常見問題及防治
實施質(zhì)量全程控制制度,以規(guī)避前一階段的通病,提升后期工程的質(zhì)量。具體來說就是:在施工準(zhǔn)備階段,以施工組織為主線消除質(zhì)量通??;在施工組織中單獨設(shè)立章節(jié)提出質(zhì)量通病控制措施,并對具體各專業(yè)常見質(zhì)量通病進(jìn)行詳細(xì)闡述;在施工過程中,以工序樣板為主線消除質(zhì)量通病;在驗收階段,以驗收標(biāo)準(zhǔn)為主線規(guī)避質(zhì)量通病(圖4-38)。
圖4-38 質(zhì)量通病規(guī)避分解圖
盾構(gòu)法隧道施工的質(zhì)量控制重點是建成的隧道實際軸線與設(shè)計軸線的一致性,另外,隧道的綜合防水能力、隧道施工過程對地層的擾動、對周圍環(huán)境的影響等也是反映隧道施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。
為了保證隧道施工質(zhì)量能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對盾構(gòu)法施工的每道施工工序的質(zhì)量均應(yīng)嚴(yán)格控制,保證各關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)達(dá)到工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的范圍。
在實際的施工過程中,存在著一些工程上的質(zhì)量通病,影響隧道質(zhì)量等級。為此對盾構(gòu)法施工中經(jīng)常出現(xiàn)的一些質(zhì)量通病進(jìn)行分析,制訂出預(yù)防和治理的措施,使隧道施工質(zhì)量有進(jìn)一步的提高。
本節(jié)從以下幾個方面分析質(zhì)量通病并提出防治措施。
4.1.8.1 盾構(gòu)進(jìn)、出洞
盾構(gòu)進(jìn)出洞是盾構(gòu)法隧道施工中的一道關(guān)鍵工序。在進(jìn)、出洞過程中,施工環(huán)節(jié)多,工作量集中,各工種交叉施工頻繁,設(shè)備、人員眾多,工作零亂,因此加強質(zhì)量管理和控制尤為重要。
1.盾構(gòu)基座變形
1)現(xiàn)象
在盾構(gòu)進(jìn)出洞過程中,盾構(gòu)基座發(fā)生變形,使盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏離設(shè)計軸線。盾構(gòu)基座與工作井、盾構(gòu)、隧道軸線的關(guān)系如圖4-39所示。
圖4-39 盾構(gòu)基座布置示意圖
2)原因分析
(1)盾構(gòu)基座的中心夾角軸線與隧道設(shè)計軸線不平行,則盾構(gòu)在基座上糾偏產(chǎn)生了過大的側(cè)向力。
(2)盾構(gòu)基座的整體剛度、穩(wěn)定性不夠,或局部構(gòu)件的強度不足。
(3)盾構(gòu)姿態(tài)控制不好,盾構(gòu)推進(jìn)軸線與基座軸線產(chǎn)生較大夾角,致使盾構(gòu)基座受力不均勻。
(4)對盾構(gòu)基座的固定方式考慮不周,固定不牢靠。
3)預(yù)防措施
(1)盾構(gòu)基座形成時中心夾角軸線應(yīng)與隧道設(shè)計軸線方向一致,當(dāng)洞口段隧道設(shè)計軸線處于曲線狀態(tài)時,可考慮盾構(gòu)基座沿隧道設(shè)計曲線的切線方向放置,切點必須取洞口內(nèi)側(cè)面處。
(2)基座框架結(jié)構(gòu)的強度和剛度能克服出洞段穿越加固土體所產(chǎn)生的推力。
(3)合理控制盾構(gòu)姿態(tài),盡量使盾構(gòu)軸線與盾構(gòu)基座中心夾角軸線保持一致。
(4)盾構(gòu)基座的底面與始發(fā)井的底板之間要墊平墊實,保證接觸面積滿足要求。
4)治理方法
(1)停止推進(jìn),對已發(fā)生變形破壞的構(gòu)件分析破壞原因,進(jìn)行相應(yīng)的加固。對需要調(diào)換的部件,先將盾構(gòu)支撐加固牢靠,再調(diào)換被破壞構(gòu)件。
(2)盾構(gòu)基座的變形確實嚴(yán)重,盾構(gòu)在其上又無法修復(fù)和加固時,只能采取措施使盾構(gòu)脫離基座,創(chuàng)造工作條件后對基座作修復(fù)加固。
2.盾構(gòu)后靠支撐位移及變形
1)現(xiàn)象
在盾構(gòu)出洞過程中,盾構(gòu)后靠支撐體系在受盾構(gòu)推進(jìn)頂力的作用后發(fā)生支撐體系的局部變形或位移。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)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(chǎn)生應(yīng)力集中。
(2)盾構(gòu)后靠混凝土充填不密實或填充的混凝土強度不夠。
(3)盾構(gòu)后靠體系的部分構(gòu)件的強度、剛度不夠,各構(gòu)件間的焊接強度不夠。
(4)盾構(gòu)后靠與負(fù)環(huán)管片間的結(jié)合面不平整。
3)預(yù)防措施
(1)推進(jìn)過程中合理控制盾構(gòu)的總推力,且盡量使千斤頂合理編組,使之均勻受力。
(2)采用素混凝土或水泥砂漿填充各構(gòu)件連接處的縫隙,除充填密實外,還必須確保填充材料強度,使推力能均勻地傳遞至工作井后井壁。在構(gòu)件受力前還應(yīng)做好填充混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。
(3)對體系的各構(gòu)件必須進(jìn)行強度、剛度校驗,對受壓構(gòu)件一定要作穩(wěn)定性驗算。各連接點應(yīng)采用合理的連接方式保證連接牢靠,各構(gòu)件安裝要定位精確,并確保電焊質(zhì)量以及螺栓連接的強度。
(4)盡快安裝上部的后盾支撐構(gòu)件,完善整個后盾支撐體系,以便開啟盾構(gòu)上部的千斤頂,使后盾支撐系統(tǒng)受力均勻。
4)治理方法
(1)對產(chǎn)生裂縫或強度不夠的縫隙填充料鑿除,重新充填,并經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后達(dá)到要求強度再恢復(fù)推進(jìn)。
(2)對變形的構(gòu)件進(jìn)行修補及加固。根據(jù)推進(jìn)油壓及千斤頂開啟數(shù)量計算出發(fā)生破壞時的實際推力,對后靠體系進(jìn)行校驗。
(3)對于發(fā)現(xiàn)裂縫的接頭及時進(jìn)行修補。
3.鑿除鋼筋混凝土封門產(chǎn)生涌土
1)現(xiàn)象
拆除洞封門過程中,洞門前方土體從封門間隙內(nèi)涌入工作井(接收井)內(nèi)。
2)原因分析
(1)封門外側(cè)土體加固方案不當(dāng)或加固效果欠佳,自立性達(dá)不到封門拆除所需的施工時間。
(2)地下水豐富,土體軟弱自立性極差。
(3)封門拆除工藝編制不合理或施工中發(fā)生意外,造成封門外土體暴露時間過長。
3)預(yù)防措施
(1)根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)狀況,制定合理的土體加固方案,并在拆封門前設(shè)置觀察孔,檢測加固效果,以確保在土體加固效果良好的情況下拆封門。
(2)布置井點降水管,將地下水位降至能保證安全出洞水位。
(3)根據(jù)封門的實際尺寸,制定合理的封門拆除工藝,施工安排周詳,確保拆封門時安全、快速。
4)治理方法
創(chuàng)造條件使盾構(gòu)盡快進(jìn)入洞口內(nèi),對洞門圈進(jìn)行注漿封堵,減少土體流失。
4.盾構(gòu)出洞段軸線偏離設(shè)計
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)出洞推進(jìn)段的推進(jìn)軸線上浮,偏離隧道設(shè)計軸線較大,待推進(jìn)一段距離后盾構(gòu)推進(jìn)軸線才能控制在隧道軸線的偏差范圍內(nèi)。
2)原因分析
(1)洞口土體加固強度太高,使盾構(gòu)推進(jìn)的推力提高。而盾構(gòu)剛出洞時,開始幾環(huán)的后盾管片是開口環(huán),上部后盾支撐還未安裝好,千斤頂無法使用,推力集中在下部,使盾構(gòu)產(chǎn)生一個向上的力矩,盾構(gòu)姿態(tài)產(chǎn)生向上的趨勢。
(2)盾構(gòu)正面平衡壓力設(shè)定過高導(dǎo)致引起盾構(gòu)正面土體拱起變形,引起盾構(gòu)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,將導(dǎo)致盾構(gòu)沿著向上的趨勢偏離軸線。
(4)盾構(gòu)機械系統(tǒng)故障造成上部千斤頂?shù)捻斄Σ蛔恪?/p>
3)預(yù)防措施
(1)正確設(shè)計出洞口土體加固方案,設(shè)計合理的加固方法和加固強度。在施工中正確把握加固質(zhì)量,保證加固土體的強度均勻,防止產(chǎn)生局部的硬塊、障礙物等。
