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盾构法施工关键工序质量控制要点.doc

盾构法施工关键工序质量控制要点

Amy杨霏
2019-02-21 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《盾构法施工关键工序质量控制要点doc》,可适用于经济金融领域

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盾构法施工关键工序质量控制要点摘 要:盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。本文是根据我们公司购买的土压平衡盾构机并结合本人平时的工作经验介绍在盾构法施工过程中的质量控制要点及一些正确的操作方法。关键词:盾构 掘进 纵坡控制 同步注浆 管片拼装一、前言盾构操作的目的主要是使盾构运动轨迹始终符合设计轴线容许偏差值范围内达到隧道衬砌拼装在理想的位置上。二.盾构始发阶段要掌握好盾构掘进轴线控制不但要能熟练地操作盾构懂得纠偏原理、方法还应对隧道埋置的地质情况及盾构施工时土与盾构相互影响有一个全面的了解。、盾构端头井土体加固(始发)等相关质量控制在盾构始发时提高地基强度防止沉陷防止地下水突出及土砂等流入端头井内需进行洞圈周围土体的加固和改良。常用方法有搅拌桩法、药液注入法、冻结法等。无论采取何种方法加固和改良的效果是质量控制的关键。()加固效果要通过在不同部位、不同深度钻心取样等手段进行验证确保满足设计要求。()降低地下水位。在始发期间端头井周围地下水位要降至洞圈以下m要实施实时监测并有备用降水井和降水设备。()出洞止水密封装置安装。帘布橡胶板上的安装螺栓必须齐全紧固防翻卷装置加工牢固帘布橡胶板紧贴洞门防泥水流失。()始发出洞应做如下工作:①洞门凿除后盾构机应迅速靠上洞口土体。②观察洞口有无渗漏如有应及时封堵(应急封堵材料及排水设备)。③盾构机土仓内不得有砼块、钢筋等临时墙周边钢筋不得伸入盾构切削圆周内。④第一正环拼装时检查最后一负环管片的位置、真圆度等。⑤控制推进千斤顶的使用情况防止盾构机磕头或上飘。⑥严格控制负环管片的真圆度。、盾构始发设备()盾构机基座质量控制重点①位置及尺寸。基座设置前应对洞中的实际净尺、平面位置、直径及高程进行复核确定基座的位置和高程。盾构姿态的调整测量基点的布置。②基座的加固焊接质量导向轨的夹角基座的防移动加固。③考虑设计坡度和盾构机预沉降防范措施(可将预先抬高基座cm以内)。④前端应有防盾构机磕头装置。()反力架反力架由临时管片(负环管片)、反力架、调节装置等部分组成。质量控制重点:必须尽可能地保持负环管片的真圆度。②使用钢材等按设计调整正环与竖井坑口部位的位置关系。③负环顶部作为运输开口时必须用钢材加固该开口。④反力架的支撑中受力混凝土的强度要达到设计推力的要求(初始推力约在t以内)。()盾构机及后配套设备质量控制盾构机在隧道内有只能进不能退的特点因此盾构机的质量是隧道能否顺利施工的关键现场应有厂方经验丰富的组装和调试工程师。现场应加强对隐蔽组装部位以及盾构机出洞后不便观察检查等部位的检查验收如刀盘安装螺栓(力矩、数量)、止水密封圈、同步注浆和加泥系统的止回装置等。始发前主要对盾构进行部件、系统功能性、运转状况进行验收应制定详细的验收表格逐项验收确保盾构机的组装调试质量。三、盾构试掘进和正式掘进阶段盾构机在初始推进时需进行各功能系统的带载试验完善各功能系统并进行整合。同时在掘进过程寻求最佳施工参数为全线正常推进提供符合土质特点的基本施工参数。试掘进过程基本在环左右。