盾构施工基本原理及操作常见问题与处理方法.ppt
《盾构施工基本原理及操作常见问题与处理方法.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《盾构施工基本原理及操作常见问题与处理方法.ppt(151页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、 盾构盾构施工施工基本原理及操作常基本原理及操作常见问题与处理方法见问题与处理方法第一部分第一部分 前言前言第二部分第二部分 案例案例第三部分第三部分 风险控制方法及材料和演练科目风险控制方法及材料和演练科目第四部分第四部分 施工中细节工作施工中细节工作第五部分第五部分 复习复习 随着社会经济快速发展,对城市交通建设提出了更高的要求,而地面上人文自然景观、基础设施、地下管线都占据了很大的空间,给施工也带来了很大的风险。盾构法施工在我国盾构法施工在我国已经有已经有5050多年的历史,多年的历史,积累了一定的施工经验,积累了一定的施工经验,尤其这几年轨道交通发尤其这几年轨道交通发展最快,相对来说已
2、经展最快,相对来说已经是一种趋于稳定和成熟是一种趋于稳定和成熟的工艺,但是施工中各的工艺,但是施工中各类事故还是经常发生、类事故还是经常发生、具有重复性并普遍存在,具有重复性并普遍存在,它不仅对周边环境、市它不仅对周边环境、市民的生活、社会带来了民的生活、社会带来了影响,甚至对工程的耐影响,甚至对工程的耐久性和使用功能造成无久性和使用功能造成无法估算的法估算的损失。损失。而造成事故的因而造成事故的因素不外乎人、机、料、素不外乎人、机、料、法、环五大因素,其法、环五大因素,其中一个重要的原因是中一个重要的原因是近年来施工队伍迅速近年来施工队伍迅速扩大,而管理和技术扩大,而管理和技术素质相对滞后,
3、施工素质相对滞后,施工现场缺乏熟练、称职现场缺乏熟练、称职的施工管理和技术人的施工管理和技术人员,员,风险管理意识不风险管理意识不够强,应急措施不到够强,应急措施不到位。造成对风险点的位。造成对风险点的预估、诊断、处置不预估、诊断、处置不力,最终导致事故的力,最终导致事故的发生。发生。盾构法施工主要有6大环节容易出现重大的事故1 1、盾构始发、接收、盾构始发、接收2 2、盾构掘进、盾构掘进3 3、盾构机设备的故障、盾构机设备的故障4 4、井接头施工井接头施工5 5、联络通道施工联络通道施工6 6、外部环境影响(地面打孔、周边施工)、外部环境影响(地面打孔、周边施工)一、盾构始发和接收中产生的事
4、故一、盾构始发和接收中产生的事故旋旋喷桩3.5米米搅拌拌桩盾构全盾构全长9米米1 1、地基加固设、地基加固设计工法或加固计工法或加固范围存在缺陷范围存在缺陷按照每小时按照每小时200200方流速,方流速,一般工作井一般工作井2020米米 1212米,米,估计估计6 6小时淹没盾构。小时淹没盾构。1 1、盾构机及隧道沉降导致、盾构机及隧道沉降导致变形、断裂,报废。变形、断裂,报废。2 2、对周边有管线或、对周边有管线或建筑物,造成损坏。建筑物,造成损坏。危害性危害性37.537.5米米8 8米米 如果进出洞地基加固的加固范围受地面建筑物和管线的限制时,必须采取特殊手段(如:水平冻结等工艺),千万