(2)在施工過程中正確地設(shè)定盾構(gòu)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,有利盾構(gòu)推進(jìn)軸線的控制,防止盾構(gòu)上浮現(xiàn)象。
(4)正確操作盾構(gòu),按時保養(yǎng)設(shè)備,保證機械設(shè)備的功能完好。
4)治理方法
(1)在管片拼裝施工過程中加貼楔子時,調(diào)正管片環(huán)面與軸線的垂直度,便于盾構(gòu)推進(jìn)糾偏控制。
(2)在管片拼裝時盡量利用盾殼與管片間隙進(jìn)行隧道軸線糾偏,改善推進(jìn)后座條件。
(3)用注漿的辦法對隧道作少量糾偏,便于盾構(gòu)推進(jìn)軸線的糾偏。
5.盾構(gòu)進(jìn)洞時姿態(tài)突變
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)進(jìn)洞后,最后幾環(huán)管片往往與前幾環(huán)管片存在明顯的高差,影響了隧道的有效凈尺寸。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)進(jìn)洞時,由于接收基座中心夾角軸線與推進(jìn)軸線不一致,盾構(gòu)姿態(tài)產(chǎn)生突變,盾尾使在其內(nèi)的圓環(huán)管片位置產(chǎn)生相應(yīng)的變化。
(2)最后兩環(huán)管片在脫出盾尾后,與周圍土體間的空隙由于洞口處無法及時地填充,在重力的作用下產(chǎn)生沉降。
3)預(yù)防措施
(1)盾構(gòu)接收基座要設(shè)計合理,使盾構(gòu)下落的距離不超過盾尾與管片的建筑空隙。
(2)將進(jìn)洞段的最后一段管片,在上半圈的部位用槽鋼相互連接,增加隧道剛度。
(3)在最后幾環(huán)管片拼裝時,注意對管片的拼裝螺栓及時復(fù)緊,提高抗變形的能力。
(4)進(jìn)洞前調(diào)整好盾構(gòu)姿態(tài),使盾構(gòu)標(biāo)高略高于接收基座標(biāo)高。
4)治理方法
在洞門密封鋼板未焊接以前,用整圓裝置將下落的管片向上托起,糾正誤差。
6.盾構(gòu)進(jìn)、出洞時洞口土體大量流失
1)現(xiàn)象
進(jìn)出洞時,大量的土體從洞口流入井內(nèi),造成洞口外側(cè)地面大量沉降。
2)原因分析
(1)洞口土體加固質(zhì)量不好,強度未達(dá)到設(shè)計或施工要求而產(chǎn)生塌方,或者加固不均勻,隔水效果差,造成漏水、漏泥現(xiàn)象。
(2)在鑿除洞門混凝土或拔除洞門鋼板樁后盾構(gòu)未及時靠上土體,使正面土體失去支護(hù)造成塌方。
(3)洞門密封裝置安裝不好,止水橡膠簾帶內(nèi)翻,造成水土流失。
(4)洞門密封裝置強度不高,經(jīng)不起較高的土壓力,受擠壓破壞而失效。
(5)盾構(gòu)外殼上有突出的注漿管等物體,使密封受到影響。
(6)進(jìn)洞時未能及時安裝好洞圈鋼板。
(7)進(jìn)洞時土壓力未及時下調(diào),致使洞門裝置被頂壞,大量井外土體塌入井內(nèi)。
3)預(yù)防措施
(1)洞口土體加固應(yīng)提高施工質(zhì)量,保證加固后土體強度和均勻性。
(2)洞口封門拆除前應(yīng)充分做好各項進(jìn)、出洞的準(zhǔn)備工作。
(3)洞門密封圈安裝要準(zhǔn)確,在盾構(gòu)推進(jìn)的過程中要注意觀察,防止盾構(gòu)刀盤的周邊刀割傷橡膠密封圈。密封圈可涂牛油增加潤滑性;洞門的扇形鋼板要及時調(diào)整,改善密封圈的受力狀況。
(4)在設(shè)計、使用洞門密封時要預(yù)先考慮到盾殼上的凸出物體,在相應(yīng)位置設(shè)計可調(diào)節(jié)的構(gòu)造,保證密封的性能。
(5)盾構(gòu)進(jìn)洞時要及時調(diào)整密封鋼板的位置,及時地將洞口封好。
(6)盾構(gòu)將進(jìn)入進(jìn)洞口土體加固區(qū)時,要降低正面的平衡壓力。
4)治理措施
(1)將受壓變形的密封圈重新壓回洞口內(nèi),恢復(fù)密封性能,及時固定弧形板,改善密封橡膠帶的工作狀態(tài)。
(2)對洞口進(jìn)行注漿堵漏,減少土體的流失。
4.1.8.2 盾構(gòu)掘進(jìn)
盾構(gòu)掘進(jìn)是盾構(gòu)法隧道施工的主要工序,要保證隧道的實際軸線和設(shè)計軸線相吻合,并確保管片圓環(huán)拼裝質(zhì)量,使隧道不漏水,地面不產(chǎn)生大的變形。
1.網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)推進(jìn)施工正面阻力過大
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)推進(jìn)過程中,由于正面阻力過大造成盾構(gòu)推進(jìn)困難和地層隆起變形。
2)原因分析
(1)施工過程中,盾構(gòu)正面水力挖土不到位。
(2)網(wǎng)格盾構(gòu)的網(wǎng)格尺寸偏小,進(jìn)土不暢通。
(3)盾構(gòu)正面地層土質(zhì)發(fā)生變化。
(4)盾構(gòu)正面遭遇較大塊狀的障礙物。
(5)推進(jìn)千斤頂內(nèi)泄漏,達(dá)不到其本身的最高額定油壓。
3)預(yù)防措施
(1)在盾構(gòu)正面合理布置水槍,確保水槍能均勻沖刷盾構(gòu)斷面內(nèi)土體,避免出現(xiàn)沖刷盲區(qū)。
(2)合理布置網(wǎng)格形式,優(yōu)化其開口尺寸,保證出土?xí)惩ā?/p>
(3)詳細(xì)了解盾構(gòu)推進(jìn)斷面內(nèi)的土質(zhì)狀況,以便及時采取輔助技術(shù)措施。
(4)設(shè)置氣壓密封艙,便于施工人員利用氣壓法施工,進(jìn)入切口環(huán)內(nèi)清除正面障礙物。
(5)經(jīng)常檢修推進(jìn)千斤頂,確保其運行良好。
4)治理方法
(1)采取井點降水、氣壓法施工等措施,在確保盾構(gòu)正面土體穩(wěn)定的情況下,由施工人員進(jìn)入隔艙清理正面障礙物。
(2)修改網(wǎng)格孔口尺寸,減少網(wǎng)格阻力,使正面土體能較順利擠壓入切口內(nèi)。
2.土壓平衡式盾構(gòu)正面阻力過大
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)推進(jìn)過程中,由于正面阻力過大造成盾構(gòu)推進(jìn)困難和地面隆起變形。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)刀盤的進(jìn)土開口率偏小,進(jìn)土不暢通。
(2)盾構(gòu)正面地層土質(zhì)發(fā)生變化。
(3)盾構(gòu)正面遭遇較大塊狀的障礙物。
(4)推進(jìn)千斤頂內(nèi)泄漏,達(dá)不到其本身的最高額定油壓。
(5)正面平衡壓力設(shè)定過大。
3)預(yù)防措施
(1)合理設(shè)計進(jìn)土孔的尺寸,保證出土?xí)惩ā?/p>
(2)隧道軸線設(shè)計前,應(yīng)對盾構(gòu)穿越沿線作詳細(xì)的地質(zhì)勘查,摸清沿線影響盾構(gòu)推進(jìn)的障礙物的具體位置、深度,以便進(jìn)行軸線設(shè)計時考慮到這一狀況。
(3)詳細(xì)了解盾構(gòu)推進(jìn)斷面內(nèi)的土質(zhì)狀況,以便及時優(yōu)化調(diào)整土壓設(shè)定值、推進(jìn)速度等施工參數(shù)。
(4)經(jīng)常檢修推進(jìn)千斤頂,確保其運行良好。
(5)合理設(shè)定平衡壓力,加強施工動態(tài)管理,及時調(diào)整控制平衡壓力值。
4)治理方法
(1)采取輔助技術(shù),盡量采取在工作面內(nèi)進(jìn)行障礙物清理,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)增添千斤頂,增加盾構(gòu)總推力。
3.泥水加壓平衡式盾構(gòu)正面阻力過大
1)現(xiàn)象
在盾構(gòu)推進(jìn)過程中,由于正面阻力過大造成盾構(gòu)推進(jìn)困難。
2)原因分析
(1)泥水平衡系統(tǒng)不能建立或泥水壓力過大。
(2)盾構(gòu)刀盤的進(jìn)土開口率偏小,進(jìn)土不暢通。
(3)盾構(gòu)正面地層土質(zhì)發(fā)生變化。
(4)盾構(gòu)正面遭遇較大塊狀的障礙物。
(5)推進(jìn)千斤頂內(nèi)泄漏,達(dá)不到其本身的最高額定油壓。
3)預(yù)防措施
(1)嚴(yán)格控制泥水質(zhì)量,準(zhǔn)確設(shè)定泥水平衡壓力、推進(jìn)速度等施工參數(shù),同時確保泥水輸送系統(tǒng)的正常運行。
(2)詳細(xì)了解盾構(gòu)推進(jìn)斷面內(nèi)的土質(zhì)狀況,以便及時優(yōu)化調(diào)整平衡壓力設(shè)定值、推進(jìn)速度等施工參數(shù),同時配制與土質(zhì)相適應(yīng)的泥水。
