盾構掘進隱患檢查、過程問題控制本標段對盾構法施工中經常出現的一些質量通病、隱患進行檢查分析，制訂出預防和治理措施，隧道施工質量進一步的提高。盾構初始、到達掘進盾構進出洞是盾構法隧道施工中的一道關鍵工序。在進、出洞過程中。施工環節多，工作量集中，各工種交叉施工頻繁，設備、人員眾多，因此加強質量管理和控制尤為重要。盾構始發基座變形⑴現象在盾構進出洞過程中，盾構基座發生變形，使盾構掘進軸線偏離設計軸線。⑵原因分析①盾構基座的中心夾角軸線與隧道設計軸線不平行，則盾構在基座上糾偏產生了過大的側向力；②盾構基座的整體剛度、穩定性不夠，或局部構件的強度不足；③盾構姿態控制不好，盾構推進軸線與基座軸線產生較大夾角，致使盾構基座受力不均勻；④對盾構基座的固定方式考慮不周，固定不牢靠。⑶預防措施①盾構基座形成的中心夾角軸線應與隧道設計軸線方向一致，當洞口段處于隧道設計軸線的曲線時，應考慮盾構基座沿曲線的切線方向放置，切點必須設于洞口內側面處；②基座框架結構的強度和剛度能抵抗盾構出洞段施工土體加固區所產生的推力；③合理控制盾構姿態，盡量使盾構軸線與盾構基座中心夾角軸線保持一致；④盾構基座的底面與始發井的底板之間要墊平墊實，保證接觸面積滿足要求。⑷治理方法①對已發生變形損壞的構件，進行相應的加固或調換；②盾構基座的變形嚴重，將盾構脫離基座，對基座作修復加固。盾構反力架位移及變形過大⑴現象在盾構出洞過程中，盾構反力架在受盾構推進頂力的作用后發生支撐體系的局部變形或位移過大。⑵原因分析①盾構推力過大，或受出洞千斤頂編組影響，造成后靠受力不均勻、不對稱，產生應力集中；②盾構后靠混凝土充填不密實或填充的混凝土強度不夠；③組成后靠體系的部分構件的強度、剛度不夠，各鋼構件間的焊接強度不夠；④后靠與管片間的結合面不平整。⑶預防措施①在推進過程中合理控制盾構的總推力，且盡量使千斤頂編組合理。使之均勻受力；②采用素混凝土或水泥砂漿填充各構件連接處的縫隙時，除填充密實外，還必須確保填充材料強度和養護；③對系統的各構件必須進行強度、剛度校驗，對受壓構件一定要作穩定性驗算，確保連接強度和焊接質量；④盡快安裝上部的后盾支撐構件，完善整個后盾支撐體系，以便開啟盾構上部的千斤頂，使后盾支撐系統受力均勻。⑷治理方法①對產生裂縫或強度不夠的縫隙填充料鑿除，重新充填，并經過養護后達到要求強度再恢復推進；②對變形的構件進行修補及加固。根據推進油壓及千斤頂開啟只數計算出發生破壞時的實際推力，對后靠體系進行校驗；③對于發現裂縫的接頭及時進行修補。盾構出洞段軸線偏離⑴現象盾構出洞段的推進軸線上浮，偏離隧道設計軸線較大。⑵原因分析①洞口土體加固強度太高，使盾構推進的推力提高；②盾構正面平衡壓力設定過高，導致盾構正面土體拱起變形，引起盾構軸線上浮；③未及時安裝上部的后盾支撐。使上半部分的千斤頂無法使用，當推力集中在下部，使盾構產生一個向上的力矩，導致盾構沿著向上的趨勢偏離軸線；④盾構機械系統故障，造成上部千斤頂的頂力不足。⑶預防措施①正確設計出洞口土體加固方案，采用合理的加固方法達到所需的加固強度，保證加固土體的強度均勻；②施工過程中正確地設定盾構正面平衡土壓；③及時安裝上部后盾支撐，改變推力的分布狀況，防止盾構上浮；④正確操作盾構，按時保養設備，保證機械設備的功能完好。