地铁工程盾构施工关键技术解读及事故案例图文并茂

盾构施工

关键技术一概述盾构施工法是地下暗挖隧道工程从开挖掘进、衬砌支护与防水，全部是机械化和自动控制。实现了隧道快速、安全的掘进。地下作业条件大大改善。现代的盾构机械可以用于各种地层，只需根据地质和水文条件，选择适合的盾构设备，配备相应刀具，即可满足工程需要。每台盾构设备只能是一种单一断面，对于地铁渡线段等变断面隧道，尚应用其他工法施工。盾构法施工必须设有盾构始发井和接收井。地铁隧道根据消防疏散要求，每600m必须设置一联络通道。联络通道采用暗挖法施工。地铁区间隧道纵向坡度最低点设有污水泵房。一般污水泵房与联络通道布置在一起，同时采用暗挖法施工。

盾构施工，必须设置盾构始发井和接收井二盾构始发井和接收井盾构始发井为盾构始发所用，应设置在隧道线上。一般设在明挖车站端头。接收井为盾构到达终点接收盾构设备所用。一般设在明挖车站端头。如无明挖车站可设在隧道一侧，通过盾构设备转体、横移，再解体吊装。盾构始发井和接收井采用明挖法施工。井的围护结构一般采用地下连续墙或钻孔灌注桩。考虑盾构组装、始发及吊运，盾构井应先做好二衬结构。盾构井周围地面超载应考虑起重设备需要，一般按3t/m2设计。

地下连续墙施工关键技术：

导墙施工槽段划分及跳槽施工接头处理泥浆配制及槽内液面高度钢筋笼制作及吊装水下混凝土灌注环保及安全施工施工质量控制地下水处理：

采用桩孔灌注桩作围护结构时，遇有地下水应做好处理。可采用降水、堵水等方法。堵水可采用旋喷法或注浆法。

钻孔灌注桩施工关键技术：桩定位及埋设护筒护壁泥浆制配及液面高度钢筋笼制作、安装不对称配筋钢筋笼设计施工桩的检测土方开挖与支撑施工关键技术：对角开挖。严禁超挖。控制地面超载。做好支撑防坠落措施。三盾构始发井与接收井端头土体加固

1、加固的目的：防止地表沉陷，控制掌子面稳定，防止地下水涌入。

2、加固范围及要求：控制K=10-7mm/s，R=0.5~0.8Mpa。根据洞口围岩的水、土侧压力及盾构推进方向，隧道进出洞端头地层加固范围为：始发井长度6-8m，接收井长度9m，宽12m，具体范围为：沿隧道轴线方向自混凝土灌注桩外皮开始往外。

3、加固方法：可采用旋喷法、搅拌法、注浆法、冻结法等，有条件时增加降水辅助措施。端头加固四盾构始发盾构始发台架及后背支架安装盾构机组装按中盾，前盾，后盾及配套设备安装顺序盾构井土层加固质量检查设置加强钢环，安装橡胶帘布及压板，洞门破除洞门破除后，盾构应迅速靠近开挖面，并尽快建立起盾构土倉压力。五盾构掘进做好节段划分，根据地层情况确定每节段的掘进参数。当盾构开始脱离加固区，要防止盾构扣头。盾构推进中，主要参数控制盾构的推力、扭矩和转数，土压和出土量，同步注浆量等。推进过程应加强测量与监测。盾构穿越风险源的措施穿越前修正各种参数停机检查刀具、设备匀速通过加强监测，减少纠偏

六盾构接收到达接收井前应提早进行中线及高程复测，以确保准确接收。检查端头土体加固质量。盾构刀盘顶至围护结构后再破洞门。洞门破除后，盾构应尽快推出。洞口处10—15环管片进行拉紧后，再回收油缸。七联络通道及泵房施工联络通道采用暗挖法施工。施工应遵循十八字方针。联络通道施工前应对地层加固。加固方法可采用注浆、冻结、搅拌、降水等。破除洞门前应对洞门左右侧管片做支护加固和拉紧。

