關于XX地鐵盾構法施工區(qū)間隧道的質量管理和控制1、2前言隨著我國城市地鐵建設高潮的興起，盾構施工技術以其特有的技術優(yōu)勢，逐漸得到地鐵建設界的青睞，目前盾構施工技術已發(fā)展成為我國地鐵隧道暗做法施工的重要工法之一。但是，盾構施工技術在地鐵隧道被廣泛應用的同時，如何評價和控制盾構法隧道的工程質量，正逐漸引起與并得到建設、設計、監(jiān)理及施工各方的重視。筆者結合XX市地鐵隧道盾構法施工的現(xiàn)況，試就盾構法隧道工程質量的管理和控制，談談自己的粗淺看法，旨在拋磚引玉，為進一步提高盾構法隧道的工程質量而努力。XX地鐵工程應用盾構法施工的現(xiàn)狀目前XX地鐵五號線、四號線、十號線一期(含XX支線)及機場線（延長約115km），共規(guī)劃16個工程標段（含盾構試驗段）采用盾構法施工，總長度31.83km，計劃使用25臺（次）盾構機（標段劃分及施工單位見表1）。其中五號線4個工程標段（含盾構試驗段）已于20XX年12月底之前先后掘進結束，進入設備安裝階段；十號線3個工程標段中的第9合同段于20XX年8月中旬掘進結束，第6、11合同標段均掘進70%以上的隧道長度；四號線5個工程標段陸續(xù)進入掘進高峰；機場線4個工程標段于20XX年8月9日起陸續(xù)開始掘進。招標結束，。從目前盾構法隧道施工的實際情況看，盾構施工正常（僅考慮施工因素），成型隧道工程整體質量較好，管片色差小，無滲漏現(xiàn)象，特別是管片拼裝質量得到國內外有關專家的好評，但也存在一定問題。如五號線盾構始發(fā)時有相當多的標段不同程度地存在盾構機態(tài)勢控制不良，施工質量不理想，管片局部破損；十號線某標段成型隧道管片錯臺較大等現(xiàn)象；甚至出現(xiàn)施工管理不當，造成地面大面積塌陷的嚴重工程事故。從施工管理的角度出發(fā)，這些問題均與XX地鐵隧道采用盾構法施工的經驗不多，工程積累少，不熟悉盾構法隧道施工管理與控制的關鍵所在，工程施工質量管理目標不夠明確等因素有關。因此，總結國內其他城市與XX現(xiàn)有盾構法施工的經驗，分析盾構法施工的全過程，分階段分層次按內容不同對工程施工過程進行管理和控制，進一步提高XX地鐵盾構法隧道的工程質量，很有必要。盾構法隧道施工階段的劃分本文只對施工企業(yè)（承包商）接到工程中標通知書起到工程竣工交驗止的時間區(qū)段進行階段劃分，同時施工階段與地鐵其它常規(guī)工法施工相同時略去不列，僅列出因采用盾構法施工時所帶來的不同施工階段。3．1有關用語定義（1）盾構機招標：按照我國招標法及國家進口機械設備有關規(guī)定所進行的購買盾構機及配套設備的一系列活動；（2）盾構機系統(tǒng)總圖：盾構機主機系統(tǒng)圖和后續(xù)臺車以及臺車所載設備系統(tǒng)圖；（3）盾構機加工計劃：盾構機主要分項系統(tǒng)加工時序表（也可稱盾構機設備加工橫道圖或網絡圖）；（4）初始掘進：盾構機由工作豎井進入隧道內一定距離的掘進施工階段，其按盾構主機與后續(xù)臺車系統(tǒng)不同的連接方式大致可分成主配套系統(tǒng)分離（分體分次）始發(fā)與主配套系統(tǒng)連接（連體一次）始發(fā)兩種情況；（5）盾構機態(tài)勢：盾構機在地層掘進過程中的瞬時狀態(tài)，一般用盾構機的x、y、z、方位角、俯仰、旋轉等六個參數(shù)描述；（6）出井（或進洞）：盾構機離開工作豎井（也稱始發(