卓总：盾构法施工管理技术.doc

浅析土压平衡盾构施工管理的细节问题卓普周1 土压平衡盾构法施工管理技术特点 1盾构机是集机、电、液、光于一体的技术含量高的大型隧道施工设备，性能先进、结构复杂，施工机械化、自动化程度高。 2施工系统性强，往往牵一发而动全身。 3需要土建技术与机电技术的有机结合。 4技术密集、管理要求高。2 土压平衡盾构法施工管理的重心 在于四个方面：以机器为本、以地质为本、以人为本、实施信息化管理。21机器因素 1选好盾构机； 2后配套力量强大，能与盾构机施工能力相匹配； 3操作规范； 4对盾构机及后配套设备了解透彻，保养维修、故障排除能力强大；设备完好率及使用率高。22地质因素 1清楚施工地层的分布、地层状态，地层参数充足、真实、可靠； 2方案制定、掘进参数的设定一切以地层情况为依据； 3紧跟掘进不断对前方地层进行准确判断分析，并依之及时正确调整掘进参数； 4根据地层情况，提前预测后序掘进可能发生的情况，提前做好预案准备。23人的因素 1施工人员既要了解土建技术，又要了解机电技术； 2操作及管理人员的技术素养要高、责任心要强，人员要配足。项目部施工自始自终需要团队、沟通、协作的工作态度及风貌，正常的推进需要各部门、各专业、各操作层都动起来，一切以推进为重、以集体利益为重。 3有与盾构法施工相匹配的先进的项目管理制度并严格执行； 4不断在实践中学习，不断总结提高。 24信息化施工 1建立监测小组盾构机操作室地面监控分析室三方合而为一的封闭的信息环； 2监测小组全天候对地面、地面建筑物及洞内管片实施动态监测，并将结果及时通报； 3地面监控分析室全天候对掘进参数及监测资料进行分析研究，向盾构机操作室及时输出各项操作指令； 4其余施工信息融入以上信息环，与盾构掘进彼此相互作用。3 进度管理重在以下5 个方面的管理：（1）掘进前期准备工作此阶段在于完善对工程施工条件的了解及相关设计、方案的准备，主要需要按时完成： 补充地质勘探；对地面建筑物、地下管线的详细调查；施工图纸设计；水管、轨枕、走道板等加工制作；端头加固施工；后配套设备的选型、采购；施工平面布置设计；始发掘进的各项技术准备工作；管理人员与作业层的技术培训等。此阶段准备往往在接受场地前进行，需要周密的计划安排，不能掉以轻心。（2）盾构机选型与制造详细深入地了解工程条件，特别是工程及水文地质条件，并结合工程特点、工期要求，与盾构机制造商配合，设计合理的、适应地质环境的盾构机，确保盾构机功能满足。与盾构机制造商密切配合，制定周密的生产计划，控制盾构机制造的各环节，确保盾构机如期交付使用。同时，与海关、运输等部门提前做好协调，确保盾构机按期到场。（3）管片生产管模数量选择应根据堆场大小、设计掘进速度、生产周期等确定足够。管模应至少在正式掘进的两月之前到场。掘进前的预生产数量应单台盾构机至少在400环以上。管片正式生产的速率应至少大于使用的速率，最好在1.3倍以上。（4）循环时间的动态管理在盾构施工的各项作业中，掘进时间及碴土洞内运输时间、地面弃运的顺畅对整体进度影响很大，是抓掘进进度的关键所在。1尽可能多的使盾构机处于正常的掘进状态，尽量减少非正常停机时间 A.施工期间要不断加深对盾构机的了解；盾构机的维修、保养力量要强，不仅人要配足，技术更要过硬；日常的保养、操作检查、检验按机械使用要求做足做到位，确保盾构机的完好率及使用率始终维持在高水平。B.盾构机配件要提前配足配够。C.成立故障诊断、处理快速反应小组，快速解决出现的故障问题。D.按规范进行各种指令操作，尽量减少人为失误造成故障停机。E.两班交班时实行现场点对点、专业对专业交班；上一班最后一小时是下一班准备工作的开始，做到零时间交接班，下班接手要达到即可推进的程度。F.计划停机时间提前规划。尤其是对刀具检查及更换的地点提前计划确定，早做各项准备，减少换刀时间对掘进的影响。D.