5、不能简单的缩短加固范围。经验教训经验教训因为进洞过程中由于土体流失,另外盾构与管片之间的空隙不能及时充分补充,沉降变形大容易引起管线和周边环境的事故。干海带干海带干海带干海带海绵和海带在接收措施中也尝试了很在接收措施中也尝试了很多方法、有气囊、反帘布多方法、有气囊、反帘布拉紧装置,甚至海带拉紧装置,甚至海带 如果对那些土层比较差、周边管线和建筑物又比较近或车流量比较大的交通要道,难度和风险就特别高的部位,为确保万无一失,还需采取回填泥土、回填泥土、水或钢套筒或泡沫混凝土箱体工水或钢套筒或泡沫混凝土箱体工艺。艺。最保险措施最保险措施 凿除洞门必须在钢套筒安装好后,方可破除泡沫混凝土箱体泡沫混凝土
6、箱体南京地铁南京地铁2号线高含砂地层盾构接收井洞口喷涌号线高含砂地层盾构接收井洞口喷涌2 2、地基加固施工、地基加固施工质量不符合要求质量不符合要求地基加固单位资质、设备、原材料、人员等一定要认真审核和把关,严格按照设计和规范要求进行施工,完工后要对加固质量进行取样检测和判断,一旦发现异常应进行补加固措施,千万不能麻痹大意。经验教训经验教训3 3、施工中安全意识、施工中安全意识、应急材料和措施不到位应急材料和措施不到位教训教训施工中各个部位防火器具、通风都要严格按规施工中各个部位防火器具、通风都要严格按规定执行,施工前组织防火培训和应急演练,确定执行,施工前组织防火培训和应急演练,确保人员、设
7、备的安全。保人员、设备的安全。二、盾构掘进中常见事故二、盾构掘进中常见事故-尤其穿越江、河、管线、房屋、桥梁、铁尤其穿越江、河、管线、房屋、桥梁、铁路、复合地层等路、复合地层等1 1、穿越江河时、穿越江河时操作不当操作不当本次事故造成工期延长本次事故造成工期延长近半年,最终在江中段近半年,最终在江中段搭钢平台,冻结施工搭钢平台,冻结施工5号土6号土7号土2 2、江中遇地质探孔螺旋机、盾尾突发喷涌处置、江中遇地质探孔螺旋机、盾尾突发喷涌处置不当不当1 1、如处置不及时,、如处置不及时,很有可能隧道淹掉很有可能隧道淹掉或轴线偏离,影响或轴线偏离,影响以后地铁运营。以后地铁运营。危害性危害性经验教训
8、经验教训根据上述2个案例,施工中必须做好以下措施:施工中必须做好以下措施:1 1、做好电器设备防水措施和应付突发停电的手段。、做好电器设备防水措施和应付突发停电的手段。2 2、隧道内和工作井一定要有应付突发喷涌的措施,尤其是当心暴雨季节、隧道内和工作井一定要有应付突发喷涌的措施,尤其是当心暴雨季节的排水措施,确保工程设备和人员的安全。的排水措施,确保工程设备和人员的安全。3 3、过江河施工前对盾构设备进行一次彻底的检查,重点螺旋机出口和盾、过江河施工前对盾构设备进行一次彻底的检查,重点螺旋机出口和盾尾部分,同时事先准备好应急物资。尾部分,同时事先准备好应急物资。消防局的排消防局的排水泵水泵 因
9、此江中段或岩石层中推进事先准备工作一定要充分。因此江中段或岩石层中推进事先准备工作一定要充分。1 1、江河的覆土和地质探孔要摸清。岩层段一定要事先钻孔,探明有没有溶洞和裂隙水的情况。、江河的覆土和地质探孔要摸清。岩层段一定要事先钻孔,探明有没有溶洞和裂隙水的情况。2 2、设备提前检查。、设备提前检查。3 3、应急物资准备充分和事先进行应急演练。、应急物资准备充分和事先进行应急演练。4 4、盾尾油脂质量要保证,螺旋机出口、盾尾密封和铰接部位要有防喷装置。、盾尾油脂质量要保证,螺旋机出口、盾尾密封和铰接部位要有防喷装置。5 5、对于一些凹凸不平的荒地要实地勘察,一旦下雨积水后会变成水塘,形成新的风
