常州地铁建设工序工艺规范化作业控制要点-盾构标准化
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地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施
一、全过程质量控制
1.开工前的管控:首先,完善新建、改建工程技术规范,充分明确
施工质量控制的整体思路和实施措施,以及与质量相关的细节问题;其次,对材料、设备、施工机械设备的详细要求,以及施工环境的要求,做好安
全措施;最后要搞清楚施工控制点的位置,在施工的全过程中都能准确把
握质量的情况,以实现质量的控制。
2.施工过程中的监督:在具体施工过程中,应建立灵活有效的质量
监督机制,充分的利用现场抽查、调试、观察、抽样、试验等多种实际手段,保证施工现场的质量,并能及时发现和处理问题。
3.施工验收:施工完工后,应对施工及全过程质量进行验收,把重
点放在实测结果,加强技术管理,完整、准确的记录质量评价及全过程的
施工参数,以便对质量进行评估,并以此作为整定质量标准的依据。
二、主要技术措施的管理
1.施工组织:在盾构施工前应详细明确各方面的施工组织,拟定施
工组织设计的文件,作为施工时的依据,以确保施工中的质量。
包括施工
组织管理、施工工程安全卫生、施工工艺和条件、施工地点与施工职责等。
盾构法施工关键工序质量控制要点模板一:盾构法施工关键工序质量控制要点一、前期准备阶段1. 施工方案制定与审核1.1 施工方案的编制与审核人员要求1.2 施工方案的内容要求1.3 施工方案的修订与审批流程2. 设备与材料准备2.1 盾构机的调试与检测2.2 盾构机备品备件的准备2.3 材料供应与储存管理3. 施工队伍组织与培训3.1 施工队伍的组织架构与职责划分3.2 施工人员的技能要求与培训计划二、盾构机施工过程质量控制1. 地质调查与勘察1.1 采样与试验工作1.2 地质灾害预警与防控措施2. 地表沉降监测2.1 地表沉降监测点的设置与布设2.2 监测数据的采集与分析3. 盾构工作面掘进3.1 盾构机的操作与控制3.2 注浆与土压平衡控制3.3 土层处理与刀盘维护4. 盾构机后续工作4.1 棚背补偿与衬砌施工4.2 敷设管线与设备安装4.3 盾构机拆除与场地恢复三、盾构施工质量验收与评定1. 工程质量验收标准1.1 线形偏差与尺寸精度要求1.2 衬砌质量评定标准1.3 输送系统与附属设备验收要求2. 验收测试与评定方法2.1 盾构隧道的质量检测与评定方法2.2 管片衬砌质量的检测与评定方法2.3 道路与管线的验收测试方法3. 验收报告编制与审核3.1 报告的编制要求与格式3.2 报告的审核与审批流程附表:工程施工方案、设备备品备件清单、人员培训记录、质量验收报告等。
法律名词及注释:1. 盾构法:指采用盾构机进行地下隧道开挖与支护的施工方法。
2. 施工方案:指在现场施工过程中规定的工作内容、方法、步骤和技术要求的文件。
3. 地质调查与勘察:指对工程所在地的地质条件进行详细的调查和研究。
4. 地表沉降监测:指通过安装监测设备对地表沉降进行实时监测与记录。
5. 注浆与土压平衡控制:指在盾构施工过程中通过注入压浆材料控制土体的液化和土压平衡的技术。
6. 管片衬砌质量评定标准:指对盾构隧道中安装的管片进行质量评定的标准。
地铁盾构法施工技术要点及质量控制措施摘要:近年来为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求地铁建设不断加快了建设步伐。盾构法隧道施工在地铁建设中应用最为广泛。笔者通过不断摸索与总结积累了一些实际工作经验本文就土压平衡式质构为例对隧道掘进施工中质量控制要点及问题采取的对策谈一些体会以供同行参考。关键词:盾构法;技术要点;质量控制1城市地铁隧道盾构法施工的特点1.1安全性较高盾构法施工技术与其他城市建设工程施工在安全性上存在着较明显的优势。其他城市建设工程施工常会受到地面建筑、交通、自然天气等诸多因素的影响。