(3)在盾構(gòu)穿越沿線做好詳盡的地質(zhì)勘查,事先清除障礙物或調(diào)整設(shè)計軸線。
(4)經(jīng)常檢修推進(jìn)千斤頂,確保其運行良好。
4)治理方法
(1)與土壓平衡盾構(gòu)一樣。
(2)增添千斤頂,增加盾構(gòu)總推力。
4.土壓平衡盾構(gòu)正面平衡壓力的過量波動
1)現(xiàn)象
在盾構(gòu)推進(jìn)及管片拼裝的過程中,開挖面的平衡土壓力發(fā)生異常的波動,與理論壓力值或設(shè)定壓力值發(fā)生較大的偏差。
2)原因分析
(1)推進(jìn)速度與螺旋機的旋轉(zhuǎn)速度不匹配。
(2)當(dāng)盾構(gòu)在砂土土層中施工時,螺旋機摩擦力大或形成土塞而被堵住,出土不暢,使開挖面平衡壓力急劇上升。
(3)盾構(gòu)后退,使開挖面平衡壓力下降。
(4)土壓平衡控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,造成實際土壓力與設(shè)定土壓力出現(xiàn)偏差。
3)預(yù)防措施
(1)正確設(shè)定盾構(gòu)推進(jìn)的施工參數(shù),使推進(jìn)速度與螺旋機的出土能力相匹配。
(2)當(dāng)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(dāng)土體很軟、排土很快影響正面壓力的建立時,適當(dāng)關(guān)小螺旋機的閘門,保證平衡土壓力的建立。
(3)管片拼裝作業(yè),要正確伸、縮千斤頂,嚴(yán)格控制油壓和伸出千斤頂?shù)臄?shù)量,確保拼裝時盾構(gòu)不后退。
(4)正確設(shè)定平衡土壓力值以及控制系統(tǒng)的控制參數(shù)。
(5)加強設(shè)備維修保養(yǎng),保證設(shè)備完好率,確保千斤頂沒有內(nèi)泄漏現(xiàn)象。
4)治理方法
(1)向切削面注入泡沫、水、膨潤土等物質(zhì),改善切削進(jìn)入土倉內(nèi)的土體的性能,提高螺旋機的排土能力,穩(wěn)定正面土壓。
(2)維修好設(shè)備,減少液壓系統(tǒng)的泄漏。
(3)對控制系統(tǒng)的參數(shù)重新進(jìn)行設(shè)定,滿足使用要求。
5.泥水加壓平衡盾構(gòu)正面平衡壓力過量波動
1)現(xiàn)象
在泥水加壓平衡盾構(gòu)推進(jìn)及拼裝的過程中,開挖面的泥水壓力發(fā)生異常的波動,與理論壓力值或設(shè)定壓力值發(fā)生較大的偏差。
2)原因分析
(1)泥水加壓平衡盾構(gòu)的排泥口堵塞,排泥不暢,而此時送泥管卻仍在送泥水,導(dǎo)致開挖面的泥水壓力瞬間上升,超出設(shè)定壓力。
(2)泥水系統(tǒng)的各施工參數(shù)設(shè)定不合理,泥水循環(huán)不能維持動態(tài)平衡。
(3)泥水系統(tǒng)中的某些設(shè)備故障如泥水管路中接頭泄漏,排泥泵的葉輪磨損,控制閥的開關(guān)不靈活等,使泥水輸送不正常,正面平衡壓力過量波動。
(4)拼裝時盾構(gòu)后退,使開挖面平衡壓力下降。
(5)正常情況下,當(dāng)盾構(gòu)停止推進(jìn)的時間較長、開挖面平衡壓力下降時,可以通過送泥管向開挖面補充泥水而提高壓力,恢復(fù)平衡。而拆接泵管時,由于接泵管的速度慢,就會使開挖面平衡壓力因得不到補充而下降。
3)預(yù)防措施
(1)在盾構(gòu)的排泥吸口處安裝攪拌機或粉碎機,保證吸口的暢通,排泥泵前的過濾器要經(jīng)常進(jìn)行清理,保證不被堵塞。
(2)正確地設(shè)定泥水系統(tǒng)的各項施工參數(shù),包括泥漿的比重、黏度、壓力、流量等,確保開挖面支護(hù)的穩(wěn)定性。
(3)對泥水系統(tǒng)的各運轉(zhuǎn)部件定期進(jìn)行檢修保養(yǎng),保證各設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。在泥水系統(tǒng)的操作過程中要做到順序正確,避免誤操作引起壓力波動。
(4)管片拼裝作業(yè),要正確伸、縮千斤頂,嚴(yán)格控制油壓和伸出千斤頂?shù)臄?shù)量,確保拼裝時盾構(gòu)不后退。
(5)在泥水系統(tǒng)中設(shè)計一個單獨的補液系統(tǒng),在送泥管被拆開時對泥水倉進(jìn)行加壓,保證泥水倉壓力的穩(wěn)定。
4)治理方法
(1)遇到盾構(gòu)正面吸泥口堵塞,應(yīng)立即進(jìn)行逆洗處理,每次逆洗的時間控制在2~3min。
(2)如多次逆洗達(dá)不到清除堵塞的目的,可采用壓縮空氣置換平衡倉內(nèi)泥水,在確保安全前提下由氣壓工進(jìn)入泥水倉清除堵塞物。
(3)對損壞的設(shè)備要及時進(jìn)行修復(fù)或更新,對泥水平衡控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定進(jìn)行優(yōu)化,做到動態(tài)管理。
(4)當(dāng)發(fā)現(xiàn)泥水流動不暢時,可及時地轉(zhuǎn)換為旁路狀態(tài),通過各個設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況和相應(yīng)的泥水壓力及流量判斷管路堵塞的位置及堵塞的原因,并及時采取措施排除故障。
6.網(wǎng)格盾構(gòu)正面進(jìn)土過量
1)現(xiàn)象
網(wǎng)格盾構(gòu)在推進(jìn)過程中,進(jìn)入土倉內(nèi)的土體過量,從而引起切口前方地表沉降。
2)原因分析
(1)推進(jìn)速率慢于進(jìn)土量。
(2)盾構(gòu)正面開孔面積過大。
(3)土質(zhì)發(fā)生突變。
(4)水槍在沖刷孔外土體時,沖刷面積局部過大過深,造成正面土體坍塌。
(5)網(wǎng)格尺寸選擇不合理,喪失對正面土體支撐作用。
3)預(yù)防措施
(1)掌握地表變形情況,合理控制推進(jìn)速度。
(2)根據(jù)盾構(gòu)軸線偏離情況,確定盾構(gòu)正面開孔面積及位置。
(3)合理布置地質(zhì)鉆孔位置,掌握盾構(gòu)推進(jìn)全程的水文地質(zhì)狀況。
(4)水槍在沖刷孔外土體時,控制好沖刷面積和深度。沖刷面積及沖刷深度應(yīng)由現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人按土質(zhì)條件、開孔尺寸、隧道埋深等條件確定。
(5)掌握隧道軸線和地質(zhì)情況,合理確定網(wǎng)格開口面積和位置,既能確保盾構(gòu)正常推進(jìn),又能對土體起支撐作用。
4)治理方法
(1)加快推進(jìn)速度。
(2)封閉部分胸板。
(3)減少或停止對孔口外土體的沖刷。
7.網(wǎng)格盾構(gòu)正面進(jìn)土不暢
1)現(xiàn)象
網(wǎng)格盾構(gòu)在推進(jìn)過程中,進(jìn)入土倉內(nèi)的土體明顯小于理論值,從而引起切口前地表隆起。
2)原因分析
(1)推進(jìn)速度過快。
(2)盾構(gòu)正面開孔面積過小。
(3)土質(zhì)較硬。
(4)水槍在沖刷孔外土體時,沖刷面積過小,沖刷深度不夠。
(5)網(wǎng)格尺寸過小,造成進(jìn)土困難。
3)預(yù)防措施
(1)掌握地表變形情況,合理調(diào)整推進(jìn)速度。
(2)根據(jù)盾構(gòu)軸線偏離情況,增加盾構(gòu)正面開孔面積,調(diào)整開孔位置。
(3)先用水槍沖刷進(jìn)土孔外土體以減少阻力后再推進(jìn)。
(4)根據(jù)土質(zhì)情況,確定盾構(gòu)正面的網(wǎng)格尺寸。
4)治理方法
(1)放慢推進(jìn)速度。
(2)開啟部分胸板,增加進(jìn)土孔面積。
(3)先用水槍沖刷進(jìn)土孔外土體以減少阻力后再推進(jìn)。
8.土壓平衡盾構(gòu)螺旋機出土不暢
1)現(xiàn)象
螺旋機螺桿形成“土棍”,螺旋機無法出土,或螺旋機內(nèi)形成阻塞,負(fù)荷增大,馬達(dá)無法帶動螺旋機轉(zhuǎn)動,不能出土。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)開挖面平衡壓力過低,無法在螺旋機內(nèi)形成足夠壓力,螺旋機不能正常進(jìn)土,也就不能出土。
(2)螺旋機螺桿安裝與殼體不同心,運轉(zhuǎn)過程中殼體磨損,使葉片和殼體間隙增大,出土效率降低。
(3)盾構(gòu)在砂性土及強度較高的黏性土中推進(jìn)時,土與螺旋機殼體間的摩擦力大,螺旋機的旋轉(zhuǎn)阻力加大,馬達(dá)無法轉(zhuǎn)動。
(4)大塊的漂礫進(jìn)入螺旋機,卡住螺桿。
(5)螺旋機驅(qū)動馬達(dá)因長時間高負(fù)荷工作,過熱或油壓過高而停止工作。
3)預(yù)防措施
(1)螺旋機打滑時,把盾構(gòu)開挖面平衡壓力的設(shè)定值提高,盾構(gòu)的推進(jìn)速度提高,使螺旋機正常進(jìn)土。