10、险。、对于一些凹凸不平的荒地要实地勘察,一旦下雨积水后会变成水塘,形成新的风险。经验教训经验教训3 3、江,河中会遇到不、江,河中会遇到不明气体,尤其是沼气明气体,尤其是沼气陆地上勘察沼气喷射采取措施采取措施江河施工中隧道工作面应有气体检测仪,有条件的话请专业单位事先进行排查。区间隧道与铁路站路基加固基础关系图5 5、盾构在穿铁路时事、盾构在穿铁路时事先监测手段和预加固先监测手段和预加固措施不到位措施不到位静力水准仪人工监测水平水准仪经验教训经验教训预先与铁路部门备案沟通,了解火车通行情预先与铁路部门备案沟通,了解火车通行情况,应事先进行加固措施。一旦发现沉降及况,应事先进行加固措施。一旦发现
11、沉降及时调整铁路轨道的高度和路基结构。施工参时调整铁路轨道的高度和路基结构。施工参数必须严格根据自动化监测数据进行调整。数必须严格根据自动化监测数据进行调整。6 6、盾构掘进中土层突变,尤其遇暗河容易发生事故、盾构掘进中土层突变,尤其遇暗河容易发生事故危害性危害性不明土层,参数或出土稀薄,出现轴线失控,不明土层,参数或出土稀薄,出现轴线失控,应停止推进,从土仓、刀盘正面、壳体进行应停止推进,从土仓、刀盘正面、壳体进行压泥、压浆等压泥、压浆等101810077 7、在掘进中遇地表存在空洞及复杂的复合地层、在掘进中遇地表存在空洞及复杂的复合地层(上面粘土下面砂性土、砂卵等(上面粘土下面砂性土、砂卵
12、等)容易发生的事故容易发生的事故经验教训经验教训掘进施工中要控制好施工参数,上方建筑物掘进施工中要控制好施工参数,上方建筑物必须加强监测,一旦沉降数据异常,停止施必须加强监测,一旦沉降数据异常,停止施工,进行原因分析,及时采用措施,千万不工,进行原因分析,及时采用措施,千万不能熟若无睹,(可以利用半夜车少、人少的能熟若无睹,(可以利用半夜车少、人少的时间进行排摸,如地面钻孔监测,发现异常,时间进行排摸,如地面钻孔监测,发现异常,及时回填及时回填。)。)采用地质雷达进行监测20092009年年6 6月盾构下穿程桥二村月盾构下穿程桥二村6-86-8号居民楼,施工中号居民楼,施工中严格控制施工参数,
13、最终结果造成,墙体开裂、倾严格控制施工参数,最终结果造成,墙体开裂、倾斜等,居民反映强烈,社会影响很大。斜等,居民反映强烈,社会影响很大。8 8、地基承载力差的房屋盾构穿越容易发生事故、地基承载力差的房屋盾构穿越容易发生事故将三幢房屋的居民将三幢房屋的居民搬迁安置,房屋拆搬迁安置,房屋拆除,旧地重建除,旧地重建。危害性危害性原因分析原因分析地基承载力差的房屋一旦盾构穿越扰动土体,必将对上方建筑物造成损坏。楼号楼号最大倾斜率最大倾斜率倾斜方向倾斜方向6 68 8号号居民楼居民楼16.5516.55向北向北6.556.55向西向西11111212号号居民楼居民楼17.9717.97向北向北4.05
14、4.05向西向西52525353号号居民楼居民楼1.51.5向南向南1.951.95向东向东施工前对穿越房屋应进行结构检测和评估,施工前对穿越房屋应进行结构检测和评估,对有缺陷的事先进行补加固措施,对评估对有缺陷的事先进行补加固措施,对评估为危房应事先向设计、业主反映,最好通为危房应事先向设计、业主反映,最好通过调整线路或拆除等措施。对一些还不能过调整线路或拆除等措施。对一些还不能拆除的房屋,施工中应事先考虑人员撤离、拆除的房屋,施工中应事先考虑人员撤离、安置等措施。切忌存有侥幸态度。安置等措施。切忌存有侥幸态度。经验教训经验教训90环185环沿街商铺遵义路玉屏南路中山西路高架540环565环