而盾构法施工是在地下进行的,施工过程受地面和自然条件影响很小,可以随时进行施工,这样就能有效提高工作效率,缩短施工周期。1.2工作效率较高因为盾构法施工技术是一项高自动化、高安全性、低劳动强度的现代机械化施工作业方式,其先进的机械设备可以将开进挖掘、支撑保护、清除土方、拼装衬砌等项工序全部完成,因此极大地提高了施工效率,保证了施工进度。1.3经济性更佳盾构法施工技术适用性很强,能适应多种地质条件的地下隧道施工。盾构法施工技术相对于其他施工技术性价比较高,经济性更佳,因此能在城市地铁隧道施工中被广泛应用。2地铁施工中盾构法施工技术的操作要点2.1盾构施工准备在盾构施工前做好准备工作,提前在隧道始端及终端建造竖井,在隧道长度超过一定标准时在中间部位建造检修工作井,将隧道始端和终端竖井作为拼装井与拆卸井,分别用于拼装和拆卸盾构机,开展焊接、铆接等具体操作。随后,开挖盾构机前方切口,在切口内部开挖土层,根据工程情况合理选择土层开挖方式,具体包括网格式开挖、敞开式开挖、挤压式开挖及机械切削式开挖,起到减少盾构施工对土层扰动的作用。最后,为控制盾构掘进精度及地层稳定状态,对端头井部位土体采取加固措施。2.2盾构出洞当盾构机拼装调试完毕后,做好盾构出洞作业,控制盾构机按预先规划的线路出洞,避免出现负环管片移位等质量问题。盾构出洞环节的准备工作如下:在已掌握的工程资料的基础上构建井上与井下空间的测量控制网;采取化学注浆或设置挡土墙的方式加固盾构出洞段地层;在指定位置安装反力架和盾构基座等辅助设施;在盾构机拼装调试完毕后凿除洞口混凝土。2.3盾构掘进首先,在工程现场选择一处代表性路段作为试验段,试验段是盾构在始发段50-100m进行试掘进。
地铁盾构法施工技术要点及质量控制措施摘要:现阶段,地铁是城市交通系统的重要组成部分,地铁工程施工安全关系重大。
盾构法的应用能够解决地铁施工难题,有利于加快施工效率,缩短施工工期,因此盾构法施工技术已在国内外地铁隧道工程中被大量使用。
本文首先阐述地铁隧道工程中盾构法施工技术的主要特点,分析地铁盾构法施工过程中的技术要点,并提出地铁盾构法施工技术应用的相关质量控制措施,旨在为提升地铁盾构法施工质量提供一定参考。
关键词:城市地铁;盾构法;施工技术;质量控制引言:我国地铁隧道施工阶段,盾构法施工技术应用日渐增多,与传统矿山施工法比较来说,该施工技术作业效率高,能够有效减少人工作业量,并提升设备、材料及人员的使用效率。
但这种施工技术具体应用时,对于施工材料以及施工技术要求较高,并容易发生错台或管片破裂等问题,所以,应加大对盾构法的研究及实践,提高该技术的应用效果,并优化施工流程,保障地铁安全。
一、地铁隧道工程中盾构法施工技术的主要特点1、安全性强实际地铁建设工程施工阶段,盾构法施工技术的合理应用,能够显著提升施工安全性,这主要是由于其他施工方法应用时,受地面建筑、气候条件等因素影响较大,对施工进度及质量造成一定的影响。
而盾构法施工主要在地下空间,这样受到的影响因素较少,能够避免气候等因素对施工的影响,能够保证施工顺利实施。
2、作业效率高地铁盾构法实施阶段,该施工技术自动化程度高,而且人工劳动强度低,可集成各种先进性的机械设备,确保开进挖掘、支撑保护、土方清理以及拼装衬砌等诸多工序的依次完成,这样可以提升实际工程作业效率。
1.施工作业危害性低盾构法施工主要在地下结构中完成,对地表的交通运输以及地面建筑等都没有明显的影响,施工作业危害性较低。
如果施工需穿越河道时,盾构法施工作业仍在河道河床以下土层内实施,对于现有河道内生态环境也无干扰,因此,整体施工技术应用危害性低[1]。
1.经济性高地铁跨度较大,各地区的经济条件、地质环境等都存在差异,如采用其他施工技术,材料、设备及人员使用量较大,并且技术应用范围具有明显的局限性。
第一章盾构施工质量控制要点1.1盾构掘进施工1.1.1 盾构设备制造质量,必须符合设计要求,整机总装调试合格,经现场试掘进50~100m距离合格后方可正式验收。
1.1.2 盾构组装时的各项技术指标应达到总装时的精度标准,配套系统应符合规定,组装完毕经检查合格后方可使用,盾构使用应经常检查、维修和保养。