(2)螺旋機安裝時要注意精度,運轉(zhuǎn)過程中加強對軸承的潤滑。
(3)降低推進(jìn)速度,使單位時間內(nèi)螺旋機的進(jìn)土量降低,螺旋機馬達(dá)的負(fù)荷降低。
(4)在螺旋機中加注水、泥漿或泡沫等潤滑劑,使土與螺旋機外殼的摩擦力降低,減少馬達(dá)的負(fù)荷。
4)治理方法
(1)打開螺旋機的蓋板,清理螺旋機的被堵塞部位。
(2)將磨損的螺旋機螺桿更換。
9.泥水平衡盾構(gòu)吸口堵塞
1)現(xiàn)象
在泥水平衡盾構(gòu)施工過程中,排泥不暢,造成送、排泥流量嚴(yán)重失調(diào),從而破壞開挖面泥水平衡。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)土倉的土體中含有大塊狀障礙物。
(2)盾構(gòu)土倉內(nèi)攪拌機攪和不勻,致使吸口處沉淀物過量積聚。
(3)泥水管路輸送泵故障,致使排泥流量小于送泥流量。
(4)泥水指標(biāo)不合要求,不能有效形成盾構(gòu)開挖面的泥膜。
3)預(yù)防措施
(1)及時調(diào)整各項施工參數(shù),在推進(jìn)過程中盡量保持推進(jìn)速度、開挖面泥水壓力的平穩(wěn)。
(2)確保各攪拌機的正常運轉(zhuǎn),以達(dá)到拌和均勻。
(3)對泥水輸送管路及泵等設(shè)備經(jīng)常保養(yǎng)檢修,確保泥水輸送的暢通。
(4)根據(jù)施工工況條件,及時調(diào)整泥水指標(biāo),確保泥膜的良好形成,使盾構(gòu)切削土體始終處于良性循環(huán)狀態(tài)下。
4)治理方法
(1)如吸口輕微遭堵,應(yīng)相應(yīng)降低推進(jìn)速度,同時按技術(shù)要求進(jìn)行逆洗。
(2)如吸口遭堵嚴(yán)重,應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)措施,在確保安全的前提下,及時組織力量,由施工人員進(jìn)入土倉清除障礙物。
10.盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏差
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)掘進(jìn)過程中,盾構(gòu)推進(jìn)軸線過量偏離隧道設(shè)計軸線,影響成環(huán)管片的軸線。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)超挖或欠挖,造成盾構(gòu)在土體內(nèi)的姿態(tài)不好,導(dǎo)致盾構(gòu)軸線產(chǎn)生過量的偏移。
(2)盾構(gòu)測量誤差,造成軸線的偏差。
(3)盾構(gòu)糾偏不及時,或糾偏不到位。
(4)盾構(gòu)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(biāo)不同。
(5)盾構(gòu)處于非常軟弱的土層中時,如推進(jìn)停止的間歇太長,當(dāng)正面平衡壓力損失時會導(dǎo)致盾構(gòu)下沉。
(6)拼裝管片時拱底塊部位盾殼內(nèi)清理不干凈,有雜質(zhì)夾雜在相鄰兩環(huán)管片的接縫內(nèi),使管片的下部超前,軸線產(chǎn)生向上的趨勢,影響盾構(gòu)推進(jìn)軸線的控制。
(7)同步注漿量不夠或漿液質(zhì)量不好,泌水后引起隧道沉降,影響推進(jìn)軸線的控制。
(8)漿液不固結(jié)使隧道在大的推力作用下引起變形。
3)預(yù)防措施
(1)正確設(shè)定平衡壓力,使盾構(gòu)的出土量與理論值接近,減少超挖與欠挖現(xiàn)象,控制好盾構(gòu)的姿態(tài)。
(2)盾構(gòu)施工過程中經(jīng)常校正、復(fù)測及復(fù)核測量基站。
(3)發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)出現(xiàn)偏差時應(yīng)及時糾偏,使盾構(gòu)正確地沿著隧道設(shè)計軸線前進(jìn)。
(4)盾構(gòu)處于不均勻土層中時,適當(dāng)控制推進(jìn)速度,多用刀盤切削土體,減少推進(jìn)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(jìn)更順利。
(5)當(dāng)盾構(gòu)在極其軟弱的土層中施工時,應(yīng)掌握推進(jìn)速度與進(jìn)土量的關(guān)系,控制正面土體的流失。
(6)拼裝拱底塊管片前應(yīng)對盾殼底部的垃圾進(jìn)行清理,防止雜質(zhì)夾雜在管片間,影響隧道軸線。
(7)在施工中按質(zhì)保量做好注漿工作,保證漿液的攪拌質(zhì)量和注入的方量。
4)治理方法
(1)調(diào)整盾構(gòu)的千斤頂編組或調(diào)整各區(qū)域油壓及時糾正盾構(gòu)軸線。
(2)對開挖面作局部超挖,使盾構(gòu)沿被超挖的一側(cè)前進(jìn)。
(3)盾構(gòu)的軸線受到管片位置的阻礙不能進(jìn)行糾偏時,采用楔子環(huán)管片調(diào)整環(huán)面與隧道設(shè)計軸線的垂直度,改善盾構(gòu)后座面。
11.泥水加壓平衡盾構(gòu)施工過程中隧道上浮
1)現(xiàn)象
泥水加壓平衡盾構(gòu)施工過程中,隨著盾構(gòu)的不斷向前推進(jìn),成環(huán)隧道呈上浮現(xiàn)象。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)切口前方泥水后竄至盾尾后,使管片處于懸浮狀態(tài)。
(2)同步注漿效果欠佳,未能有效地隔絕正面泥水。
(3)管片連接件未及時擰緊。
(4)盾構(gòu)推進(jìn)一次糾偏量過大,對地層產(chǎn)生了過大擾動。
3)預(yù)防措施
(1)提高同步注漿質(zhì)量,縮短漿液初凝時間,使其遇泥水后不產(chǎn)生劣化。
(2)提高注漿與盾構(gòu)推進(jìn)的同步性,使?jié){液能及時充填建筑空隙,建立盾尾處的漿液壓力。同時加強隧道沉降監(jiān)測,當(dāng)發(fā)現(xiàn)隧道上浮呈較大趨勢時,立即采取對已成環(huán)隧道進(jìn)行補壓漿措施。
(3)及時復(fù)緊已成環(huán)隧道的連接件。
4)治理方法
在盾尾后隧道外周壓注雙液漿形成環(huán)箍(必要時采用聚氨酯),以隔斷泥水流失路徑。
12.盾構(gòu)過量地自轉(zhuǎn)
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)推進(jìn)中盾構(gòu)發(fā)生過量的旋轉(zhuǎn),造成盾構(gòu)與車架連接不好,設(shè)備運行不穩(wěn)定,增加測量、封頂塊拼裝等困難。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)內(nèi)設(shè)備布置重量不平衡,盾構(gòu)的重心不在豎直中心線上而產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)力矩。
(2)盾構(gòu)所處的土層不均勻,兩側(cè)的阻力不一致,造成推進(jìn)過程中受到附加的旋轉(zhuǎn)力矩。
(3)在施工過程中刀盤或旋轉(zhuǎn)設(shè)備連續(xù)同一轉(zhuǎn)向,導(dǎo)致盾構(gòu)在推進(jìn)運動中旋轉(zhuǎn)。
(4)在糾偏時左右千斤頂推力不同及盾構(gòu)安裝時千斤頂軸線與盾構(gòu)軸線不平行。
3)預(yù)防措施
(1)安裝于盾構(gòu)內(nèi)的設(shè)備作合理布置,并對各設(shè)備的重量和位置進(jìn)行驗算,使盾構(gòu)重心位于中線上或配置配重調(diào)整重心位置于中心線上。
(2)經(jīng)常糾正盾構(gòu)轉(zhuǎn)角,使盾構(gòu)自轉(zhuǎn)在允許范圍內(nèi)。
(3)根據(jù)盾構(gòu)的自轉(zhuǎn)角,經(jīng)常改變旋轉(zhuǎn)設(shè)備的工作轉(zhuǎn)向。
4)治理方法
(1)可通過改變刀盤或旋轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)向或改變管片拼裝順序來調(diào)節(jié)盾構(gòu)的自轉(zhuǎn)角度。
(2)網(wǎng)格盾構(gòu)、擠壓盾構(gòu)可調(diào)節(jié)胸板的開口位置和大小、調(diào)整千斤頂?shù)木幗M等來調(diào)整盾構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角度。
(3)盾構(gòu)自轉(zhuǎn)量較大時,可采用單側(cè)壓重的方法糾正盾構(gòu)轉(zhuǎn)角。
13.盾構(gòu)后退
