盾构工程施工中重点难点及主要应对措施

盾构工程施工中重点难点及主要应对措施

摘要：盾构法隧道工程是一项综合性施工技术 ，通过多年来前人的不断摸索和实践已经形成了一套比较成熟的施工技术，盾构法施工技术也在原有的基础上不断的发展 而且国产盾构的制造及施工技术也取得了可喜的成绩。本文就我监理的北京南水北调东干渠第四施工标段施工中存在的重点难点以及应对措施做了详细阐述。

关键字：盾构工程；施工；重难点；措施

本标段起止里程桩号为K10+245.640～K13+901.086，中心导线全长3655.45m，包括6#盾构区间、7#盾构区间、6#、7#盾构始发井兼接收井、9～11#二衬施工竖井、16～20#排气阀井、2#排空阀井、第八水厂分水口、第二管理站及排空井房屋建筑工程、水机设备安装工程、电气设备采购及安装工程、自动化系统土建工程、防护工程、施工现场远程监控系统、永久安全监测工程、水土保持工程、环境保护工程。

一、盾构始发和到达是施工控制的重点

盾构始发端头拱顶地层以粉质粘土、细中砂为主，洞身地层为粉质粘土、粉细砂为主，地层渗透系数大，地下水压力高，地层承载能力差。盾构始发和到达涉及盾构机的进洞和出洞，可能会引起突水、涌砂等事故，另外盾构掘进方向的控制也至关重要。施工中主要采取以下措施确保质量和安全。

针对以上施工难点，采取以下应对措施：

⑴盾构始发到达前，对端头进行搅拌桩+高压旋喷桩加固处理，保证进出洞安全施工。在端头地层加固施工完毕之后，对加固区域进行垂直取芯以及在洞门处均匀布置数个水平探孔，用以检测加固效果。如有问题及时进行补充加固，确保盾构进、出洞的安全。

⑵充分注意防止洞门密封泄漏

做好洞口防水密封。盾构进出洞时，预先安装洞门圈预埋钢环，帘布橡胶板以及折叶式压板等洞门密封装置并确保其能有效使用。盾构进出洞时在刀盘推出洞门前一环开始采用快硬性水泥－水玻璃双液浆对盾尾建筑空隙进行回填。

⑶优化施工参数

①严格控制主要掘进参数：总推力、扭矩、推进速度、注浆量，采用低速均匀掘进，避免对土体产生大的扰动，防止超挖和欠挖。掘进速度控制在20mm/min以内。

②加强同步注浆控制

同步注浆是防止地层沉降的重要措施。应控制好始发到达段的同步注浆压力和注浆量。注浆量控制在150％～180%。为防止注浆压力过大而顶破覆土层，在注浆机的控制系统中设置压力限位阀。

③盾构平面高程姿态控制

盾构机保持平稳推进，减少纠偏，减少对正面土体的扰动。考虑到覆土较浅，盾构及管片由于浅覆土可能发生“上飘”，为抵消上飘的影响，盾构掘进时，盾构中心与隧道设计高程的偏差控制在-30mm，平面偏差控制在±30mm之内。

④加强监控量测，严格控制沉降

为保证盾构安全通过浅覆土段，需加强信息化施工。通过监测系统提供的测试数据，及时调整与控制盾构穿越过程中的施工参数，必要时采取管片壁后补注浆及地面跟踪措施，使盾构施工对地面影响降低。

二、 确保降水效果，保证基坑开挖安全是本工程的重点

⑴重点分析

本工程地质条件差，地下水丰富，粉土、卵砾石地层透水性高，补给容易，补给水源充足。始发井面积大，降水必须整体进行，下挖开始前降水要全面启动进行，确保降水效果，也是本工程施工控制的重点。

⑵主要应对措施

①加强降水施工，优化降水施工方案，对地下水位进行监测，提前对围护结构接缝进行处理，尽量减少地下水对施工的影响。

②加强施工质量控制，制定完善的施工方法、工艺及技术措施，施工过程中严格各项工艺标准，切实抓好每道施工工序的质量，以工作质量来保证工程质量，用科学的管理、严格的制度来创造优质工程确保围护结构施工质量。

③在基坑施工过程中，加强监控量测工作，实行信息化施工，严格按照监控量测方案监测，对监测结果及时进行分析、整理，发现异常及时分析原因，制定措施，保证基坑及周边路面的安全。