1.1.3 盾构掘进施工必须严格控制排土量、盾构姿态和地层变形。
1.1.4 盾构进出洞时应视地质和现场以及盾构形式等条件对工作井洞内外的一定范围内的地层进行必要的地基加固,并对洞圈间隙采取密封措施,确保盾构的施工安全。
1.1.5 在盾构推进施工中应及时进行各项中间隐蔽工程的验收,并填写下列记录:(1)竖井井位坐标;(2)竖井预留的洞圈制作精度和就位后标高、坐标;(3)预制管片的钢模质量;(4)盾构推进施工的各类报表;(5)内衬施工前,应对模板、预埋件等进行检查验收。
1.1.6 盾构机进出竖井洞前,必须对洞口土体进行加固处理,以防止洞门打开时土体和地下水涌入竖井内引起地面坍陷和危及盾构施工。
1.1.7 隧道洞口土体加固方法、范围和封门形式应根据地质、洞口尺寸、覆土厚度和地面环境等条件确定。
1.1.8 检查盾构始发的准备工作,测量盾构机始发的姿态(盾构机垂直姿态略高于设计轴线0~30mm,防止“栽头”),检查盾构机防滚转措施及负环管片、始发台的稳定性;检查反力架刚度。
最后一层钢筋的割除,应自下而上进行才比较安全。
1.1.9 盾构工作竖井地面上应设防雨棚,井口应设防淹墙和安全栏杆。
1.1.10在盾构推进过程中应控制盾构轴线与设计轴线的偏离值,使之在允许范围内。
1.1.11 盾构中途停顿较长时,开挖面及盾尾采取防止土体流失的措施。
1.1.12 盾构掘进临近工作竖井一定距离时应控制其出土量并加强线路中线及高程测量。
距封门500mm左右时停止前进,拆除封门后应连续掘进并拼装管片。
1.1.13 盾构掘进速度,应与地表控制的隆陷值、进出土量、正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调,如盾构停歇时间较长时,必须及时封闭正面土体。
1.1.1.1盾构区间总体施工方案1)盾构区间工程概况本工程共20个盾构区间。
全线盾构区间共设联络通道22座(其中,联络通道兼泵房11座)。
根据招标文件、地质勘查情况及设计资料,拟投入24台加泥式土压平衡盾构机对盾构区间进行施工。
2)盾构区间总体施工流程详见下图。
图1.1.1-1 盾构区间总体施工流程盾构施工在场地内安装龙门吊等配套设备,布置浆液拌和、运输、供电、通风、冷却等系统,安排集土、加工、材料堆放场地以及值班、库房等设施。
盾构隧道施工的水平运输采用钢轨铺设单线、变频电瓶车牵引重载编组列车运输,每两列车编组可满足一环掘进的出土与进料。
垂直运输由一台龙门吊调运渣土,一台龙门吊吊放管片和其他材料。
碴土外运至弃土场。
施工全过程坚持监控量测跟踪,实施信息化施工,以控制地层变形和确保施工安全。
1.1.1.2端头加固施工方法与技术措施1)设计概况为确保盾构安全始发、安全到达,本工程对盾构始发、接收端头进行土体加固,从而提高端头处土体强度,增强整体性,控制地表沉降,防止端头坍塌。
提高重型机械作用时端头土体的承载力。
止水,防止涌水、涌砂等风险的出现。
2)施工流程(1)旋喷桩施工流程详见下图。
图1.1.1-2 旋喷桩施工流程(2)冻结加固施工流程详见下图。
图1.1.1-3 冻结加固施工流程(3)搅拌桩施工流程详见下图。
图1.1.1-4 搅拌桩施工流程(4)注浆加固施工流程详见下图。
图1.1.1-5 注浆加固施工流程3)施工方法及要点(1)旋喷桩施工方法及要点详见下表。
表1.1.1-1 旋喷桩施工方法及要点)根据测量所定位置,安装打桩机后移至指定桩位并对采用地质钻机钻孔,钻头在预定桩位钻孔至设计标高(预钻孔和插管二道工序可合二为一,启动钻机,同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆,使钻杆沿导向架振动、射流成)喷浆管下沉到达设计深度后,停止钻进,旋转不停,后,边喷浆,边旋转,同时严格按照设计确)在达到设计深度后,接通高压水管、空压管,开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转,并用仪表控制压力、流量和风量,分别达到预定数值时开始提升,继向浆液罐中注入适量清水,开启高压泵,清洗全部管路中(1)旋喷桩施工易出现断桩、缩颈等质量通病,其主要预防技术措施详见下表。