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)停止推進(jìn),尤其是拼裝管片的時候,產(chǎn)生后退的現(xiàn)象,使開挖面壓力下降,地面產(chǎn)生下沉變形。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)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(shè)定過低,使千斤頂無法頂住盾構(gòu)正面的土壓力。
(3)盾構(gòu)拼裝管片時千斤頂縮回的個數(shù)過多,并且沒有控制好最小應(yīng)有的防后退頂力。
3)預(yù)防措施
(1)加強盾構(gòu)千斤頂?shù)木S修保養(yǎng)工作,防止產(chǎn)生內(nèi)泄漏。
(2)安全溢流閥的壓力調(diào)定到規(guī)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?shù)揭?guī)定壓力。
4)治理方法
盾構(gòu)發(fā)生后退,應(yīng)及時采取預(yù)防措施防止后退的情況進(jìn)一步加劇,如因盾構(gòu)后退而無法拼裝,可進(jìn)行二次推進(jìn)。
14.盾尾密封裝置泄漏
1)現(xiàn)象
地下水、泥及同步注漿漿液從盾尾的密封裝置滲漏進(jìn)入盾尾的盾殼和隧道內(nèi),嚴(yán)重影響工程進(jìn)度和施工質(zhì)量,甚至給工程安全帶來災(zāi)難。
2)原因分析
(1)管片與盾尾不同心,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)密封裝置受偏心的管片過度擠壓后,產(chǎn)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(nèi)侵入了注漿的漿液并固結(jié),盾尾刷的彈性喪失,密封性能下降。
(4)盾構(gòu)后退,造成盾尾刷與管片間發(fā)生刷毛方向相反的運動,使刷毛反卷,盾尾刷變形,密封性能下降。
(5)盾尾密封油脂的質(zhì)量不好,對盾尾鋼絲刷起不到保護(hù)的作用,或因油脂中含有雜質(zhì)堵塞泵,使油脂壓注量達(dá)不到要求。
3)預(yù)防措施
(1)嚴(yán)格控制盾構(gòu)推進(jìn)的糾偏量,盡量使管片四周的盾尾空隙均勻一致,減少管片對盾尾密封刷的擠壓程度。
(2)及時、保量、均勻地壓注盾尾油脂。
(3)控制盾構(gòu)姿態(tài),避免盾構(gòu)產(chǎn)生后退現(xiàn)象。
(4)采用優(yōu)質(zhì)的盾尾油脂,要求有足夠的黏度、流動性、潤滑性、密封性能。
4)治理方法
(1)對已經(jīng)產(chǎn)生泄漏的部位集中壓注盾尾油脂,恢復(fù)密封的性能。
(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(gòu),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(nèi)清除密封裝置鋼刷內(nèi)雜物。
15.泥水加壓平衡盾構(gòu)施工過程中地面冒漿
1)現(xiàn)象
在泥水平衡盾構(gòu)施工過程中,盾構(gòu)切口前方地表出現(xiàn)冒漿。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)穿越土體發(fā)生突變(處于兩層土斷層中),或盾構(gòu)覆土厚度過淺。
(2)開挖面泥水壓力設(shè)定值過高。
(3)同步注漿壓力過高。
(4)泥水指標(biāo)不符合規(guī)定要求。
3)預(yù)防措施
(1)在冒漿區(qū)適當(dāng)加“被”,即用黏土覆蓋。
(2)嚴(yán)格控制開挖面泥水壓力,在推進(jìn)過程中要求手動控制開挖面泥水壓力。
(3)嚴(yán)格控制同步注漿壓力,并在注漿管路中安裝安全閥,以免注漿壓力過高。
(4)適當(dāng)提高泥水各項質(zhì)量指標(biāo)。
4)治理方法
(1)如輕微冒漿,可在不降低開挖面泥水壓力的情況下繼續(xù)推進(jìn),同時適當(dāng)加快推進(jìn)速度,提高管片拼裝效率,使盾構(gòu)盡早穿越冒漿區(qū)。
(2)當(dāng)冒漿嚴(yán)重,停止推進(jìn),并采取如下措施:提高泥水比重和黏度;掘進(jìn)一段距離以后,進(jìn)行充分的壁后注漿;地面可采用覆蓋黏土的措施。
16.盾構(gòu)切口前方地層過量變形
1)現(xiàn)象
在盾構(gòu)推進(jìn)過程中,切口前方地面出現(xiàn)超量沉降或隆起。
2)原因分析
(1)地質(zhì)狀況發(fā)生突變。
(2)施工參數(shù)設(shè)定不當(dāng),如平衡土壓力設(shè)定值偏低或偏高,推進(jìn)速度過快或過慢。
(3)盾構(gòu)切削土體時超挖或欠挖。
3)預(yù)防措施
(1)詳細(xì)了解地質(zhì)狀況,及時調(diào)整施工參數(shù)。
(2)盡快摸索出施工參數(shù)的設(shè)定規(guī)律,嚴(yán)格控制平衡壓力及推進(jìn)速度設(shè)定值,避免其波動范圍過大。
(3)按理論出土量和施工實際工況定出合理出土量。
4)治理方法
根據(jù)地面監(jiān)測情況,及時調(diào)整盾構(gòu)施工參數(shù),如推進(jìn)速度、平衡壓力、出土量等。
17.運輸過程中管片受損
1)現(xiàn)象
在管片垂直運輸與水平運輸過程中,將管片邊角撞壞。
2)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(dāng)。
(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(nèi)時未墊枕木,造成邊角損壞。
(7)在管片吊放時,放下動作過大,使管片損壞。
3)預(yù)防措施
(1)行車操作要平穩(wěn),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(wěn)。
(3)地面堆放管片時上下兩塊管片之間要墊上墊木。
(4)設(shè)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)采用運輸管片的專用平板車,加設(shè)避振設(shè)施;疊放的管片之間墊好墊木。
(6)工作面儲存管片的地方放置枕木將管片墊高,使存放的管片與隧道不產(chǎn)生碰撞。
4)治理措施
已碰撞損壞的管片及時進(jìn)行修補,損壞較重的管片運回地面進(jìn)行整修,更換新的管片。4.1.8.3 盾構(gòu)機械設(shè)備
1.盾構(gòu)刀盤軸承失效
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)刀盤軸承失效,刀盤無法轉(zhuǎn)動,盾構(gòu)失去切削功能無法推進(jìn)。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)刀盤軸承密封失效,砂土等雜質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi),使軸承卡死。滾柱無法在滾道內(nèi)滾動,軸承損壞。
(2)封腔的潤滑油脂壓力小于開挖面平衡壓力,易引起盾構(gòu)正面的泥土或地下水夾著雜質(zhì)進(jìn)入軸承,使軸承磨損,間隙增大,從而導(dǎo)致保持架受外力破壞而使?jié)L柱散亂,軸承無法轉(zhuǎn)動而損壞。
(3)軸承的潤滑狀態(tài)不好,使軸承磨損嚴(yán)重,進(jìn)而損壞。
3)預(yù)防措施
(1)設(shè)計密封性能好、強度高的土砂密封,保護(hù)軸承不受外界雜質(zhì)的侵害。
(2)密封腔內(nèi)的潤滑油脂壓力設(shè)定要略高于開挖面平衡壓力,并經(jīng)常檢查油脂壓力。
(3)經(jīng)常檢查軸承的潤滑情況,對軸承的潤滑油定期取樣檢查。
4)治理方法
修復(fù)軸承。
2.盾構(gòu)推進(jìn)壓力低
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)推進(jìn)壓力無法達(dá)到推進(jìn)所需的壓力值。
2)原因分析
(1)推進(jìn)主溢流閥損壞,壓力無法調(diào)到需要的壓力值。
(2)推進(jìn)油泵損壞,無法輸出需要的壓力。
(3)閥板或閥件有內(nèi)泄漏,無法建立起需要的壓力。
(4)密封圈老化或斷裂,造成泄漏,無法建立起需要的壓力。
(5)千斤頂內(nèi)泄漏,無法建立需要的壓力。
(6)推進(jìn)、拼裝壓力轉(zhuǎn)換開關(guān)失靈,無法建立推進(jìn)所需的高壓。
3)預(yù)防措施
(1)不使系統(tǒng)長期工作在較高壓力工況下。
(2)保證液壓系統(tǒng)的清潔。
(3)保證油溫不致過高,冷卻系統(tǒng)要常開。
(4)經(jīng)常檢查液壓系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)行修復(fù)。
4)治理方法
