盾構(gòu)施工經(jīng)驗交流(顧眩曜).ppt

1、顧眩曜 上海隧道股份盾構(gòu)分公司工程管理部,施工交流,隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，對城市交通建設(shè)提出了更高的要求，而地面上人文自然景觀、基礎(chǔ)設(shè)施、地下管線都占據(jù)了很大的空間，因此軌道交通建設(shè)是一種最佳的選擇。同時給施工也帶來了很大的風(fēng)險。,盾構(gòu)法施工是一種利用盾構(gòu)掘進機在地面下進行暗挖的一種施工工藝，每挖一環(huán)，拼裝一環(huán)，循環(huán)工作，直至完成整條隧道。,始發(fā)井,接收井,管片外徑6米2，內(nèi)徑5米5，20噸?？v向16根，環(huán)向12根,1、建成的隧道實際軸線與設(shè)計軸線的一致性,2、隧道的綜合防水能力,3、隧道的地面沉降控制,三大主控指標(biāo),1、始發(fā)、接收地基加固,2、垂直、水平運輸及管片制作,3、始發(fā)、接收基座安裝

2、,4、盾構(gòu)機下井調(diào)試和拆除,5、反力體系、止水裝置安裝,6、始發(fā)、接收洞門鑿除,7、盾構(gòu)推進及拼裝，注漿和二次補漿,8、井接頭制作、手孔封堵,9、聯(lián)絡(luò)通道施工,這9個環(huán)節(jié)如果控制不當(dāng)，會產(chǎn)生嚴(yán)重后果。縱觀50年中國盾構(gòu)發(fā)展史，這9個環(huán)節(jié)中各類事故屢見不鮮，具有重復(fù)性和普遍性，它不僅對周邊環(huán)境、市民的生活、社會帶來了影響，甚至對工程的耐久性和使用功能造成無法估算的損失。,而造成事故的因素不外乎人、機、料、法、環(huán)五大因素，其中一個重要的原因是近年來施工隊伍迅速擴大，而管理和技術(shù)素質(zhì)相對滯后，施工現(xiàn)場缺乏熟練、稱職的施工管理和技術(shù)人員，風(fēng)險管理意識不夠強，應(yīng)急措施不到位。造成對風(fēng)險點的預(yù)估、診斷、處

3、置不力，最終導(dǎo)致事故的發(fā)生。,根據(jù)各大城市施工經(jīng)驗和教訓(xùn)，列舉21個盾構(gòu)法施工中比較常見的，并具有代表性的風(fēng)險事故案例。,21個案例目錄,1、地基加固設(shè)計工法或加固范圍存在缺陷,2、地基加固施工質(zhì)量不符合要求,3、施工中安全意識、應(yīng)急材料和措施不到位,一、盾構(gòu)始發(fā)和接收中產(chǎn)生的事故,常見有三種,1、地基加固設(shè)計工法或加固范圍存在缺陷,按照每小時200方流速，一般工作井20米 12米，估計6小時淹沒盾構(gòu)。,1、盾構(gòu)機及隧道沉降導(dǎo)致變形、斷裂，報廢。,2、對周邊有管線或建筑物，造成損壞。,危害性,如果進出洞地基加固的加固范圍受地面建筑物和管線的限制時，必須采取特殊手段（如：水平凍結(jié)等工藝），千萬不

4、能簡單的縮短加固范圍。,經(jīng)驗教訓(xùn),如果對那些土層比較差、周邊管線和建筑物又比較近或車流量比較大的交通要道，難度和風(fēng)險就特別高的部位，為確保萬無一失，回填泥土、水或鋼套筒工藝。,最保險措施,南京地鐵2號線高含砂地層盾構(gòu)接收井洞口噴涌,2、地基加固施工質(zhì)量不符合要求,地基加固單位資質(zhì)、設(shè)備、原材料、人員等一定要認真審核和把關(guān)，嚴(yán)格按照設(shè)計和規(guī)范要求進行施工，完工后要對加固質(zhì)量進行取樣檢測和判斷，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)進行補加固措施，千萬不能麻痹大意。,經(jīng)驗教訓(xùn),3、施工中安全意識、應(yīng)急材料和措施不到位,教訓(xùn),施工中各個部位防火器具、通風(fēng)都要嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行，施工前組織防火培訓(xùn)和應(yīng)急演練，確保人員、設(shè)備的安全

5、。,1、穿越江河時操作不當(dāng),2、江中遇地質(zhì)探孔螺旋機、盾尾突發(fā)噴涌處置不當(dāng),4、巖層中掘進遇裂隙水,二、盾構(gòu)掘進中常見事故,常見有八種,-尤其穿越江、河、管線、房屋、橋梁、鐵路、復(fù)合地層等,5、穿越鐵路時事先監(jiān)測手段和預(yù)加固措施不到位,6、盾構(gòu)掘進中土層突變，尤其遇暗河容易發(fā)生事故,7、盾構(gòu)在掘進中復(fù)合地層容易發(fā)生的事故,8、地基承載力差的房屋盾構(gòu)穿越容易發(fā)生事故,3、江，河中遇到不明氣體，尤其是沼氣,1、穿越江河時操作不當(dāng),本次事故造成工期延長近半年，最終在江中段搭鋼平臺，凍結(jié)施工,2、江中遇地質(zhì)探孔螺旋機、盾尾突發(fā)噴涌處置不當(dāng),1、如處置不及時，很有可能隧道淹掉或軸線偏離，影響以后地鐵運營