15、茶叶市场581环612环大华公寓350环474环天义小区270环350环上海遵义仪表厂轴线离美仑宾馆最近处仅6米上海探矿机械厂招待所201环264环 上行线盾构从出洞到现在不停穿越大量的沿街商铺、居民楼、繁华路口,1月5日盾构已经推倒600环时,在180环地方近遵义路口接居民反映房子突然开裂。案例 2号线西延伸(古北路中山公园)区间隧道-监测数据有误,导致地面沉降、房屋开裂建议:1、对所有沉降监测点进行审核。必要时进行调整或加密布点。2、对单次沉降量比较大的点要引起重视,采取措施。3、根据建筑物实际情况来判别沉降报警值。原因分析:沉降监测点布置不合理,都在建筑物上,不能真实反映地下土层变化情况
16、。当地下出现空洞而沉降点不能及时反映情况。导致事后突然沉降。纠正预防措施施工前应严格对监测单位布点图进行审核,布点应该合理,间接布点和深层布点相结合,能反映真实情况。案例 2号线西延伸(古北路中山公园)区间隧道-监测数据有误,导致地面沉降、房屋开裂下行线推进引发天山路435弄房屋开裂。案例 15 2号线西延伸(古北路中山公园)区间隧道-监测数据有误,导致地面沉降、房屋开裂暗浜(172环181环)1月5日上行线盾构推进至600环时,在180环处上部房屋局部开裂9。后经过分析并请勘探单位补勘了解到该处民房下存在暗浜(地质勘察资料中未对此暗浜进行说明)。考虑下行线再次穿越同一位置,会造成土体两次扰动
17、,加速地面建筑物的不均匀沉降。因此1月27日下行线盾构从140环开始穿越民房施工过程中,项经部不断根据沉降数据调整和校核盾构机参数。当时从沉降报表反映地面变形控制在5范围内,各方面无异常情况。在2月2日7:00推到176环时,发现裂缝间隙有扩大趋势(呈现上宽下窄)。而裂缝位置在盾构中心偏左的上方。情况说明:案例 15 2号线西延伸(古北路中山公园)区间隧道-监测数据有误,导致地面沉降、房屋开裂单次沉降+13.6 单次沉降+6.9 第三方监测单次沉降-0.77 单次沉降-0.14 京海监测F36 2月1日(169环)F36 1月31日(163环)通通过过复核确定,复核确定,证实证实京海京海监测监
18、测提供沉降提供沉降报报表有表有误误,严严重重误导误导盾构施工参数的盾构施工参数的设设定定(土土压压力力,注注浆浆方量等方量等),从而,从而导导致建筑物状况致建筑物状况进进一步的一步的恶恶化,化,这这是是这这次开裂的主要原次开裂的主要原因。(沉降数据因。(沉降数据见见表)表)房屋裂房屋裂缝缝的的发发展走向和开裂状展走向和开裂状况与沉降况与沉降监测监测数据数据报报表不符表不符原因分析:案例 2号线西延伸(古北路中山公园)区间隧道-监测数据有误,导致地面沉降、房屋开裂吸取教训:案例 15 2号线西延伸(古北路中山公园)区间隧道-监测数据有误,导致地面沉降、房屋开裂经过处经过处理房屋已修复理房屋已修复