(1)修復(fù)或更換主溢流閥。
(2)修復(fù)或更換油泵。
(3)找出泄漏部件,予以更換修復(fù)。
(4)更換老化或損壞的密封圈。
(5)更換千斤頂?shù)拿芊庋b置,保證千斤頂?shù)男阅堋?/p>
(6)修復(fù)或更換推進(jìn)、拼裝壓力轉(zhuǎn)換開關(guān)或電磁閥。
3.盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)無法動作
1)現(xiàn)象
盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)可以建立壓力但千斤頂不動作。
2)原因分析
(1)換向閥不動作,使千斤頂無法伸縮。
(2)油溫過高,連鎖保護(hù)開關(guān)起作用而使千斤頂不能動作。
(3)刀盤未轉(zhuǎn)動、螺旋機未轉(zhuǎn)動等連鎖保護(hù)開關(guān)起作用而使千斤頂不能動作。
(4)先導(dǎo)泵損壞,無法建立控制油壓,無法對液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制。
(5)管路內(nèi)混入異物,堵塞油路,使液壓油無法到達(dá)。
(6)濾油器堵塞。
3)預(yù)防措施
(1)保持液壓油的清潔,避免雜物混入油箱內(nèi),拆裝液壓元件時保持系統(tǒng)的清潔。
(2)按操作方法正確使用。
(3)發(fā)現(xiàn)故障及時修理,不隨便將盾構(gòu)的連鎖開關(guān)短接,不強行啟動盾構(gòu)設(shè)備。
(4)按要求正確設(shè)定、調(diào)定好系統(tǒng)的壓力。
4)治理方法
(1)檢查控制電路是否故障,換向電信號是否傳到電磁閥,修復(fù)電路。如換向閥卡住,則更換換向閥。
(2)先排除別的故障,再檢查推進(jìn)系統(tǒng)的故障。
(3)修復(fù)或更換先導(dǎo)泵。
(4)判斷雜物在管路內(nèi)的位置并設(shè)法取出。
(5)更換濾油器。
4.液壓系統(tǒng)漏油
1)現(xiàn)象
液壓系統(tǒng)的管路、管接頭漏油,影響液壓系統(tǒng)的正常運行。
2)原因分析
(1)油接頭因液壓管路震動而松動,產(chǎn)生漏油。
(2)“O”形圈密封失效,使油接頭漏油。
(3)油接頭安裝位置困難,造成安裝質(zhì)量差,產(chǎn)生漏油。
(4)油溫高,液壓油的黏度下降,造成漏油。
(5)系統(tǒng)壓力持續(xù)較高,使密封圈失效。
(6)系統(tǒng)的回油背壓高,使不受壓力的回油管路產(chǎn)生泄漏。
(7)密封圈的質(zhì)量差,過早老化,使密封失效。
3)預(yù)防措施
(1)經(jīng)常檢查液壓系統(tǒng)的漏油情況,發(fā)現(xiàn)漏油及時消除。
(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝尺寸要合理。
(3)使用冷卻系統(tǒng),使油溫保持在合適的工作溫度內(nèi)。
(4)注意控制系統(tǒng)壓力,不要長時間在高壓下工作。
(5)增大回油管路的管徑,減少回油管路的彎頭數(shù)量,使回油暢通。
(6)閥板、密封油箱油接頭等結(jié)構(gòu)的設(shè)計要合理。
4)治理方法
(1)將松動的油接頭進(jìn)行復(fù)緊。
(2)將漏油的油接頭“O”形圈進(jìn)行更換。
(3)采用特殊的扳手對位置狹小的油接頭進(jìn)行復(fù)緊。
5.皮帶運輸機打滑
1)現(xiàn)象
皮帶運輸機打滑,驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)而皮帶不轉(zhuǎn),螺旋輸送機排出的土堆積在皮帶運輸機的進(jìn)料口,甚至堆積在隧道內(nèi),影響盾構(gòu)推進(jìn)。
2)原因分析
(1)皮帶變松,皮帶的張緊程度不夠。
(2)皮帶運輸機的刮板刮土不干凈,黏附在皮帶上的土被帶到驅(qū)動輥上,使皮帶打滑。
(3)在螺旋機中加水過多或排出的土太濕,水或濕土流到皮帶反面,引起皮帶打滑。
(4)推進(jìn)結(jié)束時未將皮帶機上的土排干凈就停機,下一次皮帶運輸機重載啟動,使皮帶打滑。
3)預(yù)防措施
(1)在皮帶安裝并運行了一段時間后,應(yīng)將皮帶張緊裝置重新調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>
(2)經(jīng)常調(diào)整刮板的位置,使刮板與皮帶間的空隙保持在1~1.5mm之間。
(3)注意觀察螺旋機內(nèi)排出的土的干濕程度,調(diào)整加水量。
(4)每次推進(jìn)完畢,應(yīng)將皮帶運輸機上的土全部排入土箱,皮帶運輸機啟動時應(yīng)是空載啟動。
4)治理方法
清理驅(qū)動輥上黏附的黏土,清理皮帶上黏附的黏土,進(jìn)一步張緊皮帶,如張緊裝置已調(diào)節(jié)到極限位置,應(yīng)將皮帶割短后重新接好再進(jìn)行張緊。
6.千斤頂行程、速度無顯示
1)現(xiàn)象
千斤頂行程、速度無顯示,盾構(gòu)推進(jìn)控制困難。
2)原因分析
(1)沖水清理時有水濺到千斤頂行程傳感器,使傳感器損壞,無法檢測數(shù)據(jù)。
(2)拼裝工踩踏在千斤頂活塞桿,損壞了傳感器的傳感部件,使傳感器無法檢測數(shù)據(jù)。
(3)傳感器的信號線斷路,使信號無法傳送到顯示器。
3)預(yù)防措施
(1)進(jìn)行清理時避免用水沖洗,以免電氣設(shè)備漏電、短路等情況的發(fā)生。
(2)設(shè)計作業(yè)平臺,使拼裝工不能站立到千斤頂活塞桿上作業(yè)。
(3)傳感器的信號線布置部位要適當(dāng),施工人員注意不要踩踏到電線。
4)治理方法
(1)損壞的傳感器及時進(jìn)行更換。
(2)檢查線路的斷點,重新接線,恢復(fù)系統(tǒng)。
7.盾構(gòu)內(nèi)氣動元件不動作
1)現(xiàn)象
盾尾油脂泵、氣動球閥等氣動元件不動作,使盾構(gòu)無法正常推進(jìn)。
2)原因分析
(1)系統(tǒng)存在嚴(yán)重漏氣點,壓縮空氣壓力達(dá)不到規(guī)定的壓力值。
(2)受水氣等影響,使氣動控制閥的閥桿銹蝕卡住。
(3)氣壓太高,使氣動元件的回位彈簧過載而疲勞斷裂,氣動元件失靈。
3)預(yù)防措施
(1)安裝系統(tǒng)時連接好各管路接頭,防止泄漏。使用過程中經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)漏點及時處理。
(2)經(jīng)常將氣包下的放水閥打開放水,減少壓縮空氣中的含水量,防止氣動元件產(chǎn)生銹蝕。
(3)根據(jù)設(shè)計要求正確設(shè)定系統(tǒng)壓力,保證各氣動元件處于正常的工作狀態(tài)。
4)治理方法
(1)找出氣路中的漏氣點,進(jìn)行堵漏,恢復(fù)系統(tǒng)壓力。
(2)修復(fù)或更換損壞的元件。
4.1.8.4 隨道壓漿
1.漿液質(zhì)量不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1)現(xiàn)象
在盾構(gòu)推進(jìn)過程中,由于注漿漿液質(zhì)量不好,使注漿效果不佳,引起地面和隧道的沉降。
2)原因分析
(1)注漿漿液配合比不當(dāng),與注漿工藝、盾構(gòu)形式、周圍土質(zhì)不相適應(yīng)。
(2)拌漿計量不準(zhǔn),導(dǎo)致配合比誤差,使?jié){液質(zhì)量不符合要求。
(3)原材料質(zhì)量不合格。
(4)運輸設(shè)備的性能不符合要求,使?jié){液在運輸過程中產(chǎn)生離析、沉淀。
3)預(yù)防措施
(1)根據(jù)盾構(gòu)的形式、壓漿工藝、土質(zhì)情況、環(huán)境保護(hù)的控制要求及經(jīng)濟效益正確設(shè)計漿液配比,并通過試驗,使其符合施工要求。
(2)在滿足合理的精度前提下,考慮使用簡單可靠的計量器具。同時應(yīng)保養(yǎng)好計量器具,定時作檢定。發(fā)現(xiàn)計量器具精度誤差超標(biāo),應(yīng)及時校正或換新。
(3)對拌漿材料的質(zhì)量進(jìn)行有效的管理。保證各種材料采購的渠道,并附有相應(yīng)的質(zhì)量保證單。應(yīng)按規(guī)定對材料進(jìn)行質(zhì)量抽檢。
(4)拌漿設(shè)備的工作環(huán)境差,使用中要注意定期維修保養(yǎng),經(jīng)常清洗拌漿機。如在使用中機械發(fā)生故障應(yīng)及時修復(fù),不能讓設(shè)備帶病作業(yè)。
(5)漿液的輸送應(yīng)視漿液的性能而定,選擇合理的輸送方法。用管路輸送時,管子的直徑要適當(dāng);用拌漿車輸送時,拌漿車上的拌漿機應(yīng)有充分的攪拌能力。
(6)加強對拌制后漿液的檢測,要確保漿液的質(zhì)量符合施工所需。
4)治理方法
(1)不符合要求的漿液重新進(jìn)行拌漿。
(2)不符合質(zhì)量要求的原材料不得使用。