fā)井）進入區(qū)間隧道的過程；（7）進井（或出洞）：盾構機在區(qū)間隧道內掘進逐漸進入工作豎井（也稱接收井）的過程；（8）主配套系統(tǒng)分離（分體分次）始發(fā)方式：初始掘進時，盾構主機與后續(xù)臺車先分離，然后根據掘進的長度或施工組織要求，分次將盾構主機與后續(xù)臺車逐項連接成為一體的始發(fā)方式；（9）主配套系統(tǒng)連接（連體一次）始發(fā)方式：初始掘進時，盾構主機已與后續(xù)臺車連接成為一體的始發(fā)方式。3．2施工階段劃分拼建設單位在土帥建工程招標前起的工期籌劃應失考慮盾構機的輛提供方式。根場據目前國內地體鐵盾構法施工挖的經驗，一般鐮可分成幾種模劇式：朱（責1問）租賃（建設草方出租或企業(yè)麗之間租賃）；息（勁2容）施工企業(yè)自射有；債醫(yī)（莖3磚）新購置湖（企業(yè)自購或權建設方購置）筋。申結合上述提供灘盾構步機的三種模式蝕，綜合考慮盾蠅構川法堪施工組織過程吩，可島把采用盾構法港施工增加的施朗工階段大致分會為以下施工階們段：衣（臘1條）副盾構機招標熄購置寫階段；來（床2暖）盾構機劣設計及筐制造階段；霜（件3突）盾構管片迫（含管片模具妹）夕生產率、供應攀階段；負（接4穗）盾構機進場雜、郵工作豎井端頭嫁土體加固及設顆備組裝調試階犧段愈；算好（惡5停）依盾構法隧道初唐始掘進階段飽；聞（冶6億）塘盾構法隧道正母常掘進階段掘；舍（留7述）否盾構法隧道盾洲構機接愧收承（或進井）階腰段搶；乎順（農8膨）利盾構機解體撤尚場階段。牙根據盾構標段備工程噴施工炕籌劃不同，有匙盾構機過站、豈盾構機由同一控區(qū)間另一條線伸路粘調頭掘進筐返回乓原卵始發(fā)現(xiàn)場以及概盾構機轉到疼另外區(qū)間始發(fā)品豎井（或原始燕發(fā)豎井施工同耳一區(qū)間另一條設線路）澇施工等情況。支因此還會出現(xiàn)輩以下施工階段弓。悼（準9瀉）盾構機過站哈階段；汽（么10憲）盾構機調頭頃階段；睜（脅11淹）盾構機轉場寺階段。付4固．各施工階段糞的坡管理陵與控制吧4.1著盾構機招標擴購置府階段盞此階段寨要為工程選定沸（或確定）滿愉足工程要求的挎盾構機，測應坦對盾構機的功造能配備、設備止使用性能、各傍項系統(tǒng)的技術濫規(guī)格、關鍵系龜統(tǒng)或項目的參梯數(shù)指標以及盾倚構機瓶對廁本工程各項條找件的適應性給習出準確和適宜著的回答。曬本階段控制要蹦點關鍵在盾構企機的匪工程適應性史和揀設備的企使用性情能擁。如果控制得私好，基本保證疏隧道掘進階段蠟的施工可順利辜進行涂。劇否則，巾將會增加很多秘困敞難。如某盾構蒜工程因瘦刀盤撲扭矩訓儲備博不足，盾構機洪在掘進渠過程中虜常背常始因過載自動跳蔥閘停機，挑致使尸開挖與出渣失值衡，純地面沉降鞠過大，穴嚴重影響郊了都施工安全娃和歡質量。梅要達到這一控例制目標，要針曉對工程的實際妹條件從以下幾爬個方面出發(fā)進艷行管理和給控制。筑（頭1錘）采工程地質條件鏡：就魚XX慰地區(qū)而言，要甚對隧道穿越地閱層中三種典型慕地質征的狀態(tài)進行分狹析，葛特別是地層顆岸粒級配及石英壯含量。這些對含盾構機的類型帆、刀盤但形式、牙刀具托形隱狀援、腫刀具纖布置及耐磨特荒性等均有直接脖關系；弱（競2腦）扣工程水文條件玻：隧道沿線地根下水的存在形閣式和分布狀態(tài)核、赴地層滲透系數(shù)皺的大小峽等團。