盾构施工常见问题及治理

1、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 和设廿轴线相助合，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间题強预航措施，便夫家 在实际施工中比对肪洽。一、土压平衡式盾枸正面阻力过大现象盾构推进过程中，由于正面大造成盾构推进困难和地面隆 起变形。原因分林(1 ) ®构JJ盘的进土开口率偏小，进土不畅通；(2 ) II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) 推进千斤顶泄漏,达不到其本身的最高額定油压;(5) 正面平衡压力设定过大；(6) J盘磨损重预航措施(1 )合理设廿土的尺寸，保证出土畅

2、通；(2) 隧道轴线设廿前应对盾构穿越沿线作j羊细的地质勘察，換 清沿线影响盾构推进障碍物的貝体位置、深度、以使轴线设廿考虑到 这一状况；(3) 详细了解盾构推进断面的土质状况，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干斤顶，确保其运行良好；(5) 合理设定平衡压力，(JU强施工动态管理，及时调整控制平 衡压力值。治理办法(1 )采MflUfi术,尽量采取在工作面进行推谨障碍物清理, 在条件可的情况下，也可采取大开挖施工法清理正面障碍物；(2) 塔添干斤硕，増加盾构总推力。二、土压平鬲盾枸正面压力垃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

3、常 的波动，与理论力值或设定应力值发生较大的偏差。原因分林(1) 推进速度与螺便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，出士不畅，使开挖面平衡压力急刷上升；(3 ) II构后退,使开挖面平衡压力下降；(4)士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。预防措貫(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 出士能力相EE；(2) 当士体强度高，螺旋机排士不畅时，在期旋机或土仓中适 量地家注水或泡沫等润滑剂，提高出土的效率。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；(3)

4、管片拼装作业，要正确伸缩干斤顶，格控制油压和伸出干 斤顶的数量，确保拼装时盾构不后退；(4) 正确设定平衡土压力值以強控制系统的控制参数;(5) ®强设备维修保养，保证设备完好率，确保干斤顶没有漏 泄现象。治理法(1 )向切削面注人泡沬、水、澎润士等物质，改善切削进人土 仓的士体的性能，提高蘇旋机的排土能力，稳定正面土压；(2) 维修好设备，减少液压系统的泄漏;(3) 对控制系统的参数重新进行设定,满足使用要求。三、土压平衡盾构媒便机出土不輻现象螺旋机期杆形成“士根"，螺臨机无法出士，或礬旋机形成阻塞负 荷增大，电动机无法带动摞旋机转动，不能出土。原因分林(1) ®

5、;构开挖面平衡压力iniL无法在螺旋机形成足筋压力， 繫旋机不能正常进土，也不能出土;(2) 螺旋机螺杆安装于克体不同心，运转11程中克体磨损，使 叶片与壳休间隙熠大,出土效率低;(3) ®构在砂性土及强度较髙的鮎性土中推进时，土与螺陡机 壳休间的摩擦力大，摞臨机的旋转阻力则大，电动机无法转动；(4) 大块的漂砥进人螺陡机，卡住螺杆；(5) 螺旋机呃动电动机，因为长时间高负荷工作，过热或油压 过髙而停止工作。預飯措施(1 )螺臨机扌J滑时，把盾构开挖面平衡压力的设定值提高，盾 构的推进速度提髙，使螺旋机正常进土；(2) 螺旋机安装时要注意精度，运作ii程中加强对轴承的涸滑;(3) 降

6、低推进速度，使单位时间螺旋机的进土量降低，螺旋机 的电动机的负荷降低;(4) 在螺旋机中M注水、泥浆或泡沫等涸滑剂，使土与螺旋机 外壳的摩擦力降低，誠少电动机的负荷。治理法(1) 打开喋陡机的盖板，清理螺旋机被堵塞的部位；(2) 将磨损的螺炭机螺杆更換。水压力+ 士压力二士仓压力四、盾构拘进轴线怕差现象盾构掘进过程中，盾构推进轴线il量偏离隧道设廿轴线，影响成 环管片的轴线。原因分析(1 ) II构趙挖或欠挖，造成盾构在土体的姿态不好，导致盾构 轴线产生过量的偏离；(2) 盾构测量误差导致轴线的偏差；(3) |构纠偏不及吋或纠偏不到位；(4) ®构处于不均匀土层中，即处干两种不同士层

7、相交的地带 时，两种士的压缩性、抗压强度、抗剪强度等指标不同；(5) ®构处于非常軟弱的士层中如果推进停止的间隙过长当正 面平衡压力损失时，会导致盾构下沉；(6) 拼装管片时，拱底挟部位盾壳清理不干淨，有杂质夹杂在 相邻两环管片的接缝，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；(7) 同步注浆量不昵或浆液质量不好，泌水后引起隧道沉降， 而影响推进轴线的控制;(8) 浆液不固结使隧道在大的推力作用下引起变形。预防措麓正确设定平備压力，使盾构的出土量与理论值接近,减少超挖与欠挖现象，控別好盾构的姿态；(2) |构施工过程中经常校正、复测汝复核测量基站；(3) 发现

