盾构法施工常见问题及防治.doc

盾构法施工常见问题及防治北京市政建设集团有限责任公司北京地铁十号线第九标段项目经理部 1盾构法施工常见问题及防治盾构法施工常见问题及防治常见问题如下：常见问题如下：一、盾构掘进一、盾构掘进1、土压平衡式盾构正面阻力过大 2、土压平衡盾构螺旋机出土不畅 3、盾构掘进轴线偏差 4、盾构过量地自转 5、盾构后退 6、盾尾密封装置泄漏 7、盾构切口前方地层过量变形(发生垂直、水平位移) 8、运输过程中管片受损 9、盾构铰接千斤顶及超挖刀的错误使用 10、分区油压控制导致管片楔行量发生快速变化二、盾构机械设备二、盾构机械设备1、盾构刀盘轴承失效 2、盾构推进压力低 3、盾构推进系统无法动作 4、液压系统漏油 5、皮带运输机打滑 6、盾构内气动元件不动作 7、电气系统故障 8、真空泵不动作 9、自动测量系统故障三、隧道注浆三、隧道注浆1、浆液质量不满足盾构推进需要 2、沿隧道轴线地层变形量过大，产生土体裂隙四、管片拼装四、管片拼装1、圆环管片环面不平整，出现环面错台 2、管片环面与隧道设计轴线不垂直，存在楔行量 3、纵缝质量不符合要求 4、圆环整环旋转 5、连接螺栓拧紧程度没达到标准要求 6、错缝拼装管片碎裂 7、管片环高差过大 8、管片椭圆度过大五、管片防水施工五、管片防水施工1、管片压浆孔渗漏盾构法施工常见问题及防治北京市政建设集团有限责任公司北京地铁十号线第九标段项目经理部 22、管片接缝渗漏常见问题原因分析及防治：常见问题原因分析及防治：一、盾构掘进一、盾构掘进1、土压平衡式盾构正面阻力过大、土压平衡式盾构正面阻力过大 现象现象：盾构推进过程中，由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。

原因分析：原因分析：①盾构刀盘的进土开口率偏小，进土不畅通；或者是无轴螺旋形成 泥棍，发生堵塞②盾构正面地层土质发生变化；③盾构正面遭遇较大块状的障碍物；④推进千斤顶内泄漏，达不到其本身的最高额定油压；⑤正面平衡压力设定过大 ⑥土体塑流化改良效果不好 ⑦推进速度过快 ⑧切削速度过快 ⑨皮带机输送能力受限 预防措施：预防措施：①合理设置无轴螺旋出土口闸门的开度，保证出土畅通；②详细了解盾构推进断面内的土质状况，以便及时优化调整土压设 定值、推进速度等施工参数；③经常检修推进千斤顶，确保其运行良好；④合理设定平衡压力，加强施工动态管理，及时调整控制平衡压力治理方法：治理方法：①采取辅助技术，尽量采取在工作面内进行障碍物清理，在条件许 可的情况下，也可采取大开挖施工法清理正面障碍物；②增加千斤顶，增加盾构总推力③提高土体塑流化改良的效果④在盾构机外壳添加减阻触变泥浆 2、土压平衡盾构螺旋机出土不畅、土压平衡盾构螺旋机出土不畅 现象：现象：螺旋机螺杆形成“土棍” ，螺旋机无法出土，或螺旋机内形成阻塞，负荷 增大，电动机无法带动螺旋机，不能出土 原因分析：原因分析：①盾构开挖面平衡压力过低，无法在螺旋机内形成足够的压力，螺 旋机不能正常进土，也就不能出土；②螺旋机螺杆安装与壳体不同心，运转过程中壳体间隙增大，出土 效率降低；③盾构在砂性土及强度较高的黏性土中推进时，土与螺旋机壳体间 的摩擦力大，螺旋机的旋转阻力加大，电动机无法转动； ④大块的漂砾进入螺旋机，卡住螺杆；⑤螺旋机驱动电动机因长时间高负荷工作，过热或油压过高而停止工 作。