役這些對盾構施恩工開挖面的穩(wěn)脆定、盾構施工陷是否拌隨出渣品過程發(fā)生噴涌獵（加泥式土壓抄平衡盾構）以寸及掘進速度都益會帶來影響；韻（幟3獄）隧道沿線地嬸表（地下）或誦周邊建致、剝構筑物對沉降剃控制的要求：牌如絲盾構出穿越既有地鐵靠運營線、橋梁忘基礎、地下管拘線、結構性較世差的房屋及國慣鐵線路等建、冰構筑物時，一薯般對沉降限制僵較嚴，那相應也對盾構類的可操性舌以及背后同步剩注漿系統(tǒng)有特渴別的要求；紅（允4那）盾構機輔助篩性能或措施的畢適應厘性吹要求：低如局部地段對恰刀具、對添加鑄改性劑等的特拼殊要求，對盾概構機的綜合性觀能都會造成變棄化；舞（靈5街）施工環(huán)境及御環(huán)境保護要求右：短純技術層面而拒言，在城市繁侄華地區(qū)采用盾美構法施工，從冬保持開挖面穩(wěn)蹦定、控制地表園沉降施工速度伶看，特別是大拼直徑隧道（如擁超過聚8叢m岡），泥水平衡繭盾構應優(yōu)于土嫁壓平衡盾構揪，沫但從占用施工冒場地大小以及咬可能會肯對傷環(huán)境的影響考業(yè)慮，彎泥水平衡盾構陜又有一定劣勢悄。因此要因地圈制沙宜綜合權衡。岔忌勾以上僅存考慮秧技術與施工條啟件，沒有考慮稻經濟性。不容蜓質疑，盾構機情的性價比必然怎是一個重要的芬參考指標乖。實際操作時壩，程可以逢考慮止從施工化隊伍的昏技術水平及組售織能力豪方面癢綜合平衡，沙對躁盾構莖設腥備的某些簽技術貪性能招指標進行取舍敢。奉總對于任租賃及自有盾拌構機的情況，荷應按照上述條纖件對盾構機進豈行分析評估和功改造，獲控制目標仍然尸是盾構機對本咽工程的適應性爭和讀設備的洪使用性能禾。畫4.2哈盾構機患設計猶制造階段鄭此階段為盾構瓶機實體構成階子段，梢管理和控制的辛目標應是依據彈所簽定的購買猶合同，嚴格合代同管理，切實牧做到設備供應踏商按合同規(guī)定沖的質量、交貨短期提供盾構機破。結合國內購茶買盾構機的經藍驗教訓，宜從嚷以下幾點進行晉控制。夫合同培訓：要料組織相關人員狂進行合同培訓速，向要掌握烘合同中商務條自款和技術條款未的內容，至少淹對關鍵條款的鳳內容及內涵非刃常清楚。這樣駱才有利于提高址項目的執(zhí)行力計；銜設備供應商按教合同及早提供配設備系統(tǒng)總圖旅和盾構機加工慧計劃：泛地鐵隧道施工晴用盾構機是大我型的專項設備炸，設計與制造者周期較長，一嗽旦出現(xiàn)遺漏，竿必然造成延長赤供貨期或質量摔難以保證。稠因此，必須堅當持過程控制，狼按設備系統(tǒng)總靈圖、按分項目挪系統(tǒng)、計劃逐置一綜合控制。雕同時，要制定拒雙方簽字確認孔的程序和制度阻，垂對設備制造過右程中雙方商定旦的內容、階段蘇性完成的項目猶進行簽認。做銜到責任銀清楚、確定、酒落實，可追究塞。臨駐廠監(jiān)造：盾刻構機總造價約害在猛450碼0獅萬元人民幣左撇右，必須堅持牲駐廠監(jiān)造。佩駐廠監(jiān)造人員笛應對制造采用悉的原材料、半機成品、及外購敞件是否遵守型購買合同約定女要求設給予確認忽，餡不滿足時，要泡立即鎖書面廊明確提出更換脅要求。拾例活如電機、減速到箱等是否是合敏同約定的廠家污及搭其富相應等級的產黎品。每同時要對設備嫂的制造工藝及戴相應質量標準頂給予充分關注怪，必要時可旁漁站或抽查。餐確認和抽查結振果要經雙方人寧員簽認，并通刮報各自企業(yè)留扔存和備查。煉出廠驗收：律出廠驗收是確尤保設備正整體續(xù)綜合質量捉的非常重要的塵一個環(huán)節(jié)。要需成立反設備出廠驗收跨領導小組，并候事先制定驗收侄計劃，計劃要桑詳細規(guī)定驗收塘項目和內容。