2Q!壁丛Q:2三Ch i n a N ew Tec h no l og i es a n d Pro d u ct s工程技术浅析地铁盾构法施工技术要点及质量控制措施张原平(中铁十三局集团第三工程有限公司,辽宁沈阳110043)摘要:近年来,为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求,地铁建设不断加快了建设步伐。
盾构法隧道施工在地铁建设中应用最为广泛。
笔者通过不断摸索与总结积累了一些实际工作经验,本文就土压平衡式盾构为例,对隧道掘进施工中质量控制要点及如果问题采取的对策谈一些体会以供同行参考。
关键词:盾构法;技术要点;质量控制l引言近年来,地铁建设不断加快建设步伐,地铁区问隧道建设多数都采用盾构法施工,盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备,以盾构机的盾壳作支护,用前端刀盘切削上体,由千斤顶顶推盾构机前进,以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌,从而形成隧道的施工方法。
2盾构始发阶段盾构始发阶段足控制盾构掘进施t的首要环节。
在盾构始发(出洞)前、后各项准备工作中做好充分的技术、人员、材料、设备准备,并对盾构是否具备出涧条件予以审查,确保盾构在安全可靠的前提下能顺利出洞。
2.1盾构出涧土体加固为了确保盾构出洞施丁的安全和更好地保护附近的地下管线和建(构)筑物,盾构出洞前需对出洞区域洞n土体进行加固。
土体加固的方法较多(如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等),但无论采用何种加固方法,对土体加固的效果检验应作为重点控制的内容。
在确保加固效果满足设计要求前提_F,才能同意盾构出洞,否则应及时采取补救措施。
2.2盾构始发基座设置盾构始发前需将盾构机准确的搁置在符合设计轴线的始发基座上,待所有准备工作就绪后,沿设计轴线向地层内掘进施工。
因此,盾构出洞前盾构始发基座定位的准确与否。
直接影响到盾构机始发姿态好坏,应重点复核以下内容:2.2.1洞门位置及尺寸。
在基座设置前.应采用测量工具对洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程进行复核。
地铁工程项目中的盾构法施工工艺摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,地铁工程建设越来越多。
众多建筑物以及既有隧道等构筑物的存在增加了新建地铁区间的施工难度。
本文首先分析盾构法,其次探讨地铁工程项目中的盾构法施工工艺,关键词:地铁工程;盾构法;地层加固;控制措施引言在应用盾构法施工时,需根据现场工程条件做合理的技术优化,把控好盾构法应用全流程中的各项细节,加强安全管控和质量管控,以便施工的顺利进行。
为此,必须加强对盾构法的分析,明确技术要点,做到有效施工。
1盾构法盾构法是一种全机械化的隧道施工方法,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生坍塌。
同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械外运出洞,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
由于盾构施工技术对环境影响很小而被广泛采用,得到了迅速的发展。
2地铁工程项目中的盾构法施工工艺2.1加固方法的选择地层加固的可选方法很多,包含高压旋喷注浆法、砂浆回填法、化学注浆法等。
