盾构学习总结.doc

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1、盾构学习总结刘连彬自2011年7月起，我带着领导的嘱咐和学习的热情来到长沙地铁学习，到现在已经将近半年的时间了，在这半年里项目上的同事们给了我莫大的支持和帮助，是我受益匪浅、感受颇深，使我在工作中不断学习、进步，逐步提高自己的各方面的技术知识。在学习中理论与实践相结合，不断提高自己的业务能力，圆满完成了各项学习任务。下面我向各位领导从盾构施工工艺顺序上阐述一下在施工生产中出现的问题及一些个人看法。盾构施工：一、 每一环的初始阶段是将管片运送到台车前部的管片小车（喂片机）上，这样首先要在管片入场时对管片质量进行检查与控制，管片入场后需要在现场做好管片防水，并按照一定顺序将管片放到电瓶车上。常见问

2、题：1、 管片不合格，螺栓孔常常出现螺栓难以传入，可直接影响管片拼装速度；偶尔也有部分管片漏浆，可影响到后期的隧道防水。2、 管片防水密封条不按规定粘贴及粘贴不牢，在管片拼装时容易出现防水密封条脱落，影响到隧道防水。3、 管片吊装顺序有误，问题多出在B1、B2管片下错，会影响到整个一环的掘进速度。管理方面：地上工班要有专人负责，工人对施工质量责任心不高，对以上问题监管不细心不到位；管片质量问题，要在管片生产场地有专人负责管片质量，对其出场进行监管，减少因管片不合格，多次运输产生的时间与金钱上的浪费。技术方面：现场防水密封条粘贴应遵循下列规定： 按管片型号使用，严禁使用尺寸不符或质量有缺陷的产品

3、 在管片的角偶处加贴自黏性橡胶薄片时，其尺寸应符合设计要求。 环面纠偏要求黏贴传力衬垫材料时，必须按正确位置粘贴。 变形缝、柔性接头等管片接缝防水的处理应按设计图纸要求实施。 防水密封条及其粘结剂的存放库房、烘箱设备等处须按规定配备防火设施。二、 管片安放到位后，渣车就绪准备掘进。盾构机掘进的同时，工班工人进行同步注浆、接3m轨、6m轨、走道板、拆台车后部3m轨。盾构机停止掘进时，工班工人进行接水管、换油脂及泡沫。常见问题：1、 盾构机身滚动问题盾构机身滚动是由于刀盘切削开挖面土体产生的扭矩大于盾构机壳体与隧道洞壁之间的摩擦力矩而产生的。在两地层分界面掘进时，由于岩性差别太大且岩层稳定性较好，

4、此时扭矩很大，而盾构机壳体与洞壁之间只有部分产生摩擦力，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构机身的滚动，过大的滚动会影响管片的拼装，也会引起隧道轴线的偏斜。一般情况下，当滚动偏差超过0.5时，应及时采用以下方法进行纠正。技术方面： 针对性地加注泡沫减小刀盘扭矩。 及时注浆，确保注浆量，采用活性浆液等措施增大盾构周边摩擦力。 改变刀盘旋转方向，放慢推进速度。2、泥饼问题盾构机穿越粘性土层时，由于刀盘面需维持较高的压力，而且温度一般也很高。这样粘性土在高温、高压作用下易压实固结产生泥饼，特别是在刀盘的中心部位。当产生泥饼时，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会上升，大大降低开挖效率，甚至

5、无法掘进。 技术方面： 在到达这种地层之前把刀盘上的部分滚刀换成刮刀，增大刀盘的开口率。 适量增加泡沫的注入量，减小碴土的黏附性，降低泥饼产生的几率。 刀盘背面和土仓压力隔板上设搅拌棒，以加强搅拌强度和范围，并通过土仓隔板上搅拌棒的泡沫孔向土仓中注射泡沫，改善渣土和易性，增大渣土流动性。 必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加碴土的流动性，利于碴土的排出。 采用2/3仓土加气压模式掘进。 一旦产生泥饼，可空转刀盘使泥饼在离心力的作用下脱落。确保开挖面稳定的情况下也可采用人工进仓清除。3、 螺旋输送机喷涌问题当基岩裂隙水发育时，隔水层厚度不一致且常缺失。在这种地层中，如果盾构机没有连续掘进或掘进