輪要對驗收項目桃的內容進行驗突收方法設計，鞏其方法要科學攜合理，能夠達爛到驗收目的，膨對無法進行負脫載驗收的項目朝要有經過雙方亦同意的替代方僑案。設備供應稼商應事先在工住廠內贏為滿足驗收要初求吐創(chuàng)造永好較條件捎。鉆盾構機部件的拜驗收也是很重黃要的，主要是巖通過檢查工廠諸自檢記錄和相煩關資料。如傳李感器的檢查和破標定結果等。鹽4.透3染盾構管片（含坊管片模具）生曾產、供應階段很盾構管片是盾顛構法隧道的主脈要結構構件，抽其質量優(yōu)劣、純數(shù)量是否滿足同工程防施工系需要，直接決嗎定盾構法隧道紗的工程質量和婦施工進度，故蘿管片生產的管隔理依和控制饑極為重要，但束由于這部分內鏡容比較多，為收節(jié)省篇幅，在敲此槳僅指出控制的刺項目（計劃另葡文對此專題介托紹）叛即模具質量（徑含數(shù)雙量）、管片的秒生產工藝、陵管片出廠與進罩場檢驗、除管片的存放時懂間（應控制在晝三個月內）烘與運輸俊等目。例4.爆4功盾構機進場、法工作豎井端頭共土體加固及設進備組裝調試階疏段郵盾構機進場階阻段：加XX滿地鐵工程均位敗于城市繁華地膛區(qū)，盾構機屬修超高、超寬搭及蔬超重大型設備夠，進入施工現(xiàn)連場必然受沿途纏環(huán)境條件的賞限制。鋪因此陜，段盾構機進場必條須有運輸方案回和組織計劃，已并得到城市相辦關管理部門的謀批準方可實施歐。本階段管理啞和控制要點是啊檢查是否編制炕了切實可行的家運輸方案，運非輸線路囑、時間涌是否經過實地睜考察，沿途需省要加固或挑高彼的繞道路、橋梁及專懸掛物是滔否都已實施糧。仰保證設備的安吼全運輸撕以及減少對社豆會環(huán)境的影響諷是控制的甲目標姑。爭（忍2哄）遞盾構機組裝調催試階段：盾構尾機下井組裝與覽盾構機進場是冬一個整體，特企別怎是對于劍分塊較大初較重肺的部件，一般要不觸采用二次吊運謎方案淋，劃盾構機分塊部涉件進入現(xiàn)場后杜，應甩直接吊入工作臨豎井進行組裝誰。通常在購買磨盾構機時，對暑盾構機的分塊拋方式、分塊重在量和尺寸均有坡特別要求，即叮盾構機在設計濫制造階段就已備考慮了盾構機扇的組裝液。葛因此管理的嗚內容守是吊裝方案的喂科學性、合理泉性及權組織的緒有序性，控制灶重點是安全。牢盾構機的調試泡是一項細致的米工作，必須分扔系統(tǒng)分項目調啟試結束后，再呢進行整體聯(lián)動劍調試。盾構機早組裝調試結束直后，應組織濕相藍關各方繳人員猛進行設備初步粱驗收，驗收結優(yōu)果要形成書面帶報告?zhèn)洳椤湔{試階段需要悲關注切削（刀詞盤）系統(tǒng)、推今進系統(tǒng)、嬸壁后翼同步議注漿系統(tǒng)、管六片拼裝系統(tǒng)、則出渣系統(tǒng)（螺游旋輸送或皮帶擠輸送需、泥水平衡盾鹽構則應考慮排淘、購送泥系統(tǒng)持）雷、盾尾密封系羨統(tǒng)、操作控制緞（如壓力等）縣系統(tǒng)、測量系分統(tǒng)等不。墾（概3晴）稿初始掘進前雜工作豎井端頭靈土體加固蒼要統(tǒng)按設計愚圖組織工實施，傲并態(tài)編制抱土體加固專項逗施工方案。專駐項施工方案應撇對加固工藝、虎加固材料、質歸量控制標準、針加固幫過程控制提出站明確要求政，施工過程內要府嚴格把關和如勤實記錄捐過程領。寄工作豎井端頭梯土體加固屬應在工作豎井優(yōu)開挖之前強進行爽，輔防止土體加固霧破壞工作豎井史的宮結構兄。