1、顧眩曜上海隧道股份盾構分公司工程管理部施工交流第一部分第一部分 前言前言第二部分第二部分 盾構法隧道施工最關鍵的三大指標盾構法隧道施工最關鍵的三大指標第三部分第三部分 盾構法施工風險點主要涉及盾構法施工風險點主要涉及8 8個大塊個大塊第四部分第四部分 舉例關鍵風險點控制不當所產生的后果舉例關鍵風險點控制不當所產生的后果第五部分第五部分 總結總結 隨著社會經濟快速發展，對城市交通建設提出了更高的要求，而地面上人文自然景觀、基礎設施、地下管線都占據了很大的空間，因此軌道交通建設是一種最佳的選擇。同時給施工也帶來了很大的風險。51 盾構法施工是盾構法施工是一種利用盾構掘一種利用盾構掘進機在地面下進進

2、機在地面下進行暗挖的一種施行暗挖的一種施工工藝，每挖一工工藝，每挖一環，拼裝一環，環，拼裝一環，循環工作，直至循環工作，直至完成整條隧道。完成整條隧道。始發井接收井 管片外徑6米2，內徑5米5，20噸。縱向16根，環向12根1、建成的隧道實際軸線與設計軸線的一致性2、隧道的綜合防水能力3、隧道的地面沉降控制三大主控三大主控指標指標始發、接收地基加固始發、接收地基加固1 1、整個施工劃分9個主要環節垂直、水平運輸及管片制作垂直、水平運輸及管片制作2 2、始發、接收基座安裝始發、接收基座安裝3 3、盾構機下井調試和拆除盾構機下井調試和拆除4 4、反力體系、止水裝置安裝反力體系、止水裝置安裝5 5、

3、始發、接收洞門的鑿除始發、接收洞門的鑿除6 6、盾構推進及拼裝盾構推進及拼裝7 7、井接頭制作、手孔封堵井接頭制作、手孔封堵8 8、聯絡通道的施工聯絡通道的施工9 9、9 9個個環節環節1 1、始發、接收地、始發、接收地基加固基加固9 9個個環節環節2 2、垂直、水平、垂直、水平運輸及管片制作運輸及管片制作9 9個個環節環節3 3、始發、接收基、始發、接收基座安裝座安裝9 9個個環節環節4 4、盾構機下井調、盾構機下井調試和拆除試和拆除9 9個個環節環節5 5、反力體系、止、反力體系、止水裝置安裝水裝置安裝9 9個個環節環節6 6、始發、接收洞、始發、接收洞門鑿除門鑿除7 7、盾構推進、盾構推

4、進及拼裝，注漿及拼裝，注漿和二次補漿和二次補漿9 9個個環節環節9 9個個環節環節8 8、井接頭制作、井接頭制作、手孔封堵手孔封堵9 9個個環節環節9 9、聯絡通道施工、聯絡通道施工 這這9 9個環節個環節如果控制不當，會產生嚴重如果控制不當，會產生嚴重后果。縱觀后果。縱觀5050年中國盾構發展史，這年中國盾構發展史，這9 9個環個環節中各類事故屢見不鮮，具有重復性和普遍節中各類事故屢見不鮮，具有重復性和普遍性，性，它不僅對周邊環境、市民的生活、社會它不僅對周邊環境、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。能造成無法估算

5、的損失。 而造成事故的因素不外乎人、機、料、法、環五大因素，其中一個重要的原而造成事故的因素不外乎人、機、料、法、環五大因素，其中一個重要的原因是近年來施工隊伍迅速擴大，而管理和技術素質相對滯后，施工現場缺乏熟練因是近年來施工隊伍迅速擴大，而管理和技術素質相對滯后，施工現場缺乏熟練、稱職的施工管理和技術人員，風險管理意識不夠強，應急措施不到位。造成對、稱職的施工管理和技術人員，風險管理意識不夠強，應急措施不到位。造成對風險點的預估、診斷、處置不力，最終導致事故的發生。風險點的預估、診斷、處置不力，最終導致事故的發生。 根據各大城市施工經驗和教訓，列舉根據各大城市施工經驗和教訓，列舉2121個盾