预防措施：预防措施：①螺旋机打滑时，把盾构开挖面平衡压力的设定值提高，盾构的推 进速度提高，时螺旋机正常出土； ②螺旋机安装时要注意精度，运转过程中加强对轴承的润滑；盾构法施工常见问题及防治北京市政建设集团有限责任公司北京地铁十号线第九标段项目经理部 3③降低推进速度，使单位时间内澜沧江的进土量降低，螺旋机电动 机的负荷降低，减少电动机的负荷； ④在螺旋机中加住水、泥浆或泡沫等润滑剂，使土与螺旋机外壳的 摩擦力降低，减少电动机的负荷 治理办法：治理办法：①打开螺旋机的盖板，清理螺旋机被堵塞部位； ②将磨损的螺旋机螺杆更换3、盾构掘进轴线偏差、盾构掘进轴线偏差 现象：现象：盾构掘进过程中，盾构推进轴线过量偏离轨道设计轴线，影响成环管片 的轴线 原因分析：原因分析：①盾构超挖或欠挖，造成盾构在土体内的姿态不好，导致盾构轴线 产生过量的偏移； ②盾构测量误差，造成轴线的偏差； ③盾构纠偏不及时，或纠偏不到位； ④盾构处于不均匀土层中，即处于两种不同土层相交的地带时，两 种土的压缩性、抗压强度、抗剪强度等指标不同； ⑤盾构处于非常软弱的土层时，如推进停止的间歇太长，当正面平 衡压力损失时会导致盾构下沉； ⑥拼装管片时，拱底部位盾壳内清理不干净，有杂志夹杂在相邻两 环管片的接缝内，就使管片的下部超前，轴线产生向上的趋势， 影响盾构推进轴线的控制； ⑦同步注浆量不够或浆液治质量不好，泌水后引起隧道沉降，而影 响推进轴线的控制； ⑧浆液不固结使隧道在大的推力作用下引起变形。

预防措施：预防措施：①正确设定平衡压力，使盾构的出土量与理论值相接近，减少超挖 与欠挖现象，控制好盾构的姿态； ②盾构施工过程中经常校正、复测及复核测量基站； ③发现盾构姿态出现偏差时应及时纠偏，使盾构正确地沿着隧道设 计轴线前进； ④盾构处于不均匀土层中时，适当控制推进速度，多用刀盘切削土 体，减少推进式的不均匀阻力也可以采用向开挖面注入泡沫或 膨润土的办法改善土体，使推进顺利； ⑤当盾构在极其软弱的土层中施工时，应掌握推进速度与进土量的 关系，控制正面土体的流失； ⑥拼装拱低块管片前应吨盾壳底部的垃圾进行清理，防止杂质夹杂 在管片间，影响隧道轴线； ⑦在施工中按质保量做好注浆工作，保证浆液的搅拌质量和注入的方 量 治治理理办办法法：：①调整盾构的千斤顶编组或调整各区域油压及时纠正盾构轴线； ②对开挖面作局部超挖，使盾构沿被超挖的一侧前进； ③盾构的轴线受到管片位置的阻碍不能进行纠偏时，采用楔子环管 片调整环面与隧道设计轴线的垂直度，改善盾构后座面4、盾构过量地自转、盾构过量地自转盾构法施工常见问题及防治北京市政建设集团有限责任公司北京地铁十号线第九标段项目经理部 4现象：现象：盾构推进中盾构发生过量的旋转，造成盾构与车架连接不好，设备运行 不稳定，增加测量、封顶块拼装等困难。

原因分析：原因分析：①盾构内设备重量布置不平衡，盾构的重心不在竖直中心线上而产 生了旋转力矩； ②盾构所处的土层不均匀，两侧的阻力不一致，造成推进过程中受 到附加的旋转力矩； ③在施工过程中刀盘或旋转设备连续同一转向，导致盾构在推进运 动中旋转； ④在纠偏使左右千斤顶推力不同及盾构安装时千斤顶轴线与盾构轴 线不平行 预防措施：预防措施：①安装于盾构内的设备作合理布置，并对各设备的重量和位置进行 验算，使盾构重心位于中线上或配置配重调整重心位置于中心线 上；②经常纠正盾构转角，使盾构自传在允许的范围内；③根据盾构的自传角，经常改变旋转设备的工作转向 治理方法：治理方法：①可通过改变刀盘或旋转设备的转向霍改变管片拼装顺序来调节盾 构的自传角度；②盾构自传量较大时，可采用单侧压重的方法纠正盾构转角；③调整千斤顶的编组等来调整盾构的旋转角度 5、盾构后退、盾构后退 现象：现象：盾构停止推进，尤其是拼装管片的时候，产生后退的现象，使开挖面压 力下降，地面产生下沉变形 原因分析：原因分析：①盾构千斤顶自锁性能不好，千斤顶回缩； ②千斤顶大腔的安全溢流阀压力设定过低，使千斤顶无法顶住盾构 正面的土压力； ③盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多，并且没有控制好最小应 有的防退顶力。