无论是试掘进还是正式掘进都需加强过程管理来保证盾构施工的安全保证隧道施工质量。、土压式盾构的掘进管理流程实例(见图)、开挖面的土压力管理()理论土压力值计算理论的土压力值是个范围值其公式为:上限值Pmax=地下水压力静止水压力预备压力(约取kNm)下限值Pmin=地下水压力(主动土压力或松动土压力)预备压力(约取kNm)由于盾构机工况复杂合理的土压力是变化的这要通过与理论值进行对比并不断通过综合监测利用千斤顶推力、速度、螺旋机转速等参数进行调整以保证掘进面的稳定。()设置备用的土压力计异常时切换使用。()设置土压计的更换机构进行检查和更换。、切削土量的管理为了保持开挖面稳定顺利进行掘进就必须确切地排出与掘进量相一致的切削土砂。由于地质改良关系切削土体积与重量将产生变化不能单独地进行切削土量计算通常与土压力一起考虑来判断开挖面的稳定状态。切削土量的管理方法有重量管理和体积管理两种都需要通过计算与理论出土量进行比较。这也是选用渣土车的台数及体积需要考虑的。通过出土量的统计和计算可以判断超挖量和掘进面是否出现了塌方。由于螺旋机转数不太容易记录一般不用螺旋机的转数来计算出土量。、推进速度与推力()盾构掘进的速度主要受盾构设备进、出土速度的限制若出土速度不协调极易出现土面土体失稳和地表沉降等不良现象因此推进应尽量均衡连续作业。()千斤顶推力是盾构前进的动力正确地使用千斤顶是盾构能否沿设计轴线(标高)方向准确前进的关键应根据盾构趋势合理选择千斤顶和设定千斤顶的推力。、盾构机姿态控制要点()盾构姿态的测量数据包括自动测量数据和人工测量数据。人工测量数据是对自动测量数据正确性的检测和校正。两类数据要进行比较、分析动态掌握数据变化情况正确指导盾构机正确、安全地推进。()基准点的前移和复测。隧道内测点设置间距大约为m隧道内测点必须定期复测和修正。()以测量结果为基础绘制盾构及管片与设计线之间的位置关系图。()发现盾构机偏向时应及时纠正不得猛纠硬调。进行大方向的纠正时要确保盾尾间隙可采用纠偏材料、异形管片进行纠偏。、管片拼装的质量控制管片拼装是盾构工法的关键工序管片拼装质量的好坏直接影响隧道结构的使用功能和安全为此应重点做好以下工作:()按《地下铁道工程施工及验收规范》的要求对管片进行严格验收。()管片运输、搬运时要防止损伤边角和防水装置。()管片拼装要符合设计要求(通缝或错缝)。()管片接缝间严禁夹有杂物(如砂土等)。()管片定位应慎重防止接头表面碰撞和挤坏止水装置。()按组装顺序收缩该部位的千斤顶不可全缩。()轴入插入K型管片难以向下方向错动而端部有微上翘的倾向。(盾尾长度要加长到管片宽度的至)要充分注意不要损伤管片及产生密封材料的剥离。()管片定位后首先拧紧管片螺栓再拧紧环接头的螺栓。()待拼装一环管片后利用全部的盾构千斤顶均匀压紧新拼装的管片正式紧固。一般在盾尾后方m左右需按设计力矩再度复紧。()拼装管片时接触面要严密对准防止拼装中的管片与已有管片的转角处成点接触或线接触状态在受千斤顶推力时会产生缺陷和开裂。当盾构方向与管片方向不同时盾尾会挤伤管片此时就要瞬时改变盾构的方向以杜绝挤压。()K管片的位置变化可进行细微纠偏但需注意不可将管片拼装成通缝。()在负环管片拆除或掘进终了管片脱离盾构机时在二次注浆不充分或没固化时一般应采用钢材将端头的环左右管片连接成体防应力释放、环缝增大或管片移动。、同步注浆同步注浆主要起固定管片防止地基变形、止水等作用。注浆质量直接影响到隧道长期防水效果因此要认真对待。()壁后注浆材料中的流动性、强度、收缩率、水密性及胶凝时间都是选用材料的指标应定期检查试验。()施工时应注意事项:①注浆的配比(可参考相似工程实例)②材料在搅拌时的投入顺序③水泥及膨润土的分散状态和杂物是否混入④搅拌时间及有无离析⑤注浆位置⑥注浆压力及注浆量⑦盾尾密封的泄漏及向开挖面陷进情况。