6、间歇，以及同步注浆不密实形成流水通道，水压较大，土质不良，进入土仓的渣土不具有一定的塑性（粘土矿物质含量少，密水性差），那么承压水与无塑性渣土容易形成螺旋输送器喷涌。针对这种情况可采用下列措施。技术方面： 隧道下坡并处于硬岩含水地层中时，必须切断管片与围岩间隙汇集的地下水与开挖面的水力联系。管片处于硬岩含水层中长度越长，管片背后存储的水力和压力就越大，这就要求同步注浆效果必须达到完全封闭衬砌空隙并阻水，避免土仓与管片背后形成水力通道。 严格控制进尺、出土量，保证盾构机连续均衡快速通过。 盾构机停止掘进时，土仓内压力设定为外界水土压力，继续保持压力平衡。在螺旋机再次排土前，刀盘应把土仓内的水、土

7、充分搅拌，使其有良好的密水性，避免喷涌。4、盾尾漏浆问题造成盾尾漏浆主要有以下几个原因：一是盾尾刷磨损；二是盾尾与管片之间隙不均匀；三是衬背注浆压力过高。可采取下列措施防止盾尾漏浆。技术方面： 在挖掘前对盾尾密封系统进行全面检查与维护，全面更换已磨损的密封刷。 在管片拼装前必须把盾壳内的杂物清理干净，防止对盾尾刷造成损坏；每30环全面检查1次盾尾密封腔油脂状况，严格控制盾尾油脂的压力。 经常检查盾尾周边与管片的间隙，控制好盾构机的姿态和管片选型，保持间隙均匀。 进行管片壁后注浆时，压浆部位为58环，并应严格控制注浆的压力。发现盾构漏浆比较严重时，应使用初凝时间较短的浆液。5、 地表沉降问题当土

8、仓内压力不足以与外界水土压力平衡时，盾构刀盘面前方土层易坍塌，从而引起地表沉降。管片脱出盾尾后，管片与地层间存在一环形建筑空间，在软岩地层中如果不及时进行同步注浆填充，拱顶围岩极有可能产生变形引起地表过量沉降。可采取下列措施防止地表沉降。技术方面： 维持土仓内压力平衡，随时调整预定压力。在掘进停止时也应保持土仓内压力与外界水土压力平衡，螺旋机再次排土前，刀盘应把土仓内的水、土充分搅拌，使土仓内土体有良好的密水性，避免喷涌破坏土压平衡。 在盾构机掘进过程中保证注浆量和注浆压力，实际注浆量应达到理论空隙量的150200，必要时要进行二次注浆。盾尾注浆孔口的注浆压力应大于隧道埋深处的水土压力。7、注

9、浆管堵塞问题注浆管堵塞其主要原因是水泥浆液从拌料到注浆过程的时间太长，以致浆液达凝固时间而易沉淀附着在注浆管内壁，最终造成管路堵塞。解决注浆管堵塞问题的关键就是要缩短从拌料到注浆的时间。管理方面：安排工班工人每班（12h）清洗一次注浆管。技术方面： 浆液运输管路的铺设要避免管路弯曲造成浆液流速缓慢而沉淀。地面储料罐至井下浆液车中途下料要采用大口径输送管放浆，缩短放浆时间，同时将浆管口尽可能靠近浆液车底部，打开闸门即可依靠浆液自重放浆。 紧凑安排工序，缩短浆液在隧道内的运输时间。在洞口和砂浆车位置设置电源插座，专供砂浆车搅拌电机用，保证砂浆车搅拌器正常连续工作，避免因施工停顿时间过长而引起浆液离

10、析。 砂浆车向盾构机储浆罐泵浆时，降低出浆管高度，同时开启搅拌机搅拌浆液。 在不影响其他管路及运作空间的前提下，适当改善同步注浆管路，减少弯头、增大管径，避免浆液在管路中沉积、堵塞。 保证盾构机及后配套设备的正常连续运行，坚决避免盾构机在推进过程中人为的停机造成同步注浆工序中断而浆液凝固堵塞。三、推进油缸行程达到后，进行管片拼装。常见问题：1、 管片在拼装前一般要先检查管片是否完好、型号是否正确、缓冲垫和止水条是否贴牢。在拼装过程中有止水条脱落现象。2、 管片拼装过程中有时会发生管片崩裂及错台。3、 如果拼装管片时，盾构机的滚动角较大而且一直朝同一个方向，则可能发生管片扭转的情况。管理方面：加