具体至本工程,区间进出洞均有连续墙,拆除此部分耗费的时间较长,为维持地层的稳定性并确保该部分与挡土墙稳定黏结,较为适宜的是高压旋喷注浆法或深层搅拌法。
为确保区间各进出洞端头均得到有效的加固处理,以深层搅拌法为主,在此前提下,辅以旋喷加固的作业方法,保证深层搅拌桩与连续墙间隙的严密性。
通过多项措施的应用,使加固土体的强度超过2MPa。
2.2地下连续墙封门在地铁隧道工程中,如果选择地下连续墙法建设工作井,那么盾构机进出洞时可以选择地下连续墙封门。
具体施工方法如下:根据施工设计图纸,提前开挖导墙槽,进行槽底、槽壁的整平处理后,向导墙槽内浇筑混凝土。
根据地下连续墙的设计宽度,确定内导墙与外导墙之间的间隔距离。
在地下连续墙施工时,按照逐段挖槽、分段注浆的方法进行作业,直到开挖到设计深度。
将钢筋笼放入槽内,固定后开始浇筑混凝土,并替换原来的泥浆,等到混凝土凝固后即可得到钢筋混凝土地下连续墙。
常州地铁建设工序工艺规范化作业控制要点第三册盾构施工常州市轨道交通发展有限公司安质处二O一五年三月盾构施工工序与工艺标准控制要点为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求,常州市地铁建设加快了建设步伐。
根据常州地区软土地质的特点,地铁区间地下隧道建设一般都采用盾构法施工,盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备,以盾构机的盾壳作支护,用前端刀盘切削土体,由千斤顶顶推盾构机前进,在盾构机尾部拼装预制好的管片作衬砌,从而形成隧道的施工方法。
盾构机的类型有多种,目前在常州地铁区间隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。
土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘,将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内,使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡,以减少盾构推进对地层土体的扰动,从而控制地表沉降或隆起,在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。
由于地铁盾构法隧道施工技术难度大、施工风险高、质量要求高、不可预测因素多。
因此,地铁施工相关人员应熟悉和掌握盾构法隧道施工控制要点,在工作中才能真正做到有效地对施工质量进行监控。
下面谈一下土压盾构施工中的控制要点:1.盾构始发阶段盾构始发阶段是控制盾构掘进施工的首要环节。
在盾构始发前、后各项准备工作中应该做好充分的技术、人员、材料、设备准备,并对盾构是否具备始发条件予以审查,确保盾构在安全可靠的前提下能顺利始发。
1.1盾构始发土体加固为了确保盾构始发施工的安全和更好地保护附近的地下管线和建(构)筑物,盾构始发前需对始发区域洞口土体进行加固。
土体加固的方法较多(如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等),但无论采用何种加固方法,对土体加固的效果检验始终应作为重点控制的内容。
在确保加固效果满足设计要求前提下,才能进行盾构始发。
针对土体加固应重点关注以下三方面:⑴加固土体与地墙间隙封闭由于加固土体与地墙之间存在间隙,一般可采用注浆、旋喷等方法封闭该间隙。
⑵加固土体的强度加固土体的强度是否满足设计要求是衡量加固效果的首要指标,可通过对进始发加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证。
⑶加固土体的均匀性检验加固土体的均匀性目前尚无相应的工具、手段,可通过打探孔方式进行观察。
1.2盾构始发到达降水常州市地处长三角,地下水极其丰富,地下水给盾构始发与接收带来极大的风险,为确保工程安全,设计要求在端头土地加固外围设置降水井,隔断地下水与盾构始发与到达施工区域。