⑷治理方法①施工過程中在管片拼裝時加貼上部的楔子，調正管片環面與軸線的垂直度，便于盾構推進糾偏控制。②在管片拼裝時盡量利用盾殼與管片間隙作隧道軸線糾偏，改善推進軸線；③用注漿的辦法對隧道作少量糾偏，便于盾構推進軸線的糾偏。盾構出洞時洞口土體大量流失⑴現象進、出洞時，大量的土體從洞口流入井內，造成洞口外側地面大量沉降。⑵原因分析1)洞口土體加固質量不好，強度未達到設計或施工要求而產生塌方，或者加固不均勻，隔水效果差，造成漏水、漏泥現象；2)在鑿除洞門混凝土后，盾構未及時靠上土體，使正面土體失去支護造成塌方；3)洞門密封裝置安裝不好，止水橡膠簾帶內翻，造成水土流失；4)洞門密封裝置強度不夠，經不起較高的土壓力，受擠壓破壞而失效；5)盾構外殼上有突出的注漿管等物體，使密封受到影響；6)到達時未能及時安裝好洞圈鋼板；7)到達時土壓力未及時下調，致使洞門裝置被頂壞，井外大量土體塌入井內。⑶預防措施1)洞口土體加固應保證加固后土體強度和均勻性；2)洞口封門拆除前應充分做好各項進、出洞的準備工作；3)洞門密封圈安裝要準確，在盾構推進的過程中要注意觀察，防止盾構刀盤的周邊刀割傷橡膠密封圈，密封圈可涂黃油增加潤滑性；洞門的扇形鋼板要及時調整，改善密封圈的受力狀況；4)盾構到達時要及時調整密封鋼板的位置，及對地將洞口封好；5)盾構在到達口時，要降低正面的平衡壓力。⑷治理措施1)將受壓變形的密封圈重新壓回洞口內，恢復密封性能，及時固定弧形板，改善密封橡膠帶的工作狀態；2)對洞口進行注漿堵漏，減少土體的流失；3)注漿堵漏，仍無法達到出洞所需的土壓時，在洞口可重新設計加工第二套密封裝置，以達到洞門密封效果。盾構正常掘進盾構掘進是盾構法隧道施工的主要工序，要保證隧道的實際軸級和設計軸線相吻合，并確保管片拼裝質量，使隧道不漏水，地面不產生大的變形。盾構正面阻力過大⑴現象盾構推進過程中，由于正面阻力過大造成盾構推進困難和地面隆起變形。⑵原因分析盾構刀盤的進土開口率偏小，進土不暢通；盾構正面地層土質發生變化；盾構正面遭遇較大塊狀的障礙物；推進千斤頂內泄漏、達不到最高額定油壓；正面平衡壓力設定過大；⑥刀盤前面或土倉內結泥餅。⑶預防措施合理設計進土孔的尺寸，保證出土暢通；隧道軸線設計前，應對盾構穿越沿線作詳細的地質勘查，摸清沿線影響盾構推進的障礙物的具體位置；詳細了解盾構推進斷面內的土質狀況，以便及時優化，調整土壓設定值、推進速度等施工參數；經常維修推進千斤頂，確保其運行良好；⑤合理設定平衡壓力，加強施工動態管理；⑥在刀盤前面或土倉中加注泡沫或膨潤土。⑷治理方法在分清原因后分別采取如下措施：①采取輔助技術，在工作面內清理障礙物，在條件許可的情況下，也可采取大開挖施工法清理正面障礙物；②加注泡沫或膨潤土。盾構正面平衡壓力的過量波動⑴現象在盾構推進及管片拼裝的過程中。開挖面的平衡上壓力發生異常的波動，與理論壓力值或設定壓力值的偏差較大。⑵原因分析①推進速度與螺旋機的旋轉速度不匹配；②當盾構在砂土層中施工時，螺旋機摩擦力大或形成士塞，出土不暢，使開挖面平衡壓力急劇上升；③盾構后退，使開挖面平衡壓力下降；④土壓平衡控制系統出現故障，造成實際土壓力與設定土壓力的偏差。