盾構(gòu)施工過程質(zhì)量通病原因及預(yù)防_第1頁
盾構(gòu)施工過程質(zhì)量通病原因及預(yù)防_第2頁
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文檔簡介

1、盾構(gòu)施工過程質(zhì)量通病分析及預(yù)防盾構(gòu)施工過程包括盾構(gòu)始發(fā)接收和正常掘進(jìn),始發(fā)接收和正常掘進(jìn)是隧道施工中的兩道關(guān)鍵工序。因此,加強(qiáng)這兩道工序質(zhì)量管理顯得尤為重要,下面對兩道工序分別進(jìn)行分析。盾構(gòu)正常掘進(jìn):盾構(gòu)掘進(jìn)是盾構(gòu)法隧道施工的主要工序,要保證隧道的實(shí)際軸線和設(shè)計(jì)軸線相吻合,并確保管片圓環(huán)拼裝質(zhì)量,使隧道不漏水,地面不產(chǎn)生大的變形。一、土壓平衡式盾構(gòu)正面阻力過大(1) 現(xiàn)象盾構(gòu)推進(jìn)過程中,由于正面阻力過大造成盾構(gòu)推進(jìn)困難和地面隆起變形。(2) 原因分析 盾構(gòu)刀盤的進(jìn)土開口率偏小,進(jìn)土不暢通; 盾構(gòu)正面地層土質(zhì)發(fā)生變化; 盾構(gòu)正面遭遇較大塊狀的障礙物; 推進(jìn)千斤頂內(nèi)泄漏,達(dá)不到其本身的最高額定油壓

2、; 正面平衡壓力設(shè)定過大。(3) 預(yù)防措施 合理設(shè)計(jì)進(jìn)土孔的尺寸,保證出土?xí)惩ǎ?隧道軸線設(shè)計(jì)前,應(yīng)對盾構(gòu)穿越沿線作詳細(xì)的地質(zhì)勘查,摸清沿線影響盾構(gòu)推進(jìn)的障礙物的具體位置、深度,以使軸線設(shè)計(jì)考慮到這一狀況; 詳細(xì)了解盾構(gòu)推進(jìn)斷面內(nèi)的土質(zhì)狀況,以便及時(shí)優(yōu)化調(diào)整土壓設(shè)定值、推進(jìn)速度等施工參數(shù); 經(jīng)常檢修推進(jìn)千斤頂,確保其運(yùn)行良好。 合理設(shè)定平衡壓力,加強(qiáng)施工動(dòng)態(tài)管理,及時(shí)調(diào)整控制平衡壓力值。(4) 治理方法 采取輔助技術(shù),盡量采取在工作面內(nèi)進(jìn)行障礙物清理,在條件許可的情況下,也可采取大開挖施工法清理正面障礙物; 增添千斤頂,增加盾構(gòu)總推力。二、盾構(gòu)后退(1) 現(xiàn)象盾構(gòu)停止推進(jìn),尤其是拼裝管片的時(shí)候

3、,產(chǎn)生后退的現(xiàn)象,使開挖面壓力下降,地面產(chǎn)生下沉變形。而且盾構(gòu)后退過多會(huì)嚴(yán)重?fù)p害盾尾密封裝置壽命。(2) 原因分析 盾構(gòu)千斤頂自鎖性能不好,千斤頂回縮; 千斤頂安全溢流閥壓力設(shè)定過低,使千斤頂無法頂住盾構(gòu)正面的土壓力; 盾構(gòu)拼裝管片時(shí)千斤頂縮回的個(gè)數(shù)過多,并且沒有控制好最小應(yīng)有的防后退頂力。(3) 預(yù)防措施 加強(qiáng)盾構(gòu)千斤頂?shù)木S修保養(yǎng)工作,防止產(chǎn)生內(nèi)泄漏; 安全溢流閥的壓力調(diào)定到規(guī)定值; 拼裝時(shí)不多縮千斤頂,管片拼裝到位及時(shí)伸出千斤頂?shù)揭?guī)定壓力。(4) 治理方法盾構(gòu)發(fā)生后退,應(yīng)及時(shí)采取預(yù)防措施防止后退的情況進(jìn)一步加劇,如因盾構(gòu)后退而無法拼裝,可進(jìn)行二次推進(jìn)。3、 盾尾密封裝置泄漏(1) 現(xiàn)象地下

4、水、泥及同步注漿漿液從盾尾的密封裝置滲漏進(jìn)入盾尾的盾殼和隧道內(nèi),嚴(yán)重影響工程進(jìn)度和施工質(zhì)量,甚至對工程安全帶來災(zāi)難。(2) 原因分析 管片與盾尾不同心,使盾尾和管片間的空隙局部過大,超過密封裝置的密封功能界限: 密封裝置受偏心的管片過度擠壓后,產(chǎn)生塑性變形,失去彈性,密封性能下降; 盾尾密封油脂壓注不充分,盾尾鋼刷內(nèi)侵入了注漿的漿液并固結(jié),盾尾刷的彈性喪失,密封性能下降; 盾構(gòu)后退,造成盾尾刷與管片間發(fā)生刷毛方向相反的運(yùn)動(dòng),使刷毛反卷,盾尾刷變形而密封性能下降,嚴(yán)重影響盾尾密封壽命; 盾尾密封油脂的質(zhì)量不好,對盾尾鋼絲刷起不到保護(hù)的作用,或因油脂中含有雜質(zhì)堵塞泵,使油脂壓注量達(dá)不到要求。(3)