降水要求:始发或到达区域内地下水位降至洞门底部50cm以下;降水井布置:根据设计要求,满足降水要求,确保盾构始发与到达施工安全。
1.3盾构始发托架设置盾构始发前需将盾构机准确的搁置在符合设计轴线的始发托架上,待所有准备工作就绪后,沿设计轴线向地层内掘进施工。
因此,盾构始发前盾构始发托架定位的准确与否,直接影响到盾构机始发姿态好坏。
应重点复核以下内容:⑴洞门位置及尺寸在托架设置前,应采用测量工具对洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程进行复核。
⑵盾构始发托架位置盾构始发托架的设置依据不仅包括洞门中心的位置、还包括设计坡度与平面方向。
1.4盾构机及后配套设备井下验收盾构法隧道施工主要依靠盾构掘进机及配套设备完成掘进任务,由于受工作井内空间限制,需将盾构机及后配套台车分节吊装运至井下,并在井下安装、调试和试运转。
土压平衡式盾构机及后配套设备构成主要由盾构壳体(包括刀盘及切口环、支撑环、盾尾)、推进系统、拼装系统、油脂润滑系统、监控系统等组成。
1.5 盾尾支撑系统安装盾构前进的动力是通过千斤顶来提供,而盾构始发时千斤顶顶力是作用在盾尾支撑系统之上。
一般盾尾支撑体系是由钢反力架、钢支撑、临时1.6洞门围护结构凿除地铁盾构法隧道施工一般以车站主体结构两端端头井作为盾构始发井和接收井。
盾构在始发前需对始发井始发侧洞口围护结构进行分次凿除(一般分为两次,第一次先割除背水面钢筋及凿除围护结构砼至迎水面钢筋,第二次始发前再清除剩余部分),一方面清除盾构始发前障碍,另一方面第一次凿除围护结构后通过打探孔可进一步直观的观察盾构始发土体加固的效果。
1.7盾构始发装置安装由于隧道洞口与盾构之间存在建筑间隙,易造成泥水流失,从而引起地面沉降及周围建筑物、管线位移,因此需安装始发装置。
一般包括帘布橡胶板、圆环板、折页压板和扇形板及相应的连接螺栓和垫圈等。
1.8盾构始发盾构始发准备工作就续后,为减少正面土体暴露时间,盾构从始发托架导轨上应及时向前推进,使盾构切口切入土层直至盾构壳体进入洞口的过程称为“盾构始发”。
该关键环节应重点做好以下工作:⑴观察割除围护结构迎水面钢筋后盾构机应迅速靠上洞口正面土体。
⑵观察盾构始发期间洞口有无渗漏的状况,发现洞口渗漏及时封堵。
⑶检查前仓土压力设置是否合适,观察土仓有无砼块,发现后及时清除。
2.盾构试掘进和正式掘进阶段根据盾构法施工工艺的特点,盾构安全始发后需通过前100环试推进寻求最佳施工参数,为全线的正常推进提供符合实际土层特点的技术参数。
不论在试掘进还是正式掘进阶段,可以通过观察盾构机控制室内仪器仪表显示的数据、审查盾构掘进施工报表、通过监测数据分析隧道及地面沉降情况等手段进行动态监控,及时掌握和分析施工技术参数变化,检查盾构掘进中的姿态、管片拼装的质量、注浆作业的效果等,确保盾构掘进施工质量和周边环境的安全。
盾构机通过以粘土为主的地层采用土压平衡模式(EPB)掘进,易产生“泥饼”现象。
“泥饼”是粘性土在高温高压作用下产生的高强度的塑性体,一旦产生极不容易被软化。
由于该层渗透性差,粘性较高,有一定的自稳能力,所以在该层掘进主要防止产生“泥饼”。
“泥饼”在刀盘的前方随着刀盘转动,引起掘进速度缓慢;降低刀盘开口率,同时对刮刀和齿刀造成偏磨和不正常磨损;损坏螺旋输送机。
这是盾构机在粘土中掘进最大的隐患。
预防措施:为防止出现“泥饼”,在掘进过程中要合理设定泡沫用量,控制盾构机推力,采用均衡的掘进速度,并在刀盘的前方和土仓内加入适量的水降低刀盘温度。
应急预案:在掘进中一旦出现推力骤然提高而扭距偏小,同时盾构机不前进时,可判断前方是否出现“泥饼”。
应马上停机,加大泡沫注入量以求达到软化“泥饼”的目的,如果效果不明显则考虑开仓作业将其破碎。
2.1盾构机施工参数管理由于土压平衡式盾构采用电子计算机控制系统,能自动控制刀盘转速、盾构推进速度及前进方向,并及时反映掘进中的施工参数。
这些施工参数的确定是根据地质条件情况、环境监测情况,进行反复量测、调整和优化的过程,若发现异常需及时调整。