(3)如漿液經(jīng)使用確認(rèn)配比設(shè)計不合理,應(yīng)及時作配合比的設(shè)計和試驗、最后決定出實際應(yīng)使用的配合比。
(4)更換漿液運輸設(shè)備,以適應(yīng)漿液性能及壓漿工藝。
2.沿隧道軸線地層變形量過大
1)現(xiàn)象
沿隧道軸線地層變形過量,引起地面建筑物及地下管線損壞。
2)原因分析
(1)盾構(gòu)開始掘進(jìn)后,如不能同步地進(jìn)行注漿或注漿效果差,則會產(chǎn)生地面沉降。
(2)盾尾密封效果不好,注漿壓力又偏高,漿液從盾尾滲入隧道,造成有效注漿量不足。
(3)漿液質(zhì)量不好,強度達(dá)不到要求,不能起到支護(hù)作用,造成地層變形量過大。
(4)注漿過程不均勻,推進(jìn)過程中有時注漿壓力大,注漿量足,有時注漿量少,甚至不注漿,造成對土體結(jié)構(gòu)的擾動和破壞,使地層變形量過大。
3)預(yù)防措施
(1)正確確定注漿量和注漿壓力,及時、同步地進(jìn)行注漿。
(2)注漿應(yīng)均勻,根據(jù)推進(jìn)速度的快慢適當(dāng)?shù)卣{(diào)整注漿的速率,盡量做到與推進(jìn)速率相符。
(3)根據(jù)“漿液質(zhì)量不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”所述的措施,提高拌漿的質(zhì)量,保證壓注的漿液的強度。
(4)推進(jìn)時同時、均勻、經(jīng)常地壓注盾尾密封油脂,保證盾尾鋼絲刷的使用功能。
4)治理方法
(1)根據(jù)地面變形情況及時調(diào)整注漿量、注漿部位,對于沉降大的部位可采用補壓漿的措施。
(2)損壞的盾尾進(jìn)行更換,或采用在盾尾內(nèi)墊海綿的方法對盾尾進(jìn)行堵漏。
(3)注漿口離盾尾太近引起盾尾漏漿,可采用從管片上進(jìn)行壁后注漿的方法,減少漿液的滲漏。
3.單液注漿漿管堵塞
1)現(xiàn)象
采用單液漿注漿時漿管堵塞,無法注漿,甚至發(fā)生漿管爆裂的情況,嚴(yán)重影響施工質(zhì)量和進(jìn)度。
2)原因分析
(1)停止注漿的時間太長,留在漿管中的漿液結(jié)硬,引起堵塞。
(2)漿液中的砂含量太高,沉淀在漿管中,使?jié){管通徑逐漸減小,引起堵塞。
(3)漿管的三通部位在壓漿過程中有漿液積存,時間長了就沉淀凝固。
3)預(yù)防措施
(1)停止推進(jìn)時定時用漿液打循環(huán)回路,使管路中的漿液不產(chǎn)生沉淀。長期停止推進(jìn),應(yīng)將管路清洗干凈。
(2)拌漿時注意配比準(zhǔn)確,攪拌充分。
(3)定期清理漿管,清理后的第一個循環(huán)用膨潤土泥漿壓注,使注漿管路的管壁潤滑良好。
(4)經(jīng)常維修注漿系統(tǒng)的閥門,使它們啟閉靈活。
4)治理方法
將堵塞的管子拆下,將堵塞物清理干凈后重新接好管路。
4.雙液注漿漿管堵塞
1)現(xiàn)象
雙液注漿時漿管堵塞,無法注漿,甚至發(fā)生漿管爆裂的情況,嚴(yán)重影響施工質(zhì)量和進(jìn)度。
2)原因分析
(1)長時間未注漿,漿管沒有清洗,漿液在管路中結(jié)硬而堵塞管子。
(2)兩種漿液的注漿泵壓力不匹配,B液漿的壓力太高而進(jìn)入A液的管路中,引起A液管內(nèi)漿液結(jié)硬,堵塞管子。
(3)管路中有支管時,清洗球無法清洗到該部位,使?jié){液沉淀而結(jié)硬。
2)預(yù)防措施
(1)每次注漿結(jié)束都應(yīng)清洗漿管,清洗漿管時要將橡膠清洗球取出,不能將清洗球遺漏在管路內(nèi)引起更厲害的堵塞。
(2)注意調(diào)整注漿泵的壓力,對于已發(fā)生泄漏,壓力不足的泵及時更換,保證兩種漿液壓力和流量的平衡。
(3)對于管路中存在分叉的部分,清洗球清洗不到,應(yīng)經(jīng)常性用人工對此部位進(jìn)行清洗。
4)治理方法
將堵塞部位的注漿管路拆卸下來進(jìn)行清洗,然后重新安裝恢復(fù)壓漿。
4.1.8.5 管片拼裝
同一環(huán)管片的各組成管片名稱示意圖如圖4-40所示。
圖4-40 圓環(huán)管片示意圖
1.圓環(huán)管片環(huán)面不平整
1)現(xiàn)象
同一環(huán)管片在拼裝完成后迎千斤頂一側(cè)環(huán)面不在同一平面上,不同塊之間有凹凸現(xiàn)象存在,給下一環(huán)的拼裝帶來影響。導(dǎo)致環(huán)向螺栓穿進(jìn)困難,并造成管片碎裂等問題。
2)原因分析
(1)管片制作誤差尺寸累積。
(2)拼裝時前后兩環(huán)管片間夾有雜物。
(3)千斤頂?shù)捻斄Σ痪鶆?,使環(huán)縫間的止水條壓縮量不相同。
(4)糾偏楔子的粘貼部位、厚度不符合要求。
(5)止水條粘貼不牢,拼裝時翻到槽外,使與前一環(huán)的環(huán)面不密貼,引起該塊管片凸出。
(6)成環(huán)管片的環(huán)、縱向螺栓沒有及時擰緊及復(fù)緊。
3)預(yù)防措施
(1)拼裝前檢測前一環(huán)管片的環(huán)面情況,決定本環(huán)拼裝時糾偏量及糾偏措施。
(2)清除環(huán)面和盾尾內(nèi)的各種雜物。
(3)控制千斤頂頂力均勻。
(4)提高糾偏楔子的粘貼質(zhì)量。
(5)檢查止水條的粘貼情況,保證止水條粘貼可靠。
(6)盾構(gòu)推進(jìn)時騎縫千斤頂應(yīng)開啟,保證環(huán)面平整。
4)治理方法
對于已形成環(huán)面不平的管片,在下一環(huán)及時加貼楔子糾正環(huán)面,使環(huán)面平整。
2.管片環(huán)面與隧道設(shè)計軸線不垂直
1)現(xiàn)象
拼裝完成后的管片迎千斤頂?shù)囊粋?cè)整環(huán)環(huán)面與盾構(gòu)推進(jìn)軸線垂直度偏差超出允許范圍,造成下一環(huán)管片拼裝困難,并影響到盾構(gòu)推進(jìn)軸線的控制。如圖4-41所示。
圖4-41 管片環(huán)面與隧道中心線不垂直示意圖(臨界狀態(tài))
2)原因分析
(1)在拼裝時,前后兩環(huán)管片間夾有雜物,使相鄰塊管片間的環(huán)縫張開量不均勻。
(2)千斤頂?shù)捻斄Σ痪鶆颍怪顾畻l壓縮量不相同,累計后使環(huán)面與軸線不垂直。
(3)糾偏楔子的粘貼部位、厚度不符合要求。
(4)前一環(huán)環(huán)面與設(shè)計軸線不垂直,沒有及時地用楔子環(huán)糾正。
(5)盾構(gòu)推進(jìn)單向糾偏過多,使管片環(huán)縫壓密量不均勻而使環(huán)面豎直度差。
3)預(yù)防措施
(1)拼裝時做好清理工作,防止雜物夾雜在管片環(huán)縫間。
(2)盡量多開啟千斤頂,使盾構(gòu)糾偏的力變化均勻。
(3)在施工中經(jīng)常測量管片環(huán)面的垂直度,并與軸線相比較,發(fā)現(xiàn)誤差,及早安排制作楔子糾環(huán)面。
4)治理方法
(1)合理地修改管片的排列順序,利用增減楔子環(huán)(曲線管片)來進(jìn)行糾偏。
(2)根據(jù)需要糾偏的量,在管片上適當(dāng)?shù)牟课患淤N厚度漸變的傳力襯墊,形成楔子環(huán),對環(huán)面進(jìn)行糾正。一般一次加貼襯墊的厚度最厚不超過6mm。偏差大可進(jìn)行連續(xù)多環(huán)的糾偏達(dá)到目的。
(3)當(dāng)垂直度偏差較大,造成管片拼裝極困難,盾殼卡管片嚴(yán)重時,可采用糾偏量較大的剛性楔子。
3.縱縫質(zhì)量不符合要求
1)現(xiàn)象
縱縫質(zhì)量差表現(xiàn)在同環(huán)相鄰的管片相互位置發(fā)生變動,致使縱縫出現(xiàn)了前后喇叭、內(nèi)外張角、內(nèi)弧面產(chǎn)生踏步、縱縫過寬、兩塊管片相對旋轉(zhuǎn)等質(zhì)量問題。對于隧道的防水、管片的受力都造成嚴(yán)重的危害。
2)原因分析
(1)拼裝時管片沒有放正,盾殼內(nèi)有雜物,使拱底塊管片放不到位或產(chǎn)生上翹、下翻,環(huán)面有雜物夾入環(huán)縫,也會使縱縫產(chǎn)生前后喇叭。
(2)拼裝時管片未能形成正圓,造成內(nèi)外張角。
(3)前一環(huán)管片的基準(zhǔn)不準(zhǔn),造成新拼裝的管片位置亦不準(zhǔn)。
(4)隧道軸線與盾構(gòu)的實際中心線不一致,使管片與盾殼相碰,無法拼成正圓,只能拼成橢圓,縱縫質(zhì)量也就無法保證。
3)預(yù)防措施
(1)拼裝前做好盾殼與管片各面的清理工作,防止雜物夾入管片之間。
(2)推進(jìn)時勤糾偏,使盾構(gòu)的軸線與設(shè)計軸線的偏差盡量減少,保證管片能夠居中拼裝,管片周圍有足夠的建筑空隙使管片能拼裝成正圓。
(3)環(huán)面的偏差及時進(jìn)行糾正,使拼裝完成的管片中心線與設(shè)計軸線誤差減少,管片始終能夠在盾尾內(nèi)居中拼裝。
(4)管片正確就位,千斤頂靠攏時要加力均勻,除封頂塊外每塊管片至少要有兩只千斤頂頂住。
(5)盾構(gòu)推進(jìn)時騎縫的千斤頂應(yīng)開啟,保證環(huán)面平整。