8、盾构姿态出规偏差时应汝时纠偏，使盾构正确的沿着 隧道设计轴线前进；(4) g构处于不均匀土层中时，适当控制推进速度，多用JJ盘 刻削士体，驗少推进时的不均匀阻力。也可以采用向开挖面注入泡沫 或腸润土的办法,改善士体使推进更加顺畅；(5) 当盾构在极其軟弱的士层中施IDt,应掌握推进速度勺进 士量的关系，控制正面士休的流失；(6) 拼装拱底块管片前应对盾壳底部的垃圾进行清理，肪止杂 质夹杂在管片同,影响隧轴线；(7) 在施工中按质保量做好注浆工作，保证浆液的搅拌质量和 注入量。治理沫(DiKI整盾构的干斤顶编组或调整各区域油压及时纠正陌构轴 线；(2) 对开挖面做具部的超挖,使盾构沿着被超挖的一

9、侧前进；(3) 盾构的轴线受到管片位置的阳碍不能进行纠偏时，采用楔 子环管片调整环面与隧道设廿轴线的垂直度，改善盾构后座面。五、盾构ii量的自转现象盾构推进中盾构发生过量的造成盾构与车架连接不好，设 备运行不稳定，増Jin渭量、封项快拼装等困难。原因分析d)II构设备布置重量不平衡，盾构的重心不在垂直的中心线 上而产生了旋转力矩；(2) ®构所处的土层不均匀，两侧的阻力不一致，造成推进过 程中受到附加的陡转力矩;(3) 在施工过程中J盘或旋转设备连续同一转向，导致盾构在 推进运动中陡转;(4) 在纠偏时左右干斤顶推力不同尺盾构安装时干斤硕轴线与 盾构轴线不平行。预肪措施(1 )安装于

10、盾构的设备作合理布置，并对各设备的重量和位置 进行验算,使盾构重心与中线上或配置配重调整重心位置于中心线 ±(2) 经常纠正盾构转角，使盾构自转于允围;(3) 根据盾构的自转角,经常改变旋转设备的工作转向。治理沫(1) 可通过改变刀盘拿或SU专设备的转向或改变管片的拼装顺序来调节盾构的自转角度;(2) 盾构自转量较大时,可采用单傅压重的法纠正盾构转角。 九盾构后退现象盾构停止推进，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。原因分林(1 ) «构干斤顶自锁性能不好，干斤顶回缩；、(2) 干斤顶大腔的安全隘流阀压力设定过低，使干斤顶无法顶 住盾

11、构正面的士压力；(3) 1构拼装管片时千斤项缩回的个数11多,并且没有控制好 应有的肪后退硕力。预防措賞d)Un强盾构干斤硕的维修保养工作,肪止产生泄漏;(2) 安全溢流阀的压力调至规定值;(3) 拼装时不多缩干斤顶，管片拼装到位汝时伸出干斤顶到规 定压力。治理法盾构发生后退，应及时采取预肪措施，肪止后退的情况进一步加 副，如因盾构后退而无法拼装，可进行二次推进。七、盾尾密封装置泄I *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，重影响工程进度和施工质量，甚至对H：程安全带来灾难。原因分桥(1) 管片与盾尾不同心，使盾尾和管片间的同隙局部it大,超 过密封装置的密封

12、界眼；(2) 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；(3) If尾密封油脂压注不充分，盾尾鋼刷浸入了浆液并固结， 盾尾刷的弾性丧失，密封性能下降;(4) 1构后退，造成盾尾刷与管片间发生刷毛向相反的运动， 使刷毛反转，盾尾刷变形而密封性能下降；(5) 盾尾密封油脂的质量不好,对盾尾鋼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。预肪措施(1) 格控制盾构推进的纠偏量，尽量使管片四的盾尾空隙均匀致，誠少管片对盾尾密封刷的播压程度；(2) 及时、保量、均匀的压注盾尾油脂；(3) 控制盾构姿态,避免盾构产生后退现象;(4) 采用优质的油脂

13、要求有足够的粘度、流动性、涸滑性、密 封性能。治理法(1) 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；(2) 管片拼装时在管片背面塞入海绵,将泄漏部位堵住;(3) 有多道盾尾厠丝刷的盾构可将最里面的一道鋼刷更换，以 保证盾尾刷的密封性；(4) 从盾尾清除密封装置鋼刷杂物。八、盾构切口前底层过量变形现象在盾构推进过程中，切口前地面出规超量沉降或隆起。原因分林(1 )地质状况发生突变；(2) 施工参数设定不当，如平衡土压力设定值偏低或偏高，推 进速度过快或过慢；(3) 盾构切削土体时超挖或欠挖。预防措麓(1 )详细了解地质状况，及时调整施工参数;(2) 尺快模索出施工参数的设定规律，格

14、控制平慟压力及推进 进度设定值，避免其波动围il大；(3) 按理论出土量和施工实际工况定出合理出土量。治理沫根据地面监渭情况，及时调整盾构施工参数、如推进速度、平衡 压力、出士量等。九、运输iJ程中管片受损现象在管片垂直运输与水平运输过程中，將管片边角撞坏。原因分桥d ) 1i车吊运管片时，管片由于晃动而碰撞行车支i或其他物 件，造成辺角损坏；(2) 管片翻身时碰擦边角,引起损坏;(3) 管片堆放时垫木没有放置妥当；(4) 用銅丝绳起吊管片时銅丝绳将管片舸様边勒坏；(5) 运输管片的平板车顾簸跳动，造成管片损坏；(6) 在管片吊应时，笊下动作过大，使管片损坏。预防措賞(1 )行车操作要平稳，肪止过大的晃动；