11、强拼装手质量意识教育，应极力避免因人为造成止水条脱落及管片的错台、崩裂。技术方面： 管片拼装应按拼装工艺要求逐块进行，安装时必须从隧道底部开始，然后依次安装相邻块，最后安装封顶快。每安装一块管片立即将管片纵环向连接螺栓插入链接，并戴上螺帽用电动扳手紧固。 在管片拼装过程中，应严格控制盾构推进油缸的压力和伸缩量，使盾构位置保持不变，管片安装到位后应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，其顶推力应大于稳定管片所需力然后方可移开管片安装机。 管片连接螺栓紧固质量应符合设计要求。 对已拼装成环的管片做椭圆度的抽查，确保拼装精度。 曲线段管片拼装时，应注意使各种管片在环向定位准确，保证隧道轴线符合设计要求

12、四、同步注浆、二次注浆与堵水注浆 同步注浆：同步注浆与盾构同时进行，是通过同步注浆系统及盾尾的注浆管，在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行，浆液在盾尾空隙形成的瞬间及时起到填充作用，使周围岩体获得及时的支撑，可有效防止岩体的坍塌，控制地表的沉降。 二次注浆：管片背后二次补强注浆是在同步注浆结束以后，通过管片吊装孔对管片背后进行补强注浆，以提高同步注浆效果，补充部分未填充的空隙，提高管片背后的密实度。二次注浆其浆液填充时间滞后于掘进一定的时间，对围岩起到加固和止水作用。 堵水注浆：为提高背衬注浆层的防水性及密实度，在富水地区考虑到前期注浆受地下水影响以及浆液固结率的影响，必要时在二次注浆结束后

13、进行堵水注浆。管理方面：同步注浆，最关键的同时，在资料中也多次出现同时进行，可见注浆时间上要有很好的把握，这一点在盾构及设置上也有体现，同步注浆是从安装在盾构上的注浆管直接注入盾尾空隙的方法，盾构的推进油缸与注浆是联动的，控制系统通过PLC与盾构的推进相互锁定。在管理上要做到推进即注浆，注浆量要与推进速度相匹配，现场出现情况，同步注浆随意性大，操作工理念不正确，认为，推一环注六方浆即可，没有达到同步。二次注浆：在二次注浆时经观察发现，现场注浆时，首先将吊装孔打开，接入注浆设备，这一步骤通常会出现，地层中有水从吊装孔流出，现场施工中，并未对此事加以重视，而是为注浆方便将水放出，有时甚至放几个小时

14、这样势必会导致地层中水分大量流失，会造成地面沉降。再有一种情况就是，二次注浆时对压力控制不严格，注浆操作应通过预先设定的压力进行控制，从而保证：避免过高的压力损坏盾尾密封或管片；系统中每个部位都有足够的压力来平衡预计的地面土压力和地面水压力，这样可以避免地面的沉降。技术方面：1、 注浆压力同步注浆时要求在地层中的浆液压力大于该点的静止水压和吐压力之和，做到尽量填补二不宜劈裂。注浆压力过大，管壁外面土层将会被浆液扰动而造成地表隆起，浅埋地段易造成跑浆；而注浆压力过小，浆液填充速度慢，填充不充足，会使地表沉降增大。2、 注浆量同步注浆量理论上是填充切削土体与管壁之间的空隙，但同时要考虑盾构推进过程中的纠偏、跑浆（包括向地层中的扩散，扩散系数一般选择1.4）和注浆材料收缩等因素。在实际操作中还应注意出渣量的变化，现场施工中曾出现出渣量过多，出渣多时，注浆量应从实际出渣量及注浆压力两方面来控制。3、 注浆时间及速度根据盾构推进速度，以每环达到总注浆量而均匀注入，从盾构推进进行注浆开始，推进完毕注浆结束，具体注浆速度根据现场速度计算确定。