5、 預(yù)防措施 嚴(yán)格控制盾構(gòu)推進(jìn)的糾偏量,盡量使管片四周的盾尾空隙均勻一致,減少管片對盾尾密封刷的擠壓程度; 及時(shí)、保量、均勻地壓注盾尾油脂; 控制盾構(gòu)姿態(tài),避免盾構(gòu)產(chǎn)生后退現(xiàn)象; 采用優(yōu)質(zhì)的盾尾油脂,要求有足夠的粘度、流動(dòng)性、潤滑性、密封性能。(4) 治理方法 對已經(jīng)產(chǎn)生泄漏的部位集中壓注盾尾油脂,恢復(fù)密封的性能; 管片拼裝時(shí)在管片背面塞人海綿,將泄漏部位堵住; 有多道盾尾鋼絲刷的盾構(gòu),可將最里面的一道盾尾刷更換,以保證盾尾刷的密封性; 從盾尾內(nèi)清除密封裝置鋼刷內(nèi)雜物。4、 沿隧道軸線地層變形量過大(1) 現(xiàn)象沿隧道軸線地層變形過量,引起地面建筑物及地下管線損壞。(2) 原因分析 盾構(gòu)開始掘進(jìn)后

6、,如不能同步地進(jìn)行注漿或注漿效果差,則會(huì)產(chǎn)生地面沉降; 盾尾密封效果不好,注漿壓力又偏高,漿液從盾尾滲入隧道,造成有效注漿量不足: 漿液質(zhì)量不好,強(qiáng)度達(dá)不到要求,不能起到支護(hù)作用,造成地層變形量過大; 注漿過程不均勻,推進(jìn)過程中有時(shí)注漿壓力大,注漿量足,有時(shí)注漿量少,甚至不注漿,造成對土體結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)和破壞,使地層變形量過大。(3) 預(yù)防措施 正確確定注漿量和注漿壓力,及時(shí)、同步地進(jìn)行注漿; 注漿應(yīng)均勻,根據(jù)推進(jìn)速度的快慢適當(dāng)?shù)卣{(diào)整注漿的速率,盡量做到與推進(jìn)速率相符;通過地面監(jiān)測情況調(diào)整注漿量和注漿壓力。 提高拌漿的質(zhì)量,保證壓注的漿液的強(qiáng)度; 推進(jìn)時(shí)同時(shí)、均勻、經(jīng)常地壓注盾尾密封油脂,保證盾尾

7、鋼絲刷的使用功能。(4) 治理方法 根據(jù)地面變形情況及時(shí)調(diào)整注漿量、注漿部位,對于沉降大的部位可采用補(bǔ)壓漿的措施; 損壞的盾尾進(jìn)行更換,或采用在盾尾內(nèi)墊海綿的方法對盾尾進(jìn)行堵漏; 注漿口離盾尾太近引起盾尾漏漿,可采用從管片上進(jìn)行壁后注漿的方法,減少漿液的滲漏。5、 同步注漿漿管堵塞(1) 現(xiàn)象采用單液漿注漿時(shí)漿管堵塞,無法注漿,甚至發(fā)生漿管爆裂的情況,嚴(yán)重影響施工質(zhì)量和進(jìn)度。(2) 原因分析 停止注漿的時(shí)間太長,留在漿管中的漿液結(jié)硬,引起堵塞; 漿液中的砂含量太高,沉淀在漿管中,使?jié){管通徑逐漸減小,引起堵塞; 漿管的三通部位在壓漿過程中有漿液積存,時(shí)間長了就沉淀凝固。(3) 預(yù)防措施 停止推進(jìn)

8、時(shí)定時(shí)用漿液打循環(huán)回路,使管路中的漿液不產(chǎn)生沉淀。長期停止推進(jìn),應(yīng)將管路清洗干凈; 拌漿時(shí)注意配比準(zhǔn)確,攪拌充分; 定期清理漿管,清理后的第一個(gè)循環(huán)用膨潤土泥漿壓注,使注漿管路的管壁潤滑良好; 經(jīng)常維修注漿系統(tǒng)的閥門,使它們啟閉靈活。(4) 治理方法將堵塞的管子拆下,將堵塞物清理干凈后重新接好管路。六、管片壓漿孔滲漏(1) 現(xiàn)象管片壓漿孔處滲漏,壓漿孔周圍有水漬,壓漿孔周圍混凝土有鈣化斑點(diǎn)。(2) 原因分析 壓漿孔的悶頭未擰緊; 壓漿孔的悶頭螺紋與預(yù)埋螺母的問隙大。(3) 預(yù)防措施 要用扳手?jǐn)Q緊壓漿孔的悶頭; 在悶頭的螺絲上纏生料帶,以起到止水的作用。(4) 治理方法 將悶頭擰出,重新按要求擰