预防措施：预防措施：①加强盾构千斤顶的维修保养工作，防止产生内泄漏； ②安全溢流阀的压力调定到规定值； ③拼装时不多缩千斤顶，管片拼装到位及时伸出千斤顶到规定压力治理方法：治理方法：盾构法生后退，应及时采取预防措施防止后退的情况进一步加剧， 如因盾构后退而无法拼装，可进行二次推进6、盾尾密封装置泄漏、盾尾密封装置泄漏 现象：现象：地下水、泥及同步注浆浆液从盾尾的密封装置渗漏进入盾尾的盾壳和隧 道内，严重影响工程进度和施工质量，甚至对工程安全带来灾难 原因分析：原因分析：①管片与盾尾不同心，使盾尾和管片间的空隙局部过大，超过密封 装置的密封功能界限； ②密封装置收偏心的管片过度挤压后，产生塑性变形，失去弹性， 密封性能下降； ③盾尾密封油脂压注不充分，盾尾钢刷内侵入了注浆的浆液并固结， 盾尾刷的弹性丧失，密封性能下降； ④盾构后退，造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动，使刷盾构法施工常见问题及防治北京市政建设集团有限责任公司北京地铁十号线第九标段项目经理部 5毛反卷，盾尾刷变形而密封性能下降； ⑤盾尾密封油脂的质量不好，对盾尾钢丝刷起不到作用，或因油脂 中含有杂质堵塞泵，使油脂压注量达不到要求。

预防措施：预防措施：①严格控制盾构推进的纠偏量，尽量使管片四周的盾尾空隙均匀一 致减少管片盾尾密封刷的挤压程度； ②及时、保量、均匀地压注盾尾油脂； ③控制盾构姿态，避免盾构产生后退现象； ④采用优质的盾尾油脂，要求有足够的粘度、流动性、润滑性、密封性能治理办法：治理办法：①对已经产生泄漏的部位集中压注盾尾油脂，恢复密封性能； ②管片拼装时在管片背面塞入海绵，将泄漏部位堵住； ③有多道盾尾钢丝刷的盾构，可将最里面的一道盾尾刷更换，以保 证盾尾刷的密封性； ④从盾尾内清除密封装置钢刷内杂物 7、盾构切口前方地层过量变形、盾构切口前方地层过量变形 现象：现象：在盾构推进过程中，切口前方地面出现超量沉降或隆起 原因分析：原因分析：①地质状况发生突变；②施工参数设定不当，如平衡压力设定值偏低或偏高，推进速度过 快或过慢；③盾构切削土体时超挖或欠挖 预防措施：预防措施：①详细了解地质状况，及时调整施工参数；②尽快摸索出施工参数的设定规律，严格控制平衡压力及推进速度 设定值，避免其波动范围过大；③按理论出土量和施工实际工况定出合理出土量 治理方法：治理方法：根据地面检测情况，及时调整盾构施工参数，如推进速度、平衡压 力、出土量等。

8、运输过程中管片受损、运输过程中管片受损 现象：现象：在管片垂直运输与水平运输过程中，将管片边角撞坏 原因分析：原因分析：①行车吊运管片时，管片由于晃动而碰撞行车支腿或其他物件，造 成边角损坏；②管片翻身时碰檫边角，引起损坏；③管片堆放时垫木没有放置妥当；④用钢丝绳起吊管片时钢丝绳将管片的棱角勒坏；⑤运输管片的平板车颠簸跳动，造成管片损坏；⑥管片叠放在隧道内时未垫枕木，造成边角损坏；⑦在管片吊放时，放下动作过大，使管片损坏 预防措施：预防措施：①行车操作要平稳，防止过大的晃动；②管片使用翻身架翻身，或用专用吊具翻身，保证管片翻身过程的平 稳；③地面堆放管片时上下两块管片之间要垫上垫木；④设计吊运管片的专用吊具，使钢丝绳在起吊管片的过程中不碰到 管片的边角；⑤采用运输管片的专用平板车，加设避震设施；叠放的管片之间垫好垫盾构法施工常见问题及防治北京市政建设集团有限责任公司北京地铁十号线第九标段项目经理部 6木；⑥工作面储存管片的地方放置枕木将管片垫高，使存放的管片与隧 道不产生碰撞 治理措施：治理措施：已碰撞损坏的管片及时进行修补，损坏较重的管片运回地面进行整 修，更换新的管片。

二、盾构机械设备二、盾构机械设备1、盾构刀盘轴承失效、盾构刀盘轴承失效 现象：现象：盾构刀盘轴承失效，刀盘无法转动，盾构失去切削功能无法推进 原因分析：原因分析：①盾构刀盘轴承密封失效，砂土等杂质进人轴承内，使轴承卡死 滚柱无法在滚道内滚动，轴承损坏；②封腔的润滑油脂压力小于开挖面平衡压力，易引起盾构正面的泥 土或地下水夹着杂质进人轴承，使轴承磨损，间隙增大，从而导 致保持架受外力破坏而使滚柱散乱，轴承无法转动而损坏；③轴承的润滑状态不好。