联络通道及泵房

管片内支撑。

管片拆除时，做好临时支护及防护。采取超前探测，检查土层加固效果。做好小导管注浆。暗挖进马头门时加强支护。

留核心土，环形土开挖，控制开挖步矩。做好施工监测。做好风险预案。联络通道施工控制要点涌水涌砂事故：盾构始发和接收时，涌水涌砂淹没盾构机和竖井。线路轴线偏移事故：盾构姿态控制不好，轴线出现较大偏移。盾构掘进遇到地下障碍物。联络通道泵房涌水事故。线联络通道塌方事故。八盾构事故教训南京地铁阵元通站到枣达事故案孙例外事故概梳况：南京地涝铁中和舍村站～生元通站斜区间，事故发生肚在右线盾巴构隧道到寄达端头—嘴元通站，盾构眨掘进奇至118耽4环，刀盘顶到地下咬连续墙外侧；盾构偶穿越兆富水梳砂层端头加固旬概况上午9点30分：管锯片突然哨下沉，亏错台15c伶m，周边混马凝土开裂庙，出现长1.5扩m、宽5cm的裂缝格，大量景水土从尿接缝向赤元通站涌入。事故扇经过泥水涌入等端头井上午10点50分地表路面揉出现严重葱变形下午5点地表出镰现塌陷地表塌匪陷进一瓣步发展路面塌陷雪长度已达150~对160m塌方位置侧距离盾构伴井约80m塌方又刷延伸了寻将近80验m，塌公方距忌离大厨约有150林~16端0多米抢险捎过程鹿及措界施安装钢拌筋网片卫和模板虹，纵向钥设置钢仗支撑，谜使用混港凝土分萝层浇注在隧道昆内堆放杜水泥袋特封堵洞缓口，并填设置开少启的进代入口迅速异调集航注浆腊设备迅进场障，地稿面填麦充注狮浆通过聚燥氨酯注稻入，填三充混凝胖土浇注各后形成攻的渗流粉间隙隧道内注局水回填，睁以维持隧昆道稳定。事故册原因奇分析地质因趴素：由戒长江点水携蓬带的翁泥沙怨淤积匆而成乞，为欺松软佩的河夹漫滩欧，地规质条丑件十勾分复注杂。设计因素：端头匠土体纵孝向加固苗长度不杆足，且弦端头加陕固方法舟的选择岁存在问垄题。施工因粮素：端头末加固效岛果检验计时，水群平探孔呼实施偏飘少，当稍水平探迷孔出现跑少量流奋水和涌繁砂时并客没有引青起足够蜻的重视夺，且未懒安装洞唇门密封梁橡胶和注压板。旋喷桩下钢部搭接不融良旋喷桩整挤体搭接不龄良盾构垮推进剂中由惰扵测耻量控魔制失跳误，这隧道挂轴线袋出现撞很大如偏差探，操暮作手持又急殖扵纠状偏，裳致使若线路鸭曲线扮半径僻过小乡丰，影才响正爸常使希用，掠约二诸百米翠长隧樱道报伤废，范损失乳很大赏。北京地铁球四号线盾寄构推进中出现大偏矮差亊故施工漆偏移廊地段角门北路北京南窃站JD8ay将-4伤3°融25贪′1辜9″R-6羡00l-7裕0T-27赵4.03少4L-52拔4.71蚁4JD熟9R-再35氧0az-5雅3°44膜′17″l1-带60l2-3阁0T1-武207怕.13未9T2-复192掘.77伟9L-煌37辈3.办26御7夹直线汇长46悼8.蓝44裂4m自K3+5且87.5至K3+3宵71.2睬0，偏移吹长度共善计21士6.刚3m；最大蹲平面乡丰偏差21吃29落mm，最大竖龟向偏差334宫mm。平面生偏移卧情况隧道最大茄外侧偏移革情况区间博主体朽总平阅面图北京地铁粱六号线黄杨渠站~常营垃站联赵络视兼泵瓦站涌水事故承压水(三)，标高约10.志263帮60风×2范10煌0雨水管稼线1200上水管线岩，埋深2.5m黄常区抹间排水突泵站19m联络通道戒兼泵站结麦构剖面图通道结欺构完成一、开这挖措施习：1.地面采胞取降水到井进行怕降水作懂为辅助池措施，串共4眼降水井这；2.开挖鸭前采妈用洛镇阳铲堆进行夸地质咏超前语探孔痰，深欧度超池过泵冤房底疗板1m，显示任为粉质理粘土层免，与地筐勘报告哭无重大耀变化，遭且无明坝显渗漏胆水现象诵；3.保持施晓工掌子咐面有施修工管理救人员在绪场，对皇掌子面材土质情瘦况实时主观察，刃开挖过陵程中地间表沉降甚监测与些洞内监揪测显示罪正常。二、险屑情过程东：泵房开产挖至第4榀(除东北厅角外)并完成混刻凝土喷射俊，4月2日早7：00，施工箱人员进诸行现场结班前教迎育，准首备施工造东北角尤部分时哑，听到吸响声，福立即撤搁离出通火道，泵塞房内随督即出现涨涌泥(涌砂)。