9、緊; 在壓漿孔內(nèi)注少量水泥漿堵漏,然后再用悶頭悶住。7、 管片接縫滲漏(1) 現(xiàn)象地下水從已拼裝完成管片的接縫中滲漏進(jìn)入隧道。(2) 原因分析 管片拼裝的質(zhì)量不好,接縫中有雜物,管片縱縫有內(nèi)外張角、前后喇叭等,管片之間的縫隙不均勻,局部縫隙太大,使止水條無法滿足密封的要求,周圍的地下水就會(huì)滲漏進(jìn)隧道; 管片碎裂,破損范圍達(dá)到粘貼止水條的止水槽時(shí),尤其是管片角部碎裂,止水條與管片間不能密貼,水就從破損處滲漏進(jìn)隧道; 糾偏量太大,所貼的楔子墊塊厚度超過止水條的有效作用范圍; 止水條粘貼質(zhì)量不好,粘貼不牢固,使止水條在拼裝時(shí)松脫或變形,無法起到止水作用; 止水條質(zhì)量不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)度、硬度、遇水膨

10、脹倍率等參數(shù)不符合要求,而使止水能力下降; 對已貼好止水條的管片保護(hù)不好,使止水條在拼裝前已遇水膨脹,管片拼裝困難且止水能力下降。(3) 預(yù)防措施 提高管片的拼裝質(zhì)量,及時(shí)糾環(huán)面,拼裝時(shí)保證管片的整圓度和止水條的正常工況,提高縱縫的拼裝質(zhì)量; 對破損的管片尤其是管片角部及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),運(yùn)輸過程中造成的損壞應(yīng)在貼止水條以前修補(bǔ)好。對于因?yàn)楣芷c盾殼相碰而在推進(jìn)或拼裝過程中被擠壞的管片,也應(yīng)原地進(jìn)行修補(bǔ),以對止水條起保護(hù)作用; 控制襯墊的厚度,在貼過較厚襯墊處的止水條上應(yīng)按規(guī)定加貼一層遇水膨脹橡膠條; 應(yīng)嚴(yán)格按照粘貼止水條的規(guī)程進(jìn)行操作,清理止水槽,膠水不流淌以后才能粘貼止水條: 采購質(zhì)量好的止水條

11、產(chǎn)晶,在施工過程中定期抽檢止水條的質(zhì)量,產(chǎn)品須檢驗(yàn)合格方能使用; 在施工現(xiàn)場加工雨棚等防護(hù)設(shè)施,加強(qiáng)對管片的保護(hù)。根據(jù)情況也可對膨脹性止水條涂緩膨脹劑,確保施工的質(zhì)量。(4) 治理方法 對滲漏部分的管片接縫進(jìn)行注漿; 利用水硬性材料在滲漏點(diǎn)附近進(jìn)行壁后注漿; 對管片的縱縫和環(huán)縫進(jìn)行嵌縫,嵌縫一般采用遇水膨脹材料嵌入管片內(nèi)側(cè)預(yù)留的槽中,外面封以水泥砂漿以達(dá)到堵漏的目的。8、 隧道上浮解決措施(1) 問題分析在隧道掘進(jìn)施工中,拼裝后的成形隧道或多或少會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的現(xiàn)象,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)隧道產(chǎn)生的上浮現(xiàn)象比較常見,而隧道的上浮會(huì)對隧道質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,因此分析其成因并制定相應(yīng)的措施在本工程中是必不可少

12、的。(2) 總結(jié)以往施工經(jīng)驗(yàn),該現(xiàn)象產(chǎn)生的成因有如下幾點(diǎn): 對于盾構(gòu)掘進(jìn)后的建筑空隙漿液沒有及時(shí)填充; 由于建筑空隙的存在致使地下水、裂隙水的涌入造成隧道上浮; 漿液凝固時(shí)間長; 盾構(gòu)掘進(jìn)速度過快;(3) 施工技術(shù)措施為了減少隧道的上浮量,使隧道盡快穩(wěn)定,控制隧道可能會(huì)發(fā)生上浮的現(xiàn)象,確保隧道的穩(wěn)定。因此采取下列措施: 施工期間嚴(yán)格控制隧道軸線,使盾構(gòu)盡量沿著設(shè)計(jì)軸線推進(jìn),每環(huán)均勻糾偏,減少對土體的擾動(dòng)。 均衡施工,必要時(shí)減慢隧道掘進(jìn)速度,讓填充的漿液有充足的時(shí)間凝固,確保拼裝好的管片穩(wěn)定性。 根據(jù)推進(jìn)監(jiān)測的結(jié)果對注漿方案進(jìn)行針對性的調(diào)整。如調(diào)整注漿部位、注漿量、配制快凝及提高早期強(qiáng)度的漿液等