6、。,危害性,經(jīng)驗教訓(xùn),根據(jù)上述2個案例，施工中必須做好以下措施： 1、做好電器設(shè)備防水措施和應(yīng)付突發(fā)停電的手段。 2、隧道內(nèi)和工作井一定要有應(yīng)付突發(fā)噴涌的措施，尤其是當(dāng)心暴雨季節(jié)的排水措施，確保工程設(shè)備和人員的安全。 3、過江河施工前對盾構(gòu)設(shè)備進行一次徹底的檢查，重點螺旋機出口和盾尾部分，同時事先準(zhǔn)備好應(yīng)急物資。,3、江，河中會遇到不明氣體，尤其是沼氣,陸地上勘察沼氣噴射,包括溶洞危害,采取措施,江河施工中隧道工作面應(yīng)有氣體檢測儀，有條件的話請專業(yè)單位事先進行排查。,因此江中段或巖石層中推進事先準(zhǔn)備工作一定要充分。 1、江河的覆土和地質(zhì)探孔要摸清。巖層段一定要事先鉆孔，探明有沒有溶洞和裂隙水的

7、情況。 2、設(shè)備提前檢查。 3、應(yīng)急物資準(zhǔn)備充分和事先進行應(yīng)急演練。 4、盾尾油脂質(zhì)量要保證，螺旋機出口、盾尾密封和鉸接部位要有防噴裝置。 5、對于一些凹凸不平的荒地要實地勘察，一旦下雨積水后會變成水塘，形成新的風(fēng)險。,經(jīng)驗教訓(xùn),區(qū)間隧道與鐵路站路基加固基礎(chǔ)關(guān)系圖,5、盾構(gòu)在穿鐵路時事先監(jiān)測手段和預(yù)加固措施不到位,靜力水準(zhǔn)儀,人工監(jiān)測,水平水準(zhǔn)儀,經(jīng)驗教訓(xùn),預(yù)先與鐵路部門備案溝通，了解火車通行情況，應(yīng)事先進行加固措施。一旦發(fā)現(xiàn)沉降及時調(diào)整鐵路軌道的高度和路基結(jié)構(gòu)。施工參數(shù)必須嚴(yán)格根據(jù)自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)進行調(diào)整。,6、盾構(gòu)掘進中土層突變，尤其遇暗河容易發(fā)生事故,危害性,7、在掘進中遇地表存在空洞及復(fù)

8、雜的復(fù)合地層（上面粘土下面砂性土、砂卵等)容易發(fā)生的事故,經(jīng)驗教訓(xùn),掘進施工中要控制好施工參數(shù)，上方建筑物必須加強監(jiān)測，一旦沉降數(shù)據(jù)異常，停止施工，進行原因分析，及時采用措施，千萬不能熟若無睹，（可以利用半夜車少、人少的時間進行排摸，如地面鉆孔監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常，及時回填。）,采用地質(zhì)雷達進行監(jiān)測,發(fā)泡劑串到地面上,鉸接滲漏影響,反之盾尾滲漏也一樣,改裝拼裝機,割除管片,2009年6月盾構(gòu)下穿程橋二村6-8號居民樓，施工中嚴(yán)格控制施工參數(shù)，最終結(jié)果造成，墻體開裂、傾斜等，居民反映強烈，社會影響很大。,8、地基承載力差的房屋盾構(gòu)穿越容易發(fā)生事故,將三幢房屋的居民搬遷安置，房屋拆除，舊地重建。,危害性

9、,原因分析,地基承載力差的房屋一旦盾構(gòu)穿越擾動土體，必將對上方建筑物造成損壞。,施工前對穿越房屋應(yīng)進行結(jié)構(gòu)檢測和評估，對有缺陷的事先進行補加固措施，對評估為危房應(yīng)事先向設(shè)計、業(yè)主反映，最好通過調(diào)整線路或拆除等措施。對一些還不能拆除的房屋，施工中應(yīng)事先考慮人員撤離、安置等措施。切忌存有僥幸態(tài)度。,經(jīng)驗教訓(xùn),1、盾構(gòu)機刀具不合理切削障礙物易發(fā)生事故,2、盾構(gòu)機切削不明障礙物容易發(fā)生事故,3、深覆土施工中軸線糾偏時，總推力不足影響糾偏效果發(fā)生事故,三、盾構(gòu)設(shè)備（選型和保養(yǎng)不合理易發(fā)生事故）,常見有四種,4、盾構(gòu)機在深覆土施工發(fā)生盾尾變形事故,5、盾構(gòu)機三大密封忽視保養(yǎng)發(fā)生事故,1、盾構(gòu)機刀具不合理切