⑶預防措施①正確設定盾構推進的施工參數，使推進速度與螺旋機的出土能力相匹配；②當土體強度高，螺旋機排土不暢時，在螺旋機或土倉中適量地加注水或泡沫等潤滑劑，提高出土的效率。當土體很軟，排土很快影響正面壓力的建立時，適當關小螺旋機的閘門，保證平衡上壓力的建立；③管片拼裝作業，要正確伸、縮千斤頂，嚴格控制油壓和伸出千斤頂的數量，確保拼裝時盾構不后退；④正確設定平衡土壓力值以及控制系統的參數；⑤加強設備維修保養，保證設備完好率，確保千斤頂沒有內泄漏現象。⑷治理方法①向切削面注入泡沫、水或膨潤土泥漿，改善切削土體的塑流性能，提高螺旋機的排土能力，穩定正面土壓；②維修好設備，減少液壓系統的泄漏；③對控制系統的參數重新進行設定，滿足使用要求。盾構掘進軸線偏差⑴現象盾構掘進過程中，盾構推進軸線過量偏離隧道設計軸線，影響管片成環的軸線。⑵原因分析①盾構超挖或欠挖，造成盾構的姿態不好，導致盾構軸線產生過量的偏移；②測量誤差，造成軸線的偏差；③糾偏不及時，或糾偏不到位；④盾構處于不均勻土層中，即處于兩種不同土層相交的地帶時，兩種土的壓縮性、抗壓強度、抗剪強度等指標不同；⑤盾構處于非常軟弱的土層中時，若推進停止的間歇太長，則正面平衡壓力損失，導致盾構下沉；⑥拼裝管片時落底塊部位(盾殼內)清理不干凈，相鄰兩環管片的夾縫內有雜質，使管片的下部超前，軸線產生向上的趨勢，影響盾構推進軸線的控制；⑦同步注漿量不夠或漿液質量不好，泌水后引起隧道沉降，而影響推進軸線的控制；⑧漿液不固結，在大的推力作用下隧道引起變形。⑶預防措施①正確設定平衡壓力，使盾構的出土量與理論值接近，減少超挖與欠挖現象，控制好盾構的姿態；②盾構施工進程中經常校正、復測及復核測量基站；③發現盾構姿態出現偏差時應及時糾偏，使盾構正確地沿著隧道設計軸線前進；④盾構處于不均勻土層中時，適當控制推進速度，多用刀盤切削土體，減少推進時的不均勻阻力，也可以采用向開挖面注入泡沫或膨潤土的辦法改善土體，使推進順利；⑤當盾構在極其軟弱的土層中施工時，應掌握推進速度與進土量的關系，控制正面土體的流失；⑥拼裝底塊管片前應對盾殼底部的垃圾進行清理，防止雜質夾雜在管片間；⑦保證漿液的攪拌質量和注入量。⑷治理方法①調整盾構的千斤頂編組或調整各區域油壓，及時糾正盾構軸線；②對開挖面作局部超挖，使盾構沿被超挖的一側前進；③盾構的軸線受到管片位置的阻礙不能進行糾偏時，采用楔子環管片調整環面與隧道軸線的垂直度，改善盾構后座面。盾構過量自轉⑴現象推進中盾構發生過量的旋轉，造成盾構與車架連接不好，設備運行不穩定，增加測量、封頂塊拼裝的困難。⑵原因分析①盾構內設備布置重量不平衡，盾構的重心不在中心線上，產生了旋轉力矩；②盾構所處的土層不均勻，兩側的阻力不一致，推進過程中受到附加的旋轉力矩；③在施工過程中刀盤或旋轉設備連續采用同一轉向，導致盾構在推進運動中旋轉；④盾構安裝時千斤頂軸線與盾構軸線不平行，在糾偏時左右千斤頂推力不同；⑤管片拼裝順序連續不變。⑶預防措施①安裝于盾構內的設備作合理布置，并對各設備的重量和位置進行驗算，使盾構重心位于中心線上或配置配重調整重心位置于中心線上；②經常糾正盾構轉角，使盾構自轉在允許范圍內；③根據盾構的自轉角，經常改變旋轉設備的轉向及變換管片的拼裝順序。