13、。 為了正確觀測隧道縱向變形,消除潮汐對隧道的影響,正確地判斷隧道是否穩(wěn)定,必要時(shí)采用連通管進(jìn)行縱向變形監(jiān)測。 加強(qiáng)對管片的監(jiān)測工作,以指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)調(diào)整,如果出現(xiàn)管片上浮和下沉量突變,則應(yīng)加大監(jiān)測頻次,并采取二次壓注雙液漿的方法對管片進(jìn)行穩(wěn)定,防止情況進(jìn)一步惡化。 在盾構(gòu)剛始發(fā)掘進(jìn)時(shí),由于盾構(gòu)處于試推進(jìn)階段,所以盾構(gòu)掘進(jìn)較慢,有利于隧道的穩(wěn)定。另外,由于試推進(jìn)本身的目的就在于摸索盾構(gòu)對本標(biāo)段地層所以在掘進(jìn)此段時(shí),可以通過加強(qiáng)監(jiān)測,制定相應(yīng)的對策如壁后二次注漿、調(diào)整漿液配比、調(diào)整注漿位置等措施來解決此問題,從而形成一套適用今后盾構(gòu)在本標(biāo)段掘進(jìn)碰到類似問題的解決辦法。九、圓環(huán)管片環(huán)面不平整1、現(xiàn)

14、象同一環(huán)管片在拼裝完成后迎千斤頂一側(cè)環(huán)面不在同一平面上,不同塊之間有凹凸現(xiàn)象存在,給下一環(huán)的拼裝帶來影響。導(dǎo)致環(huán)向螺栓穿進(jìn)困難,管片碎裂等問題。2、原因分析( 1)管片制作誤差尺寸累計(jì);( 2)拼裝時(shí)前后兩環(huán)管片間夾有雜物;( 3)千斤頂?shù)捻斄Σ痪鶆颍弓h(huán)縫間的止水條壓縮量不相同;( 4)糾偏楔子的粘貼部位、厚度不符合要求;( 5)止水條粘貼不牢,拼裝時(shí)翻到槽外,使與前一環(huán)的環(huán)面不密貼,引起該塊管片凸出;( 6)成環(huán)管片的環(huán)、縱向螺栓沒有及時(shí)擰緊及復(fù)緊。3、預(yù)防措施( 1)拼裝前檢測前一環(huán)管片的環(huán)面情況,決定本環(huán)拼裝時(shí)糾偏量及糾偏措施;( 2)清除環(huán)面和盾尾內(nèi)的各種雜物;( 3)控制千斤頂頂力

15、均勻;( 4)提高糾偏楔子的粘貼質(zhì)量;( 5)檢查止水條的粘貼情況,保證止水條粘貼可靠;( 6)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)騎縫千斤頂應(yīng)開啟,保證環(huán)面平整。4、治理方法對于已形成環(huán)面不平的管片,在下一環(huán)及時(shí)加貼楔子糾正環(huán)面,使環(huán)面平整。十、管片環(huán)面與隧道設(shè)計(jì)軸線不垂直1、現(xiàn)象拼裝完成后的管片迎千斤頂?shù)囊粋?cè)整環(huán)環(huán)面與盾構(gòu)推進(jìn)軸線垂直度偏差超出允許范圍,造成下一環(huán)管片拼裝困難,并影響到盾構(gòu)推進(jìn)軸線的控制。示意圖如下:不詢tl'-Jlffl圖1管片環(huán)面與隧道中心線不垂直示意圖(臨界狀態(tài))2、原因分析(1)拼裝時(shí)前后兩環(huán)管片間夾有雜物,使相鄰塊管片間的環(huán)縫張開量不均勻;(2)千斤頂?shù)捻斄Σ痪鶆颍怪顾畻l壓縮量不

16、相同,累計(jì)后使環(huán)面與軸線不垂直;(3)糾偏楔子的粘貼部位、厚度不符合要求;(4)前一環(huán)環(huán)面與設(shè)計(jì)軸線不垂直,沒有及時(shí)地用楔子環(huán)糾正;(5)盾構(gòu)推進(jìn)單向糾偏過多,使管片環(huán)縫壓密量不均勻而使環(huán)面豎直度差。3、預(yù)防措施(1)拼裝時(shí)做好清理工作,防止雜物夾雜在管片環(huán)縫間;(2)盡量多開啟千斤頂,使盾構(gòu)糾偏的力變化均勻;(3)在施工中經(jīng)常測量管片環(huán)面的垂直度,并與軸線相比較,發(fā)現(xiàn)誤差,及早安排制作楔子糾環(huán)面消除。4、治理方法(1)合理地修改管片的排列順序,利用增減楔子環(huán)(曲線管片)來進(jìn)行糾偏;(2)根據(jù)需要糾偏的量,在管片上適當(dāng)?shù)牟课患淤N厚度漸變的傳力襯墊,形成楔子環(huán),對環(huán)面進(jìn)行糾正。一般一次加貼襯墊的