过程不焰超过2分钟，涌准砂(泥)量约50方，番部分晒泥沙猛流入洒隧道缠内。洞门封奇堵第一次专菊家会意见乘：目前采取泪的临时抢牧险措施及览时、得当董。接通涉隧道熔内照问明，屯联络搅通道蜂口采恭用水芒泥袋语堆砌防封堵买。做地轰勘补条充探诞孔，抱检查听雨水赌方沟鞠、上货水管逐下是辱否有好空洞牌或疏另松区蜘域。与管线污管理（泻产权）迁单位取桌得联系米，保持参沟通，宾必要时西可关闭号上水管位阀门。采用套皱管跟进别钻机钻嫌进，如绸有疏松老或空洞统，进行警填充，取填充料嘱采用填相充性较片强的水四泥砂浆委。加强监脂控量测乡丰与现场像巡视。补勘结父果：下午16时，斧北京垂城勘架院开沃始进色行钻堪孔勘栏探工疯作，码至次浑日凌殃晨5时，完拆成2眼探孔咱，至20时，完成4个勘养察孔三钻探倚，补详勘结狮果(详见附图)显示拖地表另以下4.3隶~6.缸5米存在串空洞。项目部溜立即采筋用砂浆当回填140方，正在搂继续进行舞回填；洞待内外观测举均稳定，兴地表累计薪沉降监测南为-4疯mm，整个抢躬险工作进凳展较顺利族。第二次专职家会意见赤：4月3日，铸根据黑现场就地面彼钻孔丈补勘童和地寸表、古隧道普内监明测情霉况，孟下午4：00又召聚开了因第二赵次专补家咨秀询会夹，具呀体的恶咨询典意见蝇如下视。专家首且先听取锦了对昨度日专家塘意见的匹落实情传况，提树出如下开意见：由于承也压水头李较高，脆且受交粘通、占球路条件葡限制，栽降水效足果不理拌想，是夫造成泵旨房底部舰产生突诸涌的主案要原因巨。对地表匠以下4.3料~6.降5米空洞殃区继续悄采用砂日浆回填摊，回填遍完成后驳，继续装观察地劫表沉降堆情况，裙酌情恢爪复交通为。下步洞内淘抢险处理蚊措施，应剧以降低承匪压水头为固主，同意特设计、施宏工单位提拜出的降水还井布置方晒案，为保息证抢险工祸作顺利进葡行，请有逐关部门给溜予支持，摄克服交通绢、占路困软难。根据樱降水品效果感，施皇工单萄位会复同设纸计单好位提益出泵讽房施镇工方贞案。对隧蛾道收他敛及茂地表芝、管遇线等极沉降熄继续割进行冠连续初监测叙、观湖察，痒加强越水位晌观测线，确愁保满惕足抗咱突涌毒要求堪。隧道项内的瞎涌水等、涌己泥进加行清躲理，袖完成诱后对赤隧道旬管片托背后叙进行土物探矮检查近。做好限隧道召内应英急准勺备工稍作。原因贿分析倚：根据4月2日、4月3日专柳家咨争询会药意见列及补烈充勘烟察结途果分下析，浇黄渠奥站～请常营丛站区婆间泵偏房位浸于承凭压水举（三芦）中注，承奔压水副头较算高，雕地层爪交错棋变化乓复杂拒，泵肚房结竞构底绒板下叫方的纺粘土杀层厚愚度对校承压旗水的啦约束杜不能勾抵抗柱承压嘉水的售浮力毁，是墙造成编泵房照底部窄产生赴突涌琴的主僵要原怕因。大连市地批铁一期工概程10贩1标段满港湾熄广场站-中山广场站区间工移程左线中盾构遇虹源大厦地下围护桩基本情况虹源大厦亦地下室与老隧道平面关没系示意挣图虹源大厦理地下室与槽隧道剖面定图虹源大枣厦与隧误道位置畜剖面详剃图工程采地质秤情况被：本区厨间在勘探深饭度范围内省，主要地陪层为第四件系全新统肿素填土层考、第四系吉全新统冲则洪积粉质摆粘土、卵津石土，震值旦系长岭腰子组板岩考及中生代朝燕山期辉惠绿岩地层垫。在虹源拳大厦区药段地层壳自上至败下依次球为3.6富m素填土、5.植6m粉质粘土呆、1.9辞m卵石、7.8府m的强风化浙板岩及位跳于隧道以应下中风化拿板岩。盾构在虹呈源大尺厦区期段穿越的地浓层为强风菌化板岩、山中风化板巾岩及强风俯化板岩与到中风化板剑岩交互地禽层。详见【图二卸盾构涉停机元位置羽地质违断面链图】。图二配盾锯构停搅机位潜置地造质断捉面图照片一拘螺旋讽口排出枯钢筋照片惜二蚂螺辉旋口串混凝汽土块上海地堤铁四号随线联系订通道等育事故九、施工厦监测闭、风斗险预课防地下工蹄程都是盆要进行模施工监眉控量测笑的。通惯过量测吉，来判到断工法眉是否可域行，有坐较大变抢化时，筑及时调累整参数旷和进行缝处理。