10、削障礙物易發(fā)生事故,盾構(gòu)穿越4號線80公分厚的玻璃纖維地下連續(xù)墻，前后共用了整整5個月，平均每天推進5毫米。,盾構(gòu)穿越地下連續(xù)墻刀盤磨損嚴(yán)重,2、盾構(gòu)機切削不明障礙物容易發(fā)生事故,3、深覆土施工中軸線糾偏時，總推力不足影響糾偏效果發(fā)生事故,采取措施,增加千斤頂，至少影響半個月工期。,4、盾構(gòu)機在深覆土施工發(fā)生盾尾變形事故,磁懸浮隧道盾尾變形，管片無法拼裝，目前這個工程已停了4年多。,齒輪油壓注部位,HBW密封油脂壓注,齒輪油壓注,EP2油脂壓注泵,5、盾構(gòu)機三大密封（刀盤驅(qū)動密封、中心回轉(zhuǎn)密封、鉸接密封）忽視保養(yǎng)發(fā)生事故,教訓(xùn),根據(jù)上述5個案例，盾構(gòu)機選型和改制非常重要，不僅要滿足已知的工況條

11、件，更要有應(yīng)付不可預(yù)見的工況條件的能力，尤其突發(fā)遇見回填的或以前遺留物如大塊鐵器、木樁、混凝土樁、錨索等。因此盾構(gòu)機選型尤其在刀具上、推力上可以用一句通俗語“殺雞用牛刀”。尤其是一些舊盾構(gòu)，施工單位往往為了考慮成本，改制不到位，造成以后工期、沉降的影響。,1、聯(lián)絡(luò)通道施工中容易發(fā)生的事故（一）,2、聯(lián)絡(luò)通道施工中容易發(fā)生的事故（二）,3、井接頭施工中容易發(fā)生的事故,四、聯(lián)絡(luò)通道和井接頭易發(fā)生的事故,1、聯(lián)絡(luò)通道施工不當(dāng)容易發(fā)生的事故,2、聯(lián)絡(luò)通道制冷設(shè)備不符合要求發(fā)生事故,3、井接頭施工措施不到位，施工不及時，導(dǎo)致洞口密封失效發(fā)生事故,四、聯(lián)絡(luò)通道和井接頭易發(fā)生的事故,常見有三種,2003年6

12、月24日，開始旁通道開挖施工。7月1日凌晨約4時。,1、聯(lián)絡(luò)通道施工不當(dāng)容易發(fā)生的事故,2、聯(lián)絡(luò)通道制冷設(shè)備不符合要求發(fā)生事故,教訓(xùn),根據(jù)上述案例，聯(lián)絡(luò)通道是一個高風(fēng)險的項目，目前普遍采用凍結(jié)法進行施工，由于每座城市土層不一樣，對凍結(jié)法的設(shè)計強度要求和制冷設(shè)備的選型要增加保險系數(shù)。另外旁通道位置的設(shè)計最好避開構(gòu)建筑物。,3、井接頭施工措施不到位，施工不及時，導(dǎo)致洞口密封失效發(fā)生事故,1、小口徑的管道或地下障礙物未及時摸清,五、施工監(jiān)測手段不合理,常見有二種,2、大口徑管道或地下障礙物未及時摸清,籃球場位置，地面出現(xiàn)了下沉較嚴(yán)重，原因地下有空洞。,1、施工監(jiān)測中小口徑的管道或地下障礙物未及時摸清

13、發(fā)生事故,2、施工監(jiān)測中大口徑管道或地下障礙物未及時摸清發(fā)生事故,75,盾構(gòu)在地耐力差的地方進行吊裝容易發(fā)生事,六、盾構(gòu)吊裝時易發(fā)生的事故,常見有一種,盾構(gòu)在地耐力差的地方進行吊裝容易發(fā)生事故,七、應(yīng)急措施不到位-形同虛設(shè)，材料失效,應(yīng)急措施不到位-形同虛設(shè)，材料失效,對地面沉降、軸線等施工中應(yīng)進行分段監(jiān)控，設(shè)定不同界限的報警值，一旦接近報警值，必須根據(jù)不同的處置權(quán)限進行處理，嚴(yán)禁隱瞞質(zhì)量問題繼續(xù)施工。最終導(dǎo)致無法收拾的局面。,八、警戒值不重視-瞞報、僥幸,專家現(xiàn)場監(jiān)督與指導(dǎo),施工中遇到問題應(yīng)及時停止推進，并同時上報。,福州市這次地鐵1號線施工風(fēng)險和難度還是比較高。理由如下 1.因為福州的土層變化很大，有粘土、砂土、有暗浜還有上軟下硬的花崗巖和全斷面的巖層，強度也不一樣。,穿越眾多的江、河（大如閩江）,小如達道河、潘敦河、安泰河等,安泰河現(xiàn)狀,省農(nóng)業(yè)廳21#住宅樓,沿線穿越大量構(gòu)