6、構法施工中比較常見的，并具有代表性個盾構法施工中比較常見的，并具有代表性的風險事故案例。的風險事故案例。 始發和接收地基加固（始發和接收地基加固（1 1、2 2、3 3）12121個案例目錄個案例目錄 盾構掘進盾構掘進- -尤其穿越江、河、管線尤其穿越江、河、管線 房屋、橋梁、鐵路、復合地層等房屋、橋梁、鐵路、復合地層等2 盾構設備盾構設備（選型不合理和保養）（選型不合理和保養）3 聯絡通道和井接頭聯絡通道和井接頭4 施工監測施工監測5 盾構吊裝盾構吊裝6 應急措施應急措施 7 警戒值不重視警戒值不重視81 1、地基加固設計工法或加固范圍、地基加固設計工法或加固范圍存在缺陷存在缺陷2 2、地基

7、加固施工質量不符合要求、地基加固施工質量不符合要求3 3、施工中安全意識、應急材料和、施工中安全意識、應急材料和措施不到位措施不到位一、盾構始發和接收中產生的事故一、盾構始發和接收中產生的事故常見有三種常見有三種旋旋噴噴樁樁3.53.5米米攪攪拌拌樁樁盾構全長盾構全長9 9米米1 1、地基加固設、地基加固設計工法或加固計工法或加固范圍存在缺陷范圍存在缺陷按照每小時按照每小時200200方流速方流速，一般工作井，一般工作井2020米米 1212米，估計米，估計6 6小時淹小時淹沒盾構。沒盾構。1 1、盾構機及隧道沉降導致、盾構機及隧道沉降導致變形、斷裂，報廢。變形、斷裂，報廢。2 2、對周邊有管

8、線或、對周邊有管線或建筑物，造成損壞。建筑物，造成損壞。危害性危害性37.537.5米米8 8米米 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：水平凍結等工藝），千萬不能簡單的縮短加固范圍。經驗教訓經驗教訓 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，難度和風險就特別高的部位，為確保萬無一失，回填泥土回填泥土、水或鋼套筒工藝。、水或鋼套筒工藝。最保險措施最保險措施南京地鐵南京地鐵2號線高含砂地層盾構接收井洞口噴涌號線高含砂地層盾構接收井洞口噴涌2 2、地基加固施工、地基加固施工質量不符合要求質量不符合要求地基加固單位資質、設備、原材

9、料、人員等一定要認真審核和把關，嚴格按照設計和規范要求進行施工，完工后要對加固質量進行取樣檢測和判斷，一旦發現異常應進行補加固措施，千萬不能麻痹大意。經驗教訓經驗教訓3 3、施工中安全意識、施工中安全意識、應急材料和措施不到位應急材料和措施不到位教訓教訓施工中各個部位防火器具、通風都要嚴格按規施工中各個部位防火器具、通風都要嚴格按規定執行，施工前組織防火培訓和應急演練，確定執行，施工前組織防火培訓和應急演練，確保人員、設備的安全。保人員、設備的安全。1 1、穿越江河時操作不當、穿越江河時操作不當2 2、江中遇地質探孔螺旋機、盾尾突發噴涌處置不當、江中遇地質探孔螺旋機、盾尾突發噴涌處置不當4 4

10、、巖層中掘進遇裂隙水、巖層中掘進遇裂隙水二、盾構掘進中常見事故二、盾構掘進中常見事故常見有八種常見有八種-尤其穿越江、河、管線、房屋、橋梁、鐵尤其穿越江、河、管線、房屋、橋梁、鐵路、復合地層等路、復合地層等5 5、穿越鐵路時事先監測手段和預加固措施不到位、穿越鐵路時事先監測手段和預加固措施不到位6 6、盾構掘進中土層突變，尤其遇暗河容易發生事故、盾構掘進中土層突變，尤其遇暗河容易發生事故7 7、盾構在掘進中復合地層容易發生的事故、盾構在掘進中復合地層容易發生的事故8 8、地基承載力差的房屋盾構穿越容易發生事故、地基承載力差的房屋盾構穿越容易發生事故3 3、江，河中遇到不明氣體，尤其是沼氣、江，