三、确保围护结构钢筋笼吊装作业安全是工程施工风险控制的重点

盾构始发井、二衬施工竖井及排气阀井维护结构深度较大，围护结构钢筋笼体积大、长度长、重量大，吊装作业风险极大，确保地下连续墙钢筋笼吊装作业安全是本工程风险控制的重点。

主要应对措施：

⑴地下连续墙单幅钢筋笼采用整体加工、整体吊装方案，采用1台250t、1台150t履带式起重机双机抬吊入槽。

⑵地下连续墙钢筋笼设置纵向加强桁架、水平加强桁架、剪刀筋等。

⑶编制吊装作业专项方案，通过模拟计算，确定吊点的数量和位置；尤其对异型地下连续墙钢筋笼专门设计加强方案和吊点位置。

⑷起吊前对钢筋笼焊接质量全面复查，全面检查起重机械、吊具状况及清理钢筋笼附着物及杂物。

⑸钢筋笼吊装作业设专职信号工指挥，双机抬吊时，指挥两起重机协调动作。

⑹起吊作业前，所有人员撤离至钢筋笼吊装作业影响范围外。钢筋笼起吊先进行试吊，确认正常后方继续提升；发现问题时，立即落地整改。

⑺钢筋笼吊放入槽过程中，需要拆除钢丝绳等靠近钢筋笼作业时，确保钢筋笼状态稳定；作业过程中，主吊必须保持起重状态。

⑻大风、雨雪、雷电及浓雾等恶劣天气不进行吊装作业。

四、确保隧洞二衬结构及防水层质量，做到不渗不漏是工程重点

⑴重点分析

本工程为输水隧洞，施工及运营阶段，结构内外压存在反复变化，确保二衬结构的防水质量，做到不渗不漏是工程的重点。

⑵主要应对措施

①注意对外防水层的保护

施工中需注意铺贴防水层的基面应坚实、平整、圆顺，提前将管片螺栓孔处用微膨胀水泥砂浆抹平；基面起伏差不大于20mm，基层面保持干燥，基面灰尘用湿抹布清除干净。

砼浇注前彻底检查防水层，对破坏的部位进行有效修补。

②加强砼结构刚性自防水

砼结构刚性自防水质量是结构防水的关键，施工中为确保砼结构自防水效果，考虑在按照设计要求及相关规范施工的基础上，从以下几方面进行控制：

a 级配砂石并外掺优质粉煤灰

督促商品砼供应商优选原材料，砂石级配满足规范要求，提高骨料密实度，保证生产出的商品砼具有良好的抗渗性，控制好粗骨料碱含量，确保防水砼自身质量。

按照水泥用量一定比例掺入优质粉煤灰替代部分水泥用量，提高砼的和易性和密实度，降低水化热，减少砼结构开裂。

b 覆膜养护

防水砼终凝后立即开始养护，养护时间不少于14d，养护期间保持砼表面湿润。在隧洞结构混凝土施工养护中，通风对砼结构养护有一定的负面影响，隧洞隧洞贯通后，对流风也不利于防水砼结构养护，因此对防水砼进行表面覆膜的措施能保持水分和砼表面温度，减少砼表面裂缝等施工缺陷的产生。

五、 各专业、工序施工的衔接质量是施工组织的重点

本工程规模大，涉及专业多，综合性强，在施工过程中各工序，各专业相互衔接，如处理不好工序及专业施工前后的衔接，会造成工期的滞后及资源的浪费，施工组织困难，因此在这种综合性工程中处理好各专业及工序之间的衔接，是确保工程顺利、按期完成的保障。

主要措施：

⑴做好工程的施工筹划，加强项目的统一协调，明确各时间阶段的工作任务，制定网络图，准确的描述各专业施工的重要节点时间。

⑵对关键线路上的工程项目进行优化，对工程瓶颈进行集中科技攻关，保障时间节点的顺利实现。

⑶提前做好各施工阶段的人员、物资及设备的准备，在工序或专业转换的时候能够快速入场，快速施工。

⑷加强各专业之间的现场协调，避免相互影响，互为阻碍的现象。

六、 结束语

盾构施工的重难点都对监理人员的素质提出了更高的要求，更需监理人员通过不断学习和实践，熟悉这些相关的施工技术，掌握盾构法隧道施工质量监控重点及相应的对策，才能为今后盾构法隧道施工质量、施工安全提供有力的监督管理。

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