17、厚度最厚不超過6mm偏差大可連續(xù)多環(huán)的糾偏達(dá)到目的;(3)當(dāng)垂直度偏差較大,造成管片拼裝極困難,盾殼卡管片嚴(yán)重時(shí),可采用糾偏量較大的剛性楔子。十一、縱縫質(zhì)量不符合要求1、現(xiàn)象縱縫質(zhì)量差表現(xiàn)在同環(huán)相鄰的管片相互位置發(fā)生變動(dòng),致使縱縫出現(xiàn)了前后喇叭、內(nèi)外張角、內(nèi)弧面產(chǎn)生踏步、縱縫過寬、兩塊管片相對旋轉(zhuǎn)等質(zhì)量問題。對于隧道的防水、管片的受力都造成嚴(yán)重的危害。2、原因分析(1)拼裝時(shí)管片沒有放正,盾殼內(nèi)有雜物,使落底塊管片放不到位或產(chǎn)生上翹、下翻,環(huán)面有雜物夾入環(huán)縫,也會(huì)使縱縫產(chǎn)生前后喇叭;(2)拼裝時(shí)管片未能形成正圓,造成內(nèi)外張角;(3)前一環(huán)管片的基準(zhǔn)不準(zhǔn),造成新拼裝的管片位置亦不準(zhǔn);(4)隧道軸

18、線與盾構(gòu)的實(shí)際中心線不一致,使管片與盾殼相碰,無法拼成正圓,只能拼成橢圓,縱縫質(zhì)量也就無法保證。3、預(yù)防措施(1)拼裝前做好盾殼與管片各面的清理工作,防止雜物夾入管片之間;(2)推進(jìn)時(shí)勤糾偏,使盾構(gòu)的軸線與設(shè)計(jì)軸線的偏差盡量減少,保證管片能夠居中拼裝,管片周圍有足夠的建筑空隙使管片能拼裝成正圓;(3)環(huán)面的偏差及時(shí)進(jìn)行糾正,使拼裝完成的管片中心線與設(shè)計(jì)軸線誤差減少,管片始終能夠在盾尾內(nèi)居中拼裝;(4)管片正確就位,千斤頂靠攏時(shí)要加力均勻,除封頂塊外每塊管片至少要有兩只千斤頂頂住;(5)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)騎縫的千斤頂應(yīng)開啟,保證環(huán)面平整。4、治理方法(1)用整圓器進(jìn)行整圓,通過整圓來改善縱縫的偏差;(2

19、)管片出盾尾,環(huán)向螺栓再進(jìn)行一次復(fù)緊,可改善縱縫的變形。管片被周圍土體包裹住以后,橢圓度會(huì)相應(yīng)地減小,縱縫壓密程度提高,此時(shí)對螺栓進(jìn)行復(fù)緊可取得較好的效果;(3)采用局部加貼楔子的辦法,作縱縫質(zhì)量的糾正。十二、圓環(huán)整環(huán)旋轉(zhuǎn)1、現(xiàn)象拼裝成環(huán)的管片與設(shè)計(jì)要求的拼裝位置相比較,旋轉(zhuǎn)了一定的角度,使盾構(gòu)的后續(xù)車架及電機(jī)車軌道的鋪設(shè)不平整,影響設(shè)備的運(yùn)行,也增加了封頂成環(huán)的拼裝難度。2、原因分析(1)千斤頂編組不合理,使管片受力不均勻,管片產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動(dòng);(2)管片環(huán)面不正,千斤頂?shù)捻斄Ψ较蚺c環(huán)面不垂直,盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生使管片轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩,導(dǎo)致管片旋轉(zhuǎn);3)拼裝時(shí)管片的位置安放不準(zhǔn)確,導(dǎo)致拼裝時(shí)形成旋轉(zhuǎn);

20、(4)管片上的螺栓孔和螺栓之間由于拼裝需要,一般留有5-8mm的間隙,這樣就給兩環(huán)管片之間相互錯(cuò)動(dòng)留有了條件,如果在管片就位時(shí)隨意操作,就會(huì)引起旋轉(zhuǎn)偏差;(5)拼裝時(shí)后拼裝的管片與已就位的管片發(fā)生碰撞,使已拼裝的管片發(fā)生移位,如果長時(shí)間采用相同的順序拼裝管片,管片向同一方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)偏差,累積的偏差量就較大;3、預(yù)防措施( 1) 控制好盾構(gòu)推進(jìn)的姿態(tài),千斤頂編組情況要使推力的變化均勻,調(diào)整好管片環(huán)面的角度,減少推進(jìn)過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩;( 2) 拼裝管片時(shí)管片要放置正確,千斤頂靠攏時(shí)要有足夠的頂力使管片不發(fā)生相對滑動(dòng);(3)拼裝機(jī)操作時(shí)要?jiǎng)幼髌骄彛D(zhuǎn)緩慢,這樣有利于拼裝的準(zhǔn)確性;(4)對已成環(huán)