因此,对盾构施工参数的管理应贯穿于盾构掘进过程的始终。
根据盾构实验阶段掘进得出以下参数:1)推力理想推力应控制在850~1500t;2)掘进速度掘进速度控制在2~4cm/min;掘进速度应根据刀盘扭矩调整,正常情况下可以设置恒定速度不变;3)刀盘扭矩刀盘总扭矩控制在2000~3500KN·m;当刀盘扭矩过大持续时间长将会导致刀盘内周密封温度上升较快,这时应放慢掘进速度或停止掘进使扭矩减小,再调整渣土改良参数以避免大扭矩掘进;4)螺旋机扭矩螺旋机扭矩控制在30 KN·m以下;过高可能会引起螺旋机卡死现象,掘进中要时刻关注;当判断螺旋机卡死可以向螺旋机内加泡沫润滑正反转进行处理;5)螺旋机转速螺旋机转速应根据土仓压力进行调整,土仓压力过大应加快转速多出土,反之减慢转速,一般设定在17~19 rpm,此时可以通过控制螺旋机闸门开启度进行土仓压力控制了,但要注意观察螺旋机土力,土压不能过高最好在0.35MPa以下防止设备损坏;6)土仓压力土仓压力应根据隧道埋深进行计算,掘进中结合地面监测情况调整,在地面控制良好的情况下可以适当减小土仓压力利于掘进推力、掘进速度、刀盘扭矩的控制。
施工参数的管理工作中应重点关注以下几项:2.1.1土压力土压平衡式盾构机掘进的原理是建立开挖面前后水土压力平衡。
在盾构掘进不同阶段,盾构机工况是从非土压平衡通过在初始始发阶段逐步过渡到土压平衡,再到接收阶段由土压平衡逐步过度到非土压平衡,即土压力设定是变化的,施工中需要不断通过不同的土质、覆土厚度、结合环境监测的数据进行调整。
因此,平衡土压值的设定是土压平衡式盾构施工关键,通过计算理论土压力与实际设定土压力进行比较,判断实际设定土压力是否满足施工的需要。
2.1.2出土量土压平衡式盾构是以切口环作为密闭土仓,盾构推进中切削后土体进入密闭土仓,随着进土量增加建立一定的土压力,再通过螺旋输送机完成排土,而土仓压力值是通过出土量来控制的。
因此,出土量的多少、快慢与设定的土压力值密切相关,可通过计算每环理论出土量与实际每环出土量相比较,判断出土量是否正常。
2.1.3渣土改良1)加水由于隧道断面多为粉土夹粉质粘土、粉质粘土、粘土渗透系数比较小,向刀盘前面加水不能过多,加水过多会导致螺旋机向外喷水、皮带输送机打滑影响进度,加水量控制标准为螺旋机出土不干,从螺旋机扭矩判断,扭矩在30 KN·m左右说明加水量已经不足,反之当螺旋机出土在皮带上打滑,土块上水比较明显可以判断为加水过多;但如果上述情况在停机或交接班时间过长后恢复掘进中出现,应多观察后再进行判断是否加水过多或过少;停机过长会出现螺旋机土体较干有两种原因:a、当停机时间长螺旋机里水一部分被土体吸收;b、一部分水回流到土仓中,上述原因会导致恢复掘进现刚出土时土体比较干,螺旋机扭矩比较大现象;停机时间过长螺旋机出土较湿原因:因为当土仓内有较大气压,土仓内水会积在土仓下部,当打开闸门时只要螺旋机有通路水就会通过螺旋机被压出;所以加水过少或过多要正确判断,有时候会导致判断进会入误区,变动参数过频将很难找到合适的土体改良参数。
2)加注泡沫当掘进断面粉土夹粉质粘土、粉质粘土、粘土含量比较多应向刀盘前面加气泡进行土体改良,以降低土体粘性防止结泥饼和大扭矩;加气泡主要控制有三部分分别为:气体阀位设定、流量设定和混合比设定。
a 气体阀位设定:向刀盘前面加气一方面可以使气泡形成雾状喷洒,喷洒范围广和土气接触面大,另一方面当气体进入土仓后会在土仓上部积存会不断置换土仓中土体,这部气压还可以作为推力传递到掌子面的介质,使刀盘和掌子面接触面积减少,都会相应降低刀盘扭矩,所以气体阀位设定要合理,阀位大到以螺旋机闸门口不大量喷气,小到气量能保证气泡在刀盘处雾状喷洒为原则,实验阀位设定为50~200;b流量设定:流量包含水、气、泡沫,因为注入到刀盘的水总量应该是相同的,调整流量水量也会相应的改变,所通过加泥系统加水量也应改适当的调整;泡沫用量是泡沫混合比和流量一起决定的,相同的土质泡沫用量应该相同,所以调整流量的同时应对混合比进行调整,避免造成浪费。