应该采用整环土一次出完的出碴方式，保证连续掘进。2碴土材料洞内运输、提升A.选用一环土一次出完的方式。B.施工运输轨道的养护要随掘进做到位。C.电瓶车、龙门吊、碴斗等保养工作做到位。D. 龙门吊的提升速度要快。E.配备备用电源，排除停电影响。总之需要后配套的力量跟上盾构机的生产效率。3地面弃土外运A.碴坑体积以宜能至少存放1.5天的出土量为好,否则出土压力会很大。B.掘进时对碴土进行有效改良,尽量不出较稀的土。C.选择实力强的弃土外运单位。D.广州地区雨多，雨天弃土场车辆的进出问题影响大，需要有多个备用弃土场。（5）施工方法与技术措施的适应性及早判断工期延误对整体工程产生什么样的影响。因此，进度表对于能够明确地掌握相互间的作业关系是至关重要的。对出现的进度滞后原因认真分析，查明原因，根据工程地质条件等工程条件选择合理适应的施工方法和技术措施，确保工程进度按计划进行。4 质量管理重在以下5 个方面的管理：（1）管片生产管片制造精度直接关系到衬砌组装的难易、盾构推进的精度。也对衬砌的变形、漏水、地层下沉等有影响，必须严格进行制造管理，即充分保证管片的制造精度、强度及抗渗性能满足。 1选择刚度大、高精度模具生产管片。 2原材料的试验和检查严格把关，对砼配合比进行严格管理。 3重点控制砼浇注的中间环节，保证砼密实度。 4按要求做好管片的蒸汽养生工作。 5管片出模后继续水养14天，此条应保证做到，很关键。 6管片成品检验、模具定期检定较核严格把关。 7做好管品堆放时的成品保护工作。（2）管片止水条的粘贴 1止水条的试验和检查严格把关。 2管片止水条粘贴位置的清洁、清理工作虽细，但很关键，务必做好。 3涂胶要匀而饱满，需要严格把关。 4止水条粘接后，粘接等强时间要足够，不得提前使用。 5粘贴中及刚粘完后，要严防雨水对粘接质量的影响，要有可靠的防雨、防潮措施。（3）管片安装 管片安装质量控制在于两个方面：安装精度及防水质量。 1管片止水条在安装前需要经过3次检查，以保证安装时止水条安装质量无误。A.第一次检查：管片卸运后在堆场的检查（有起吊因素）；B.第二次检查：管片下至管片车上，要进洞时（有起吊因素）；C.第三次检查：管片放在喂片机上，要拼装时（有互相堆放的影响因素）。 2盾构机的掘进姿态严格控制，减少拼装难度、减少管片开裂可能。A.控制推进千斤顶的行程差不过大；B.任何时侯尽可能保持千斤顶的撑靴面与管片端面垂直；C.控制盾尾间隙均匀。 3管片选型要选正确。封顶块的位置要与实际线路的拟合相匹配。 4严格控制第一块管片的安装精度。 5每环推进长度足够，以利封顶块的顺利插入。 6拼装过程中要始重注意对止水条的保护。 7拼装完成后，在该环管片进入一号台车以前，对管片螺栓进行3次拧紧工作。 8管片背侧及时注浆。（4）同步注浆质量控制1同步注浆和回填压浆材料，由于流动性、强度、收缩率、防水性、硬化时间等是注浆材料的重要特性，这些特性除与施工的好坏有直接关系外，还对围岩下沉、漏水、漏气等产生影响。为此选用与围岩的种类和注浆方法相适应的材料。除对材料的质量外，还必须对配合比进行严格管理。推进过程中及时根据围岩情况调整配比。 2对注浆压力与浆量同时控制，采用“及时、足量”的原则。 3注浆过程中，要随时想到对盾尾密封刷的保护，及时注盾尾油脂，防止漏浆。（5）主要材料及成品保管根据主要材料及成品的性质，严格按照相关材料保管要求保管。5 掘进施工管理掘进施工管理的目的是使盾构在推进中对地层和地面影响最小，即控制地面及建筑物的沉降尽可能小等。盾构掘进施工管理包括：挖掘管理、线形管理、注浆管理、管片拼装管理等。（1）挖掘管理挖掘管理重在开挖面的稳定控制。1开挖面土压力设定及保持，密封舱内土性态的控制。 2开挖土量的控制，排土状态观察。 3总推力、推进速度、切削扭矩、千斤顶推力、搅拌扭矩、排土速度的建立及保持土压的联系控制。