19、案例 15 2号线西延伸(古北路中山公园)区间隧道-监测数据有误,导致地面沉降、房屋开裂建议:1、对所有沉降监测点进行审核。必要时进行调整或加密布点。2、对单次沉降量比较大的点要引起重视,采取措施。3、根据建筑物实际情况来判别沉降报警值。原因分析:沉降监测点布置不合理,都在建筑物上,不能真实反映地下土层变化情况。当地下出现空洞而沉降点不能及时反映情况。导致事后突然沉降。纠正预防措施施工前应严格对监测单位布点图进行审核,布点应该合理,间接布点和深层布点相结合,能反映真实情况。案例 2号线西延伸(古北路中山公园)区间隧道-监测数据有误,导致地面沉降、房屋开裂建议:1、真正重视监测布点,有条件的必须
20、采用精密手段,时时监控,三、盾构设备(选型和保养不合理易发生事故)三、盾构设备(选型和保养不合理易发生事故)1 1、盾构机刀具不合理切削障碍物易发生事故、盾构机刀具不合理切削障碍物易发生事故 盾构盾构穿越穿越4 4号线号线8080公分厚公分厚的玻璃纤的玻璃纤维地下连维地下连续墙,前续墙,前后共用了后共用了整整整整5 5个月个月,平均每天平均每天推进推进5 5毫米。毫米。推进方向推进方向盾构穿越地下连续墙刀盘磨损严重盾构穿越地下连续墙刀盘磨损严重2 2、盾构机切削不明、盾构机切削不明障碍物容易发生事故障碍物容易发生事故3 3、深覆土施工中轴、深覆土施工中轴线纠偏时,总推力线纠偏时,总推力不足影响
21、纠偏效果不足影响纠偏效果发生事故发生事故采取措施采取措施增加千斤顶,至少影响半个增加千斤顶,至少影响半个月工期月工期。4 4、盾构机在深覆土施工发生盾尾变形事故、盾构机在深覆土施工发生盾尾变形事故磁悬浮隧道盾尾变形,管片无法拼装,目前这个磁悬浮隧道盾尾变形,管片无法拼装,目前这个工程已停了工程已停了4 4年多。年多。第2唇口密封第3唇口密封第1唇口密封盖板盖板齿轮油压注部位HBW密封油脂压注齿轮油压注密封原理EP2油脂压注泵5 5、盾构机三大密封(刀盘驱、盾构机三大密封(刀盘驱动密封、中心回转密封、铰接动密封、中心回转密封、铰接密封)忽视保养发生事故密封)忽视保养发生事故教训教训根据上述5个案
22、例,盾构机选型和改制非常重要,不仅要满足已知的工况条件,更要有应付不可预见的工况条件的能力,尤其突发遇见回填的或以前遗留物如大块铁器、木桩、混凝土桩、锚索等。因此盾构机选型尤其在刀具上、推力上可以用一句通俗语“杀鸡用牛刀”。尤其是一些旧盾构,施工单位往往为了考虑成本,改制不到位,造成以后工期、沉降的影响。四、联络通道和井接头易发生的事故四、联络通道和井接头易发生的事故四、联络通道和井接头易发生的事故四、联络通道和井接头易发生的事故2003年6月24日,开始旁通道开挖施工。7月1日凌晨约4时。1 1、联络通道施、联络通道施工不当容易发生工不当容易发生的事故的事故2 2、联络通道制冷设备不、联络通
23、道制冷设备不符合要求发生事故符合要求发生事故教训教训根据上述案例,联络通道是一个高风险的项目,目前普遍采用冻结法进行施工,由于每座城市土层不一样,对冻结法的设计强度要求和制冷设备的选型要增加保险系数。另外旁通道位置的设计最好避开构建筑物。同时备好3 3、井接头施工措施不到、井接头施工措施不到位,施工不及时,导致洞位,施工不及时,导致洞口密封失效发生事故口密封失效发生事故五、施工监测手段不合理五、施工监测手段不合理篮球场位置,地面出现了下沉较严重,原因地下有空洞。1 1、施工监测中小口径的管道或地下、施工监测中小口径的管道或地下障碍物未及时摸清发生事故障碍物未及时摸清发生事故2 2、施工监测中大
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 盾构 施工 基本原理 操作 常见问题 处理 方法