11、河中遇到不明氣體，尤其是沼氣1 1、穿越江河時、穿越江河時操作不當操作不當本次事故造成工期延長本次事故造成工期延長近半年，最終在江中段近半年，最終在江中段搭鋼平臺，凍結施工搭鋼平臺，凍結施工5號土6號土7號土2 2、江中遇地質探孔螺旋機、盾尾突發噴涌處、江中遇地質探孔螺旋機、盾尾突發噴涌處置不當置不當1 1、如處置不及時，、如處置不及時，很有可能隧道淹掉很有可能隧道淹掉或軸線偏離，影響或軸線偏離，影響以后地鐵運營。以后地鐵運營。危害性危害性經驗教訓經驗教訓根據上述2個案例，施工中必須做好以下措施：施工中必須做好以下措施：1 1、做好電器設備防水措施和應付突發停電的手段。、做好電器設備防水措施和

12、應付突發停電的手段。2 2、隧道內和工作井一定要有應付突發噴涌的措施，尤其是當心暴雨季節、隧道內和工作井一定要有應付突發噴涌的措施，尤其是當心暴雨季節的排水措施，確保工程設備和人員的安全。的排水措施，確保工程設備和人員的安全。3 3、過江河施工前對盾構設備進行一次徹底的檢查，重點螺旋機出口和盾、過江河施工前對盾構設備進行一次徹底的檢查，重點螺旋機出口和盾尾部分，同時事先準備好應急物資。尾部分，同時事先準備好應急物資。3 3、江，河中會遇到不、江，河中會遇到不明氣體，尤其是沼氣明氣體，尤其是沼氣陸地上勘察沼氣噴射包括溶洞危害包括溶洞危害采取措施采取措施江河施工中隧道工作面應有氣體檢測儀，有條件的

13、話請專業單位事先進行排查。 因此江中段或巖石層中推進事先準備工作一定要充分。因此江中段或巖石層中推進事先準備工作一定要充分。1 1、江河的覆土和地質探孔要摸清。巖層段一定要事先鉆孔，探明有沒有溶洞和裂隙水的情況。、江河的覆土和地質探孔要摸清。巖層段一定要事先鉆孔，探明有沒有溶洞和裂隙水的情況。2 2、設備提前檢查。、設備提前檢查。3 3、應急物資準備充分和事先進行應急演練。、應急物資準備充分和事先進行應急演練。4 4、盾尾油脂質量要保證，螺旋機出口、盾尾密封和鉸接部位要有防噴裝置。、盾尾油脂質量要保證，螺旋機出口、盾尾密封和鉸接部位要有防噴裝置。5 5、對于一些凹凸不平的荒地要實地勘察，一旦下

14、雨積水后會變成水塘，形成新的風險。、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，形成新的風險。經驗教訓經驗教訓區間隧道與鐵路站路基加固基礎關系圖5 5、盾構在穿鐵路時事、盾構在穿鐵路時事先監測手段和預加固先監測手段和預加固措施不到位措施不到位靜力水準儀人工監測水平水準儀經驗教訓經驗教訓預先與鐵路部門備案溝通，了解火車通行情預先與鐵路部門備案溝通，了解火車通行情況，應事先進行加固措施。一旦發現沉降及況，應事先進行加固措施。一旦發現沉降及時調整鐵路軌道的高度和路基結構。施工參時調整鐵路軌道的高度和路基結構。施工參數必須嚴格根據自動化監測數據進行調整。數必須嚴格根據自動化監測數據進行