⑷治理方法①可通過改變刀盤或旋轉設備的轉向或改變管片拼裝順序來調節盾構的自轉角度；②盾構自轉量較大時，可采用加壓重的方法糾正盾構轉角。盾構機后退⑴現象盾構停止推進(尤其是拼裝管片)的時候，產生后退現象。使開挖面壓力下降，地面產生下沉變形。⑵原因分析①盾構千斤頂自鎖性能不好，千斤頂回縮；②千斤頂大腔的安全溢流閥壓力設定過低，使千斤頂推力無法抵抗盾構正面的土壓力；③盾構拼裝管片時千斤頂縮回的個數過多，并沒有控制應有的最小防后退頂力。⑶預防措施①加強盾構千斤頂的維修保養工作，防止產生內泄漏；②安全溢流閥的壓力調定到規定值；③拼裝時不多縮千斤頂，管片拼裝到位及時伸出千斤頂到規定壓力。⑷治理方法因盾構后退而無法拼裝時，可進行二次推進。盾尾密封裝置泄漏⑴現象地下水、同步注漿漿液從盾尾的密封裝置滲漏進入盾尾的盾殼和隧道內，嚴重影響工程進度和施工質量，甚至對工程安全帶來影響。⑵原因分析①襯砌環與盾尾環不同心，使盾尾和管片間的空隙局部過大，超過密封裝置的密封功能界限；②密封裝置受偏心的襯砌環過度擠壓后，產生塑性變形，失去彈性，密封性能下降；③盾尾密封油脂壓注不充分，盾尾鋼刷內侵入漿液并結硬，盾尾刷的彈性喪失，密封性能下降；④盾構后退，盾尾刷與管片間引起刷毛方向相反的運動，使劇毛反卷，盾尾刷變形而密封性能下降；⑤盾尾密封油脂的質量不好，對盾尾鋼絲刷起不到保護的作用，或因油脂中含有雜質堵塞壓注泵，使油脂壓注量達不到要求。⑶預防措施①嚴格控制盾構推進的糾偏量，盡量使管片四周的建筑空隙均勻一致，減小管片對盾尾密封刷的擠壓；②及時、保量、均勻地壓注盾尾油脂；③控制盾構姿態，避免盾構產生后退現象；④采用有足夠的粘度、流動性、潤滑性、密封性能優質的盾尾油脂。⑷治理方法①對已經產生泄漏的部位集中壓注盾尾油脂，恢復密封性能；②管片拼裝時在管片背面塞入海綿，將泄漏部位堵住；③有多道盾尾鋼絲刷的盾構，可將最里面的一道盾尾刷更換，以保證盾尾刷的密封性；④從盾尾內清除密封裝置鋼刷內雜物。盾構切口前方地面過量變形⑴現象在盾構推進過程中，切口前方地面出現超量沉降或隆起。⑵原因分析①地質狀況發生突變；②施工參數設定不當，如平衡土壓力設定值偏低或偏高、推進速度過快或過慢；③盾構切削土體時超挖或欠挖。⑶預防措施①詳細了解地質狀況，及時調整施工參數；②嚴格控制平衡壓力及推進速度，避免波動范圍過大；③按理論出土量、施工實際工況定出合理出土量；⑷治理方法根據地面監測情況。及時調整盾構施工參數，如推進速度、平衡壓力、出土量等。運輸過程中管片受損⑴現象在管片垂直運輸與水平運輸過程中，將管片邊角撞壞。⑵原因分析①行車吊運管片時，管片由于晃動而碰撞行車支腿或其他物件，造成邊角損壞；②管片翻身時碰擦邊角，引起損壞；③管片堆放時，墊木沒有放置妥當；④用鋼絲繩起吊管片時，鋼絲繩將管片的棱邊勒壞；⑤運輸管片的平板車顛簸跳動，造成管片損壞；⑥管片疊放在隧道內時未墊墊木，造成邊角損壞；⑦在管片吊放時，放下動作過大，使管片損壞。⑶預防措施①行車操作要平穩，防止過大的晃動；②管片使用翻身架翻身，或用專用吊具翻身，保證管片翻身過程中的平穩；③地面堆放管片時上下兩塊管片之間要墊上墊木；④設計吊運管片的專用吊具，使鋼絲繩在起吊管片的過程中不碰到管片的邊角；⑤采用運輸管片的