21、的管片的旋轉(zhuǎn)情況要經(jīng)常進(jìn)行測量,并及時(shí)糾正;(5)經(jīng)常變換管片拼裝的順序。4、治理方法利用管片之間可相互錯(cuò)動(dòng)的余地,在落地塊管片拼裝時(shí),管片縱向螺栓穿進(jìn)后,利用拼裝機(jī)鉗著管片向需要糾正的方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,然后靠攏千斤頂,并擰緊縱向螺栓。以落底塊管片為基準(zhǔn),正確拼裝其余管片,就可使整環(huán)管片向相反的方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。連續(xù)數(shù)環(huán)管片拼裝時(shí)采用這種方法,可使旋轉(zhuǎn)誤差得到糾正。十三、連接螺栓擰緊程度沒達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求1、現(xiàn)象螺栓的擰緊力矩未達(dá)到要求,有些螺母用手就能擰動(dòng)。雙頭螺柱一頭超出螺母另一頭縮入螺母,使螺紋的有效連接長度不能保證,嚴(yán)重時(shí)個(gè)別的螺栓沒有穿進(jìn)。2、原因分析( 1)拼裝質(zhì)量不好,導(dǎo)致相鄰管片之

22、間錯(cuò)位嚴(yán)重,有的螺栓無法穿進(jìn);( 2)螺栓加工質(zhì)量不好,螺紋的尺寸超差,造成螺母松動(dòng)或無法擰緊;(3)施工過程中只注意進(jìn)度,忽視了擰緊螺栓的工作。有時(shí)甚至出現(xiàn)螺栓上未套螺母的情況;(4)未及時(shí)進(jìn)行復(fù)緊,尤其是底部、兩肩部位的螺栓,復(fù)緊難度大,往往漏擰。3、預(yù)防措施(1)提高管片拼裝質(zhì)量,及時(shí)糾正環(huán)面不平或環(huán)面與隧道軸線不垂直度等,使每個(gè)螺栓都能正確地穿過手孔;(2)嚴(yán)格控制螺栓的加工質(zhì)量,定期抽查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更換。不符合質(zhì)量要求的螺栓應(yīng)退換;(3)加強(qiáng)施工管理,做好自檢、互檢、抽檢工作,確保螺栓穿進(jìn)及擰緊的質(zhì)量。4、治理方法(1)未穿入螺栓的管片,可采用特殊工具對螺栓孔進(jìn)行擴(kuò)孔,使螺栓可以穿

23、過;(2)對不能穿過的孔換用小直徑等強(qiáng)度的螺栓;(3)加工專用平臺,對隧道的所有連接螺栓進(jìn)行檢查和復(fù)緊。十四、管片碎裂1、現(xiàn)象拼裝完成的管片有缺角掉邊和裂縫,使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到影響,且產(chǎn)生滲漏。2、原因分析(1)管片在脫模、儲存、運(yùn)輸過程中發(fā)生碰撞,致使管片的邊角缺損;(2)拼裝時(shí)管片在盾尾中的偏心量太大,管片與盾尾發(fā)生磕碰現(xiàn)象,以及盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)盾殼卡壞管片;(3)定位凹凸樣的管片,在拼裝時(shí)位置不準(zhǔn),凹凸樺沒有對齊,在千斤頂靠攏時(shí)會(huì)由于凸樺對凹樺的徑向分力而頂壞管片;如下圖所示:圖2有凹凸樣管片定位不準(zhǔn)導(dǎo)致管片碎裂(4)管片拼裝時(shí)相互位置錯(cuò)動(dòng),管片與管片間沒有形成面接觸,盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)在接觸點(diǎn)處產(chǎn)生應(yīng)力

24、集中而使管片的角碎裂;如下圖所示:千斤國力庠聯(lián)及巴圖3管片局部接觸應(yīng)力過大而碎裂示意圖(5)前一環(huán)管片的環(huán)面不平,使后一環(huán)管片單邊接觸,在千斤頂?shù)耐苿?dòng)下形同蹺蹺板,管片受到額外的彎矩而斷裂。在封頂塊與鄰接塊的接縫處的環(huán)面不平,也是導(dǎo)致鄰接塊兩角容易碎裂的原因;(6)拼裝好的鄰接塊開口量不夠,在插入封頂塊時(shí)間隙偏小,如強(qiáng)行插入,則導(dǎo)致封頂塊管片或鄰接塊管片的角崩落;如下圖所示:3、預(yù)防措施(1)管片運(yùn)輸過程中,使用彈性的保護(hù)襯墊將管片與管片之間隔離開,以免發(fā)生碰撞而損壞管片。在起吊過程中要小心輕放,防止磕壞管片的邊角;(2)管片拼裝時(shí)要小心謹(jǐn)慎,動(dòng)作平穩(wěn),減少管片的撞擊;(3)提高管片拼裝的質(zhì)量

25、,及時(shí)糾正環(huán)面不平整度、環(huán)面與隧道設(shè)計(jì)軸線不垂直度、縱縫偏差等質(zhì)量問題;(4)拼裝時(shí)將封頂塊管片的開口部位留得稍大一些,使封頂塊能順利地插入;(5)發(fā)生管片與盾殼相碰,應(yīng)在下一環(huán)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)立即進(jìn)行糾偏。4、治理方法(1)因運(yùn)輸碰損的管片進(jìn)行修補(bǔ)后方能使用,修補(bǔ)須采用與原管片強(qiáng)度相應(yīng)的材料進(jìn)行修補(bǔ);(2)在井下吊運(yùn)過程中損壞的管片,如損壞范圍大,影響止水條的部位的,應(yīng)予以更換。如損壞范圍小,可在井下修補(bǔ)后使用;(3)推進(jìn)過程中被盾殼拉壞的管片,應(yīng)立即進(jìn)行修補(bǔ),以保證止水效果;(4)內(nèi)弧面有缺損的管片進(jìn)行修補(bǔ)時(shí),所用的材料應(yīng)與原管片強(qiáng)度等級相同,以保證強(qiáng)度和減少色差。十五、管片環(huán)高差過大1、現(xiàn)象拼