另外，目前怪國內對始發(fā)限井治端頭沿隧道軸洞線方向晉的簡加固長度冬一般取撞6m央，慮考慮到席初始掘進念盾構億機妹態(tài)勢控制騰的特點煤，許筆者認為房加固長度撤宜林比反盾構主機長度樣多彩1資~甩2榮m傻為好慕。今4.5防盾構法隧道初選始掘進階段坑（江1稀）形初始掘進辰應編制專項實歲施方案，方案痰要對盾構基座旬（也稱喚始煌發(fā)臺）的定位券(妹軸線與高養(yǎng)程有)顛和安裝做出明傳確的規(guī)定，保匹證盾構機能夠尚按照隧道中心依掘進，基座位這置與傾斜度要澇根據地質條件狼進行計算和測痕量復核。柜當負環(huán)采用開旬口形式（非邀閉口腿環(huán)）時，要對邁負環(huán)管片結構編進行支撐與加晨固，防止環(huán)片仗出現(xiàn)錯位；反獄力架的安裝剛睬度應進行驗算愁，不允許反力著架產生過大變向形造成盾構機妥態(tài)勢不良。已（粥2孕）妥盾構初始掘進拒客觀上存在一份個適應地質條芹件的過程，應憤注意觀察耳與分析吼各種推進參數(shù)弱，嚴格控制推癢進，及時調整先盾構推進參數(shù)奶（如推進壓力利、策壁后同步敏注漿量等）屋。桑（饑3諷）負環(huán)管片拆司除前，在隧道墊一定長度范圍鳴內安設拉桿，賀對盾構隧道訪的防水極為重出要。外初始掘進階段耕盾構機態(tài)勢艷控制立是重點，泥應結合成型隧誤道軸線及姜地表沉降值熟的粘測量，調整盾獸構推進達到最郵佳狀態(tài)。殲4.6才盾構法隧道正釀常掘進階段饞盾構法隧道正握常掘進階段頃的控制重點是啄過程管理。應射按照盾構法施第工工藝，抓好寬盾構推進各項閣參數(shù)控制（特神別是開挖面平早衡壓力的控制失）、隧道推進用軸線影控制議（機測與人工處測相結合）、滲管片拼裝質量除（含管片質量眼、防水橡膠條民質量）寄控制掩、紡壁后同步注漿傷控制（含工藝怨、材料、配比裹、骨注漿量、界注漿壓力與時丸間）幻、匙地面沉降監(jiān)測狂控制、宅設備維護袖與鷹檢修（包括各盛種施工用管路許、軌道備、運輸、起吊中及通訊般、照明稿）政控制等，保證剝盾構珠按照掘進進尺遲控制目標猶連續(xù)、均衡、歪穩(wěn)定推進。究4.7摔盾構法隧道盾淘構機接收（或姥進井）階段類本階段也稱貫障通掘進階段，岡管理與控制目獻標如下。騙（勒1燥）控制隧道推財進軸線，加密邁測量，確保盾績構機正常、順洪利進入工作豎窯井。捎（手2礎）控制推進壓瓜力與速度，防瓶止出現(xiàn)坍塌和咬施工安全事故顆。似（聲3酬）繩制定和腎采取有效措施覺，消除本階段乓隧道管片容易芝出現(xiàn)滲漏的質市量通病。亞4.8鈔盾構機解體撤股場階段微盾構機解體與堪撤場與工程質姥量無直接關系段，但作為盾構睜法施工管理的血全過程，應列稅入工程監(jiān)管的各范圍。盾構機將解體與組裝相求同，需要制定域解體、撤場與匙運輸方案。方扭案要對盾構機雀解體順序、吊碌裝、標識等均薪要進行詳細的活規(guī)定，同時方窮案要考慮盾構丈機離場后的去抬向、用途，盡艷可能與之結合觀并統(tǒng)一起來。桐本階段除要關諷心方案之外，鏟更重要的是萄對治實施解體撤場防過程的安全加巾以控制。趁4.9宿盾構機過站、轎調頭、轉場階忍段韻盾構機過站、爸調頭、轉場階口段都各有特點感，其管理內容執(zhí)前面階段中不攪同程度地涉及口到，可參照相溉應部分進行管千理。但必須制溜定專項階段方腐案，進行有針輝對性的管理胖，保證管理澇與控制掉的有效性想。5．結語寒（化1毛）應用盾構技會術施工地鐵區(qū)捧間隧道，施工花管理程序清晰辜、簡單，便于揪控制工程質量駛和施工安全。設但是，