进、出洞是盾构法隧道施工中一道关键工序。在进、 出洞过程中,施工环节多,工作量集中,各种交叉施工频繁, 设备、人员众多,工作零乱,因此,加强质量管理和控制尤 为重要。
一、盾构进、出洞
1.2盾构后靠支撑位移及变形
1.2.3 预防措施 (1)在推进过程中合理控制盾构的总推力,且尽量使千斤顶合理编组,使 之均匀受力; (2)采用混凝土或水泥砂浆填充各构件连接处的缝隙,除填充密实外,还 必须确保填充材料强度,使推力能均匀的传递至工作井后井垫。在构件受力 前还应做好填充混凝土的养护工作; (3)对体系的各构件必须进行强度、刚度检验,对受压构件一定要作稳定 性验算。个连接点要采用合理的连接方式保证连接牢靠,个构件安装要定位 精确,并确保电焊质量以及螺栓连接的强度; (4)尽快安装上部的后盾支撑构件,完善整个后盾支撑体系,以便开启盾 构上部的千斤顶,使后盾支撑系统受力均匀。
4区
3区 图3 千斤顶分区示意图
一、盾构进、出洞
1.4盾构出洞段轴线偏离设计
1.4.4 治理方法 (1)施工过程中在管片拼装时加贴楔子,调正管片环面与轴线的垂直度, 便于盾构推进纠偏控制;
(2)在管片拼装时尽量用盾壳与管片间隙作隧道轴线纠偏,改善推进后座 条件;
一、盾构进、出洞
1.1盾构基座变形
1.1.4治理方法 (1)先停止推进,对已发生变形破坏的构件分析破坏原因,进行相应的加固。
对需要调换的部件,先将盾构支撑加固牢靠,再调换破坏固件; (2)盾构基座的变形确实严重,盾构在其上又无法修复和加固时,只能采取
措施使盾构脱离基座,创造工作条件后对基座修复加固。