15、調整。6 6、盾構掘進中土層突變，尤其遇暗河容易發生事故、盾構掘進中土層突變，尤其遇暗河容易發生事故危害性危害性7 7、在掘進中遇地表存在空洞及復雜的復合地層（、在掘進中遇地表存在空洞及復雜的復合地層（上面粘土下面砂性土、砂卵等上面粘土下面砂性土、砂卵等) )容易發生的事故容易發生的事故經驗教訓經驗教訓掘進施工中要控制好施工參數，上方建筑物掘進施工中要控制好施工參數，上方建筑物必須加強監測，一旦沉降數據異常，停止施必須加強監測，一旦沉降數據異常，停止施工，進行原因分析，及時采用措施，千萬不工，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、人少的能熟若無睹，（可以利用半夜車少

16、、人少的時間進行排摸，如地面鉆孔監測，發現異常時間進行排摸，如地面鉆孔監測，發現異常，及時回填，及時回填。）。）采用地質雷達進行監測發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20092009年年6 6月盾構下穿程橋二村月盾構下穿程橋二村6-86-8號居民樓，施工中號居民樓，施工中嚴格控制施工參數，最終結果造成，墻體開裂、傾嚴格控制施工參數，最終結果造成，墻體開裂、傾斜等，居民反映強烈，社會影響很大。斜等，居民反映強烈，社會影響很大。8 8、地基承載力差的房屋盾構穿越容易發生事故、地基承載力差的房屋盾構穿越容易發生事故將三幢房屋的居民將三幢房屋的居民搬遷安置，房屋拆搬遷安置

17、，房屋拆除，舊地重建除，舊地重建。危害性危害性原因分析原因分析地基承載力差的房屋一旦盾構穿越擾動土體，必將對上方建筑物造成損壞。樓號樓號最大傾斜率最大傾斜率傾斜方向傾斜方向6 68 8號號居民樓居民樓16.5516.55向北向北6.556.55向西向西11111212號號居民樓居民樓17.9717.97向北向北4.054.05向西向西52525353號號居民樓居民樓1.51.5向南向南1.951.95向東向東施工前對穿越房屋應進行結構檢測和評估施工前對穿越房屋應進行結構檢測和評估，對有缺陷的事先進行補加固措施，對評，對有缺陷的事先進行補加固措施，對評估為危房應事先向設計、業主反映，最好估為危房

18、應事先向設計、業主反映，最好通過調整線路或拆除等措施。對一些還不通過調整線路或拆除等措施。對一些還不能拆除的房屋，施工中應事先考慮人員撤能拆除的房屋，施工中應事先考慮人員撤離、安置等措施。切忌存有僥幸態度。離、安置等措施。切忌存有僥幸態度。經驗教訓經驗教訓1 1、盾構機刀具不合理切削障礙物易發生事故、盾構機刀具不合理切削障礙物易發生事故2 2、盾構機切削不明障礙物容易發生事故、盾構機切削不明障礙物容易發生事故3 3、深覆土施工中軸線糾偏時，總推力不足影響糾偏、深覆土施工中軸線糾偏時，總推力不足影響糾偏效果發生事故效果發生事故三、盾構設備（選型和保養不合理易發生事故）三、盾構設備（選型和保養不合

19、理易發生事故）常見有四種常見有四種4 4、盾構機在深覆土施工發生盾尾變形事故、盾構機在深覆土施工發生盾尾變形事故5 5、盾構機三大密封忽視保養發生事故、盾構機三大密封忽視保養發生事故1 1、盾構機刀具不合理切削障礙物易發生事故、盾構機刀具不合理切削障礙物易發生事故 盾構盾構穿越穿越4 4號線號線8080公分厚公分厚的玻璃纖的玻璃纖維地下連維地下連續墻，前續墻，前后共用了后共用了整整整整5 5個月個月，平均每，平均每天推進天推進5 5毫毫米。米。推進方向推進方向盾構穿越地下連續墻刀盤磨損嚴重盾構穿越地下連續墻刀盤磨損嚴重2 2、盾構機切削不明、盾構機切削不明障礙物容易發生事故障礙物容易發生事故3