（2）线形管理 开挖线形管理主要在于两个方面的控制：通过测量系统，使盾构机掘进的实际线路与设计线路尽可能的靠近、为管片拼装创造好的条件（盾尾间隙控制、千斤顶行程差控制、管片旋转控制）。 1需要及时对后视靶、激光站的坐标进行复核检查，首先保证盾构机VMT测量的基准准确，提供正确的测量信息。 2盾构机左右及上下位置偏差的警戒值不宜过大。 3盾构机偏转角需要重点控制，不能过大。 4要勤纠偏、慢纠偏。 5管片选型要考虑对盾尾间隙及千斤顶影响。（3）注浆管理 1通过浆体、注浆压力、注浆开始时间与注浆量的优化选择，达到能及时填满衬砌与周围地层之间的环向间隙，防止地层移动。 2对浆体的要求：具有能充分填满间隙的流动性；不易堵管；注入后在规定的时间内硬化；具有超过地层的静强度，保证衬砌与周围地层的共同作用，减少地层移动；具有一定的动强度，以满足抗震要求；产生的体积收缩小；受到地下水稀释不引起材料的离析等。 3在注入口的注浆压力大于该点的静水压力和土压力之和，做到尽量填充而不是劈裂。注浆压力过大，对地层扰动大，将会造成较大的地层后期沉降和隧道本身沉降，还易跑浆。注浆压力过小，则浆液填充速度慢，填充不充分。 4为了防止地层中泥水和注浆的浆液从盾尾间隙中漏入盾构， 同步注浆时盾尾密封装置必须完好。盾构起步时密封刷上涂足密封油膏，以提高密封效果，减少密封刷与衬砌外表面的摩擦，延长密封刷寿命。（4）管片拼装管理严格控制管片拼装的垂直度、真圆度、拧紧螺栓的扭矩、曲线地段和修正蛇行时楔形管片或垫块的拼装位置等，防止接缝张开漏水。刚拼装好的管片环在自重和土压力作用下都将产生变形，采用同步注浆及时固定管片环的形状和位置。6信息化施工盾构法施工就如同一场信息战，没有及时准确的信息；没有随各种信息对施工步序的及时调整，盾构推进很难进行。（1）需要的施工信息种类 1地质、水文信息； 2建筑物、地下管线分布信息； 3地面监测、建筑物监测、管片监测、周围环境监测信息； 4设备运转状态信息； 5掘进参数统计信息； 6材料供应信息； 7气象信息； 8地面交通信息等。 16主要为调整掘进指令而准备，78主要为弃土外运而准备，每天需要及时掌握。（2）信息分析项目部需要成立专门的信息分析组织，该组织要赋予能分析及可下指令的权力。每班掘进施工从掘进队、监测小组到信息分析小组，手中都要保证三图一表在手，即监测点平面布置图、建筑物及地下管线平面分布图、地质纵剖面图及监测数据表，随时要清楚盾构机在图上的位置、盾构机在实际中的位置及建筑物及地面的实际状况，及时根据每天的施工信息，在第一时间段内，调整各项施工指令。7施工成本控制除了平常的材料价格、管理费用等的严格控制以外，由于土压平衡盾构法施工的特殊型，以下几项的控制对盾构法施工成本控制影响很大，需要重点关注。（1）要降低机械投入成本1盾构机及后配套的选型要适中 A.选型时一般都考虑在配置上留有一定的富余量，但这种富余量不宜考虑过大，因为各工程的地质条件千变万化，富余量的留取也仅是对应了一定的地质条件，即富余量留取的影响远比地质条件变化的影响小得多，这一点也是人力不好去改变的。B.过多追求功能上的多而全、强而全费用会增加很多，也与盾构法施工的针对性不相配。而且功能上的复杂，不仅维护的工作量大，且对保养、维修人员的水平提出更高的要求，故障排除的难度也会相应加大，稍有不慎，就可能会造成停机。C.一次性过高配置对盾构机的设计、制造费用影响大，相比较而言较低的配置采取多次更换的办法更节约些。2盾构机配件国产化要早做、做足，能国产化的尽可能国产化处理。3盾构机保养要跟上，规范操作要严格要求，保持较高的完好率及使用率。（2）提高掘进水平，降低掘进消耗成本1泡沫的加注量控制、国产化研究及替代品的确定；2及时随地层调整同步注浆配比；3在能止浆、封水的前题下降低盾尾油脂的消耗；4碴土改良要到位，要出较干的土，减少外运时第二次改良的费用；5停机时不需要运转的系统及时关闭电