26、裝完成的兩環(huán)管片間內(nèi)弧面不平,環(huán)高差過大。2、原因分析(1)管片拼裝的中心與盾尾中心不同心,管片與盾尾相碰,為了將管片拼裝在盾尾內(nèi),將管片徑向內(nèi)移,造成過大的環(huán)高差;(2)管片拼裝的橢圓度較大,造成環(huán)高差過大;(3)管片的環(huán)面與隧道軸線不垂直,如繼續(xù)上一環(huán)的方向拼裝將會(huì)與盾尾相碰,將管片向相反方向位移,造成過大的環(huán)高差;( 4) 管片在脫出盾尾后建筑空隙沒有及時(shí)填充,管片在自重的作用下落低,造成環(huán)高差過大。3、預(yù)防措施( 1)將管片在盾構(gòu)內(nèi)居中拼裝,使管片不與盾構(gòu)相碰;( 2)保證管片拼裝的整圓度;( 3)糾正管片環(huán)面與隧道軸線的不垂直度;( 4)及時(shí)、充足地進(jìn)行同步注漿,用同步注漿的漿液將管

27、片托住,減少環(huán)高差;( 5) 嚴(yán)格控制盾構(gòu)推進(jìn)軸線和盾構(gòu)姿態(tài),確保管片能拼于理想的位置上。4、治理方法拼裝過程中發(fā)現(xiàn)新拼裝的管片與前一環(huán)管片的環(huán)高差過大,可擰松連接螺栓,逐塊調(diào)整管片的位置。十六、管片橢圓度過大1、現(xiàn)象拼裝完成的管片的水平直徑和垂直直徑相差過大,導(dǎo)致橢圓度超過標(biāo)準(zhǔn)。2 、原因分析( 1)管片的拼裝位置中心與盾尾的中心不同心,管片無法在盾尾內(nèi)拼裝成正圓,只能拼裝成橢圓形;( 2)管片的環(huán)面與盾構(gòu)軸線不垂直,使管片與盾構(gòu)的中心不同心;( 3)單邊注漿使管片受力不均勻。3 、預(yù)防措施( 1)經(jīng)常糾正盾構(gòu)的軸線,使盾構(gòu)沿著設(shè)計(jì)軸線前進(jìn),管片能居中拼裝;( 2)經(jīng)常糾正管片的環(huán)面,使環(huán)面

28、與盾構(gòu)軸線垂直,管片始終跟隨著盾構(gòu)的軸線,使管片與盾尾的建筑空隙保持均勻;( 3)注漿時(shí)注意注漿管的布置位置,使管片均勻受力。4 、治理方法( 1)采用楔子環(huán)管片借隧道的軸線,使管片的拼裝位置處在盾尾的中心;( 2)控制盾構(gòu)糾偏,使管片能在盾尾內(nèi)居中拼裝;( 3)待管片脫出盾尾后,由于四周泥土的擠壓力近似相等,使橢圓形管片逐漸恢復(fù)圓形,此時(shí)對管片的環(huán)向螺栓進(jìn)行復(fù)緊,使各塊管片的連接可靠。盾構(gòu)始發(fā)接收:盾構(gòu)始發(fā)接收是盾構(gòu)法隧道施工中的一道關(guān)鍵工序。在始發(fā)接收過程中,施工環(huán)節(jié)多工作量集中,各工種交叉施工頻繁,設(shè)備、人員眾多,工作零亂,因此,加強(qiáng)質(zhì)量管理尤為重要。一、鑿除洞門時(shí)產(chǎn)生涌土(1) 現(xiàn)象在

29、拆除洞封門過程中,洞門前方土體從封門間隙內(nèi)涌入工作井(接收井)內(nèi)。(2) 原因分析 封門外側(cè)土體加固方案不當(dāng)或加固效果欠佳,自立性達(dá)不到封門拆除所需的時(shí)間; 地下水豐富,土體軟弱自立性極差; 封門拆除工藝編制不合理或施工中發(fā)生意外,造成封門外土體暴露時(shí)間過長。(3) 預(yù)防措施 在盾構(gòu)始發(fā)接收前,必須對始發(fā)井進(jìn)行土體加固,采用三重管高壓旋噴及壓密注漿方法。對旋噴和注漿材料要進(jìn)行檢查、試驗(yàn),同時(shí)要嚴(yán)格控制其水灰比及注漿流量、壓力、提升速度等參數(shù),并且根據(jù)地質(zhì)情況和灌注情況及時(shí)調(diào)整參數(shù),保證洞門打開后土體具有良好的自立性和止水性。 為了確保始發(fā)時(shí)土體不塌方,在洞門砼鑿除前洞門的滲水情況及土體變形進(jìn)行