()注浆量一般按计算空隙量的来注入注浆压力在管片注浆口处一大于Mpa。应以注浆实际效果的反馈来指导具体施工。、盾构机到达的质量控制()盾构进洞区域土体加固盾构进洞区域土体加固一般与出洞区域土体加固是同时进行对盾构进洞土体加固效果的检验可参照对盾构出洞土体加固。()盾构接收基座设置盾构接收基座用于接收进洞后的盾构机由于盾构进洞姿态是未知的。在盾构接收(进洞)前仍需复核接收井洞门中心位置和接收基座平面、高程位置(一般以低于洞圈面为原则)确保盾构机进洞后能平稳、安全推上基座。()进洞前盾构姿态监控在盾构进洞前约环应对已贯通隧道内布置的平面导线控制点及高程水准基点做贯通前复核测量是准确评估盾构进洞前姿态和拟定进洞段掘进轴线的重要依据。()洞门围护结构凿除(进洞侧)盾构进洞前需对接收井内围护结构背水面钢筋进行割除及砼凿除通过打探孔实际验证盾构进洞区域土体加固的效果。洞门围护结构凿除后同样需对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察判断进洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全进洞的要求否则应采取补救措施。()盾构接收进洞观察盾构接收(进洞)准备工作就续后盾构机向前推进在前端刀盘露出土体直至盾构壳体顺利推上接收基座的过程称为“盾构接收进洞”。该关键环节重点做好以下工作:()观察进洞洞口有无渗漏的状况发现洞口渗漏及时封堵()及时安装洞口拉紧装置并检查其牢固性。四、盾构法施工关键工序操作方法、盾构的操作方法()千斤顶编组盾构在土层中向前受到土的阻力需借用布置在切口环四周的千斤顶顶力来克服。但两者的合力位置始终不在一条直线上从而形成一力偶导致盾构偏向。由此可见调整不同千斤顶的编组使其千斤顶合力位置与外力合力位置组成一个有利于纠偏的力偶所以该方法是盾构操纵的主要手段。而用千斤顶编组主要目的是调整盾构的纵坡来调整其高程位置同样也是盾构平面位置的控制方法。在用千斤顶编组施工时应注意以下三点:a、千斤顶的只数应尽量多以减少对已完成隧道管片的施工应力b、管片纵缝处的骑缝千斤顶一定要用以保证成环管片的环面平整c、纠偏数值不得超过操作规程的规定值。()千斤顶区域油压调正目前多数盾构将千斤顶分为上、下、左、右四个区域每一区域为一个油压系统所以通过区域油压调整同时起到调整千斤顶合力位置的作用使其合力与作用于盾构上阻力的合力组成一个有利于控制盾构轴线的力偶以控制盾构轴线。()盾构的纵坡控制纵坡控制的目的即调整盾构高程另一点可调整盾构与已成管片端面间的间隙以减少下一环拼装施工的困难。控制纵坡的方法:a、  变坡法在每一环推进施工中用不同的盾构推进坡度进行施工最终达到预先指定的纵坡。在变坡法推进中可根据管片与盾构相对位置、原则上以盾构不卡管片可采用先抬后压或先压后抬的措施也可用逐渐增坡或减坡的方法。b、  稳坡法盾构每推一环用一个纵坡以达到纠坡要求但要做到这一稳坡具有相当高的技术难度用这方法盾构推进中对地层扰动最小。()调整开挖面阻力当利用盾构千斤顶编组或区域油压调整无法达到纠偏目的时可采用调整开挖面阻力也就是人为地改变阻力的合力位置从而得到一个理想的纠偏力偶来达到控制盾构轴线的目的。用这种方法纠偏效果一般说是较好的但各种不同盾构形式有不同的方法。敞开式挖土盾构可采用超挖挤压式盾构可调整其进土孔位置和扩大进土孔。以往也设想使用过在盾壳内外伸出鳍板但效果不大。

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