20、 3、深覆土施工中軸、深覆土施工中軸線糾偏時，總推力線糾偏時，總推力不足影響糾偏效果不足影響糾偏效果發生事故發生事故采取措施采取措施增加千斤頂，至少影響半個增加千斤頂，至少影響半個月工期月工期。4 4、盾構機在深覆土施工發生盾尾變形事故、盾構機在深覆土施工發生盾尾變形事故磁懸浮隧道盾尾變形，管片無法拼裝，目前這個磁懸浮隧道盾尾變形，管片無法拼裝，目前這個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唇口密封蓋板蓋板齒輪油壓注部位HBW密封油脂壓注齒輪油壓注密封原理EP2油脂壓注泵5 5、盾構機三大密封（刀盤驅、盾構機三大密封（刀盤驅動密封、中心回轉密封、鉸接動密封、中心回轉

21、密封、鉸接密封）忽視保養發生事故密封）忽視保養發生事故教訓教訓根據上述5個案例，盾構機選型和改制非常重要，不僅要滿足已知的工況條件，更要有應付不可預見的工況條件的能力，尤其突發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，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 1、聯絡通道施工中容易發生的事故（一）、聯絡通道施工中容易發生的事故（一）2 2、聯絡通道施工中容易發生的事故（二）、聯絡通道施工中容易發生的事故（二）3 3、井接頭施工中容易發生的事故、井接頭施工中容易發生的事故

22、四、聯絡通道和井接頭易發生的事故四、聯絡通道和井接頭易發生的事故1 1、聯絡通道施工不當容易發生的、聯絡通道施工不當容易發生的事故事故2 2、聯絡通道制冷設備不符合要求、聯絡通道制冷設備不符合要求發生事故發生事故3 3、井接頭施工措施不到位，施工、井接頭施工措施不到位，施工不及時，導致洞口密封失效發生不及時，導致洞口密封失效發生事故事故四、聯絡通道和井接頭易發生的事故四、聯絡通道和井接頭易發生的事故常見有三種常見有三種2003年6月24日，開始旁通道開挖施工。7月1日凌晨約4時。1 1、聯絡通道施、聯絡通道施工不當容易發工不當容易發生的事故生的事故2 2、聯絡通道制冷設備不、聯絡通道制冷設備不

23、符合要求發生事故符合要求發生事故教訓教訓根據上述案例，聯絡通道是一個高風險的項目，目前普遍采用凍結法進行施工，由于每座城市土層不一樣，對凍結法的設計強度要求和制冷設備的選型要增加保險系數。另外旁通道位置的設計最好避開構建筑物。3 3、井接頭施工措施不到、井接頭施工措施不到位，施工不及時，導致洞位，施工不及時，導致洞口密封失效發生事故口密封失效發生事故1 1、小口徑的管道或地下障礙物未、小口徑的管道或地下障礙物未及時摸清及時摸清五、施工監測手段不合理五、施工監測手段不合理常見有二種常見有二種2 2、大口徑管道或地下障礙物未及、大口徑管道或地下障礙物未及時摸清時摸清籃球場位置，地面出現了下沉較嚴重

24、，原因地下有空洞。1 1、施工監測中小口徑的管道或地下、施工監測中小口徑的管道或地下障礙物未及時摸清發生事故障礙物未及時摸清發生事故2 2、施工監測中大口徑管道或地下障、施工監測中大口徑管道或地下障礙物未及時摸清發生事故礙物未及時摸清發生事故75盾構在地耐力差的地方進行吊裝容盾構在地耐力差的地方進行吊裝容易發生事易發生事六、盾構吊裝時易發生的事故六、盾構吊裝時易發生的事故常見有一種常見有一種盾構在地耐力差的地方盾構在地耐力差的地方進行吊裝容易發生事故進行吊裝容易發生事故七、應急措施不到位七、應急措施不到位-形同虛設，材料失效形同虛設，材料失效應急措施不到位應急措施不到位-形同虛設，材料失效形同虛設，材料失效 對地面沉降、軸線等施工中應進行分段監控，設定不同對地面沉降、軸線等施工中應進行分段監控，設定不同界限的報警值，一旦接近報警值，必須根據不同的處置權限界限的報警值，一旦接近報警值，必