30、檢查,以達(dá)到對土體的加固質(zhì)量進(jìn)行評估,若有大的質(zhì)量隱患必須對土體進(jìn)行二次加固。在鑿除內(nèi)排鋼筋時(shí),全體工作人員就位,一旦鋼筋全部割斷,清理完畢后,馬上推進(jìn),刀盤迅速切入土體,進(jìn)洞過程結(jié)束。 期間若發(fā)生塌方,或大量涌水,必須對洞門暫時(shí)封堵,并進(jìn)行補(bǔ)加固。 塌方時(shí)必須疏散地面人群,并開始執(zhí)行處理危急情況的流程。(4) 治理方法創(chuàng)造條件使盾構(gòu)盡快進(jìn)入洞口內(nèi),對洞門圈進(jìn)行注漿封堵,減少土體流失。二、盾構(gòu)進(jìn)出洞時(shí)洞口土體大量流失(1)現(xiàn)象進(jìn)、出洞時(shí),大量的土體從洞口流入井內(nèi),造成洞口外側(cè)地面大量沉降。(2)原因分析 洞口土體加固質(zhì)量不好,強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)或施工要求而產(chǎn)生塌方,或者加固不均勻,隔水效果差,造成

31、漏水、漏泥現(xiàn)象; 在鑿除洞門混凝土后,盾構(gòu)未及時(shí)靠上土體,使正面土體失去支護(hù)造成塌方; 洞門密封裝置安裝不好,止水橡膠簾帶內(nèi)翻,造成水土流失; 洞門密封裝置強(qiáng)度不夠,經(jīng)不起較高的土壓力,受擠壓破壞而失效; 盾構(gòu)外殼上有突出的注漿管等物體,使密封受到影響; 到達(dá)時(shí)土壓力未及時(shí)下調(diào),致使洞門裝置被頂壞,井外大量土體塌入井內(nèi)。 3)預(yù)防措施 洞口土體加固應(yīng)保證加固后土體強(qiáng)度和均勻性; 洞口封門拆除前應(yīng)充分做好各項(xiàng)進(jìn)、出洞的準(zhǔn)備工作; 洞門密封圈安裝要準(zhǔn)確,在盾構(gòu)推進(jìn)的過程中要注意觀察,防止盾構(gòu)刀盤的周邊刀割傷橡膠密封圈,密封圈可涂牛油增加潤滑性;洞門的扇形鋼板要及時(shí)調(diào)整,改善密封圈的受力狀況; 盾構(gòu)

32、到達(dá)時(shí)要及時(shí)快速將洞門封好; 盾構(gòu)在到達(dá)口時(shí),要降低正面的平衡壓力。(4)治理措施 將受壓變形的密封圈重新壓回洞口內(nèi),恢復(fù)密封性能,及時(shí)固定弧形板,改善密封橡膠帶的工作狀態(tài); 對洞口進(jìn)行注漿堵漏,減少土體的流失; 注漿堵漏,仍無法達(dá)到出洞所需的土壓時(shí),在洞口可重新設(shè)計(jì)加工第二套密封裝置,以達(dá)到洞門密封效果。三、洞門漏水(1) 盾構(gòu)始發(fā)時(shí),在盾尾未完全脫離洞門,不能進(jìn)行封堵時(shí),在洞圈與盾構(gòu)外殼之間會(huì)出現(xiàn)漏水,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)噴水。(2) 始發(fā)時(shí),現(xiàn)場準(zhǔn)備好麻袋、鋼板等堵水材料,以作備用。(3) 加強(qiáng)地面監(jiān)測,若有塌方及時(shí)通報(bào)。(4) 當(dāng)出現(xiàn)小規(guī)模漏水時(shí),可不做封堵,盾構(gòu)機(jī)快速前進(jìn),以期在短時(shí)間內(nèi)推進(jìn)洞

33、門。(5) 若發(fā)生洞門噴水,全體人員立刻搶險(xiǎn),用泥袋堵住水源,或用鋼板封住盾構(gòu)外殼與洞門間隙,以減少涌水量,盾構(gòu)機(jī)快速推進(jìn),脫離洞門。(6) 一旦盾構(gòu)機(jī)脫離洞門,馬上進(jìn)行洞門封堵,用預(yù)先加工好的洞門鋼板將四周空隙全部焊接封住,再進(jìn)行注漿。四、盾構(gòu)基座變形(1)現(xiàn)象在盾構(gòu)進(jìn)出洞過程中,盾構(gòu)基座發(fā)生變形,使盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏離設(shè)計(jì)軸線。(2)原因分析 盾構(gòu)基座的中心夾角軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線不平行,則盾構(gòu)在基座上糾偏產(chǎn)生了過大的側(cè)向力; 盾構(gòu)基座的整體剛度、穩(wěn)定性不夠,或局部構(gòu)件的強(qiáng)度不足; 盾構(gòu)姿態(tài)控制不好,盾構(gòu)推進(jìn)軸線與基座軸線產(chǎn)生較大夾角,致使盾構(gòu)基座受力不均勻; 對盾構(gòu)基座的固定方式考慮不周,固定

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