4)治理方法
(1)用整圓器進(jìn)行整圓,通過整圓來改善縱縫的偏差。
(2)管片出盾尾,環(huán)向螺栓再進(jìn)行一次復(fù)緊,可改善縱縫的變形。管片被周圍土體包裹以后,橢圓度會相應(yīng)地減小,縱縫壓密程度提高,此時對螺栓進(jìn)行復(fù)緊可取得較好的效果。
(3)采用局部加貼楔子的辦法,作縱縫質(zhì)量的糾正。
4.圓環(huán)整環(huán)旋轉(zhuǎn)
1)現(xiàn)象
拼裝成環(huán)的管片與設(shè)計要求的拼裝位置相比較,旋轉(zhuǎn)了一定的角度,使盾構(gòu)的后續(xù)車架及電機車軌道的鋪設(shè)不平整,影響設(shè)備的運行,也增加了封頂成環(huán)的拼裝難度。
2)原因分析
(1)千斤頂編組不合理,使管片受力不均勻,管片產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。
(2)管片環(huán)面不正,千斤頂?shù)捻斄Ψ较蚺c環(huán)面不垂直,盾構(gòu)推進(jìn)時就會產(chǎn)生使管片轉(zhuǎn)動的力矩,導(dǎo)致管片旋轉(zhuǎn)。
(3)拼裝時管片的位置安放不準(zhǔn)確,導(dǎo)致拼裝時形成旋轉(zhuǎn)。
(4)管片上的螺栓孔和螺栓之間由于拼裝需要,一般留有5~8mm的間隙,這樣就給兩環(huán)管片之間相互錯動留有了條件,如果在管片就位時隨意操作,就會引起旋轉(zhuǎn)偏差。
(5)后拼裝的管片與已就位的管片發(fā)生碰撞,使已拼裝的管片發(fā)生移位,如果長時間采用相同的順序拼裝管片,管片向同一方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)偏差,累積的偏差量就較大。
3)預(yù)防措施
(1)控制好盾構(gòu)推進(jìn)的姿態(tài),千斤頂編組情況要使推力的變化均勻,調(diào)整好管片環(huán)面的角度,減少推進(jìn)過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩。
(2)拼裝管片時管片要放置正確,千斤頂靠攏時要有足夠的頂力使管片不發(fā)生相對滑動。
(3)拼裝機操作時要動作平緩,旋轉(zhuǎn)緩慢,這樣有利于拼裝的準(zhǔn)確性。
(4)對已成環(huán)的管片的旋轉(zhuǎn)情況要經(jīng)常進(jìn)行測量,并及時糾正。
(5)經(jīng)常變換管片拼裝的順序。
4)治理方法
利用管片之間可相互錯動的余地,在拱底塊管片拼裝時,管片縱向螺栓穿進(jìn)后,利用拼裝機鉗著管片向需要糾正的方向旋轉(zhuǎn)一個角度,然后靠攏千斤頂,并擰緊縱向螺栓。以拱底塊管片為基準(zhǔn),正確拼裝其余管片,就可使整環(huán)管片向相反的方向旋轉(zhuǎn)一個角度。連續(xù)數(shù)環(huán)管片拼裝時采用這種方法,可使旋轉(zhuǎn)誤差得到糾正。
5.連接螺栓擰緊程度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求
1)現(xiàn)象
螺栓的擰緊力矩未達(dá)到要求,有些螺母用手就能擰動。雙頭螺柱一頭超出螺母另一頭縮入螺母,使螺紋的有效連接長度不能保證,嚴(yán)重時個別的螺栓沒有穿進(jìn)。
2)原因分析
(1)拼裝質(zhì)量不好,導(dǎo)致相鄰管片之間錯位嚴(yán)重,有的螺栓無法穿進(jìn)。
(2)螺栓加工質(zhì)量不好,螺紋的尺寸超差,造成螺母松動或無法擰緊。
(3)施工過程中只注意進(jìn)度,忽視了擰緊螺栓的工作。有時甚至出現(xiàn)螺栓上未套螺母的情況。
(4)未及時進(jìn)行復(fù)緊,尤其是底部、兩肩部位的螺栓,復(fù)緊難度大,往往漏擰。
3)預(yù)防措施
(1)提高管片拼裝質(zhì)量,及時糾正環(huán)面不平或環(huán)面與隧道軸線不垂直度等,使每個螺栓都能正確地穿過手孔。
(2)嚴(yán)格控制螺栓的加工質(zhì)量,定期抽查,發(fā)現(xiàn)問題及時更換。不符合質(zhì)量要求的螺栓應(yīng)退換。
(3)加強施工管理,做好自檢、互檢、抽檢工作,確保螺栓穿進(jìn)及擰緊的質(zhì)量。
4)治理方法
(1)未穿入螺栓的管片,可采用特殊工具對螺栓孔進(jìn)行擴孔,使螺栓可以穿過。
(2)對不能穿過的孔換用小直徑等強度的螺栓。
(3)加工專用平臺,對隧道的所有連接螺栓進(jìn)行檢查和復(fù)緊。
6.管片碎裂
1)現(xiàn)象
拼裝完成的管片有缺角掉邊和裂縫,使結(jié)構(gòu)強度受到影響,且產(chǎn)生滲漏。
2)原因分析
(1)管片在脫模、儲存、運輸過程中發(fā)生碰撞,致使管片的邊角缺損。
(2)拼裝時管片在盾尾中的偏心量太大,管片與盾尾發(fā)生磕碰現(xiàn)象,以及盾構(gòu)推進(jìn)時盾殼卡壞管片。
(3)定位凹凸榫的管片,在拼裝時位置不準(zhǔn),凹凸榫沒有對齊,在千斤頂靠攏時會由于凸榫對凹榫的徑向分力而頂壞管片,如圖4-42所示。
(4)管片拼裝時相互位置錯動,管片與管片間沒有形成面接觸,盾構(gòu)推進(jìn)時在接觸點處產(chǎn)生應(yīng)力集中而使管片的角碎裂,如圖4-43所示。
圖4-42 有凹凸榫管片定位不準(zhǔn)導(dǎo)致管片碎裂
圖4-43 管片局部接觸應(yīng)力過大而碎裂示意圖
(5)前一環(huán)管片的環(huán)面不平,使后一環(huán)管片單邊接觸,在千斤頂?shù)淖饔孟滦瓮E蹺板,管片受到額外的彎矩而斷裂。在封頂塊與鄰接塊的接縫處的環(huán)面不平,也是導(dǎo)致鄰接塊兩角容易碎裂的原因。
(6)拼裝好的鄰接塊開口量不夠,在插入封頂塊時間隙偏小,如強行插入,則導(dǎo)致封頂塊管片或鄰接塊管片的角崩落,如圖4-44所示。
圖4-44 鄰接塊開口量不足造成管片碎裂示意圖
(7)拼裝機在操作時轉(zhuǎn)速過大,拼裝時管片發(fā)生碰撞邊角崩落。
3)預(yù)防措施
(1)管片運輸過程中,使用彈性的保護(hù)襯墊將管片與管片之間隔離開,以免發(fā)生碰撞而損壞管片。在起吊過程中要小心輕放,防止磕壞管片的邊角。
(2)管片拼裝時要小心謹(jǐn)慎,動作平穩(wěn),減少管片的撞擊。
(3)提高管片拼裝的質(zhì)量,及時糾正環(huán)面不平整度、環(huán)面與隧道設(shè)計軸線不垂直度、縱縫偏差等質(zhì)量問題。
(4)拼裝時將封頂塊管片的開口部位留得稍大一些,使封頂塊能順利地插入。
(5)發(fā)生管片與盾殼相碰,應(yīng)在下一環(huán)盾構(gòu)推進(jìn)時立即進(jìn)行糾偏。
4)治理方法
(1)因運輸碰損的管片進(jìn)行修補后方能使用,修補須采用與原管片強度相應(yīng)的材料進(jìn)行修補。
(2)在井下吊運過程中損壞的管片,如損壞范圍大,影響止水條的部位的,應(yīng)予以更換。如損壞范圍小,可在井下修補后使用。
(3)推進(jìn)過程中被盾殼拉壞的管片,應(yīng)立即進(jìn)行修補,以保證止水效果。
(4)內(nèi)弧面有缺損的管片進(jìn)行修補時,所用的材料應(yīng)與原管片強度等級相同,以保證強度和減少色差。
7.錯縫拼裝管片碎裂
1)現(xiàn)象
錯縫拼裝的管片在拼裝和盾構(gòu)推進(jìn)過程中產(chǎn)生裂縫,甚至斷裂的情況。
2)原因分析
(1)管片環(huán)面不平整,相鄰管片頂面有交錯現(xiàn)象,使后拼上的管片受力不均勻,管片的表面會出現(xiàn)裂縫,盾構(gòu)的推力較大時,會頂斷管片,如圖4-45所示。
圖4-45 環(huán)面不平導(dǎo)致管片碎裂示意圖
(2)拼裝時前后兩環(huán)管片間夾有雜物,使相鄰塊管片環(huán)面不平整,后拼裝的管片在推進(jìn)的時候就可能被頂斷。
(3)管片有上翹或下翻,使管片局部受力,造成破碎。
(4)封頂塊管片插入時由于管片開口不夠而使管片受擠壓產(chǎn)生碎裂。
3)預(yù)防措施
(1)每環(huán)管片拼裝時都對環(huán)面平整情況進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)環(huán)面不平,及時加貼襯墊予以糾正,使后拼上的管片受力均勻。
(2)及時調(diào)整管片環(huán)面與軸線的垂直度,使管片在盾尾內(nèi)能居中拼裝。
(3)拼裝前做好清理工作。
(4)對于管片存在上翹或下翻的情況,在局部加貼楔子進(jìn)行糾正。
(5)在封頂塊拼裝前調(diào)整好開口尺寸,使封頂塊管片順利插入到位。
4)處理方法
(1)拼裝完成即發(fā)現(xiàn)環(huán)面嚴(yán)重不平的管片,應(yīng)立即拆下,重新制作楔子后再拼裝,提高環(huán)面平整度。
(2)對產(chǎn)生裂縫的管片進(jìn)行修補,將損傷的混凝土鑿除,再用修補管片的混凝土進(jìn)行管片修補。
(3)已經(jīng)斷裂的管片,須根據(jù)情況,采取特殊措施或?qū)嗔训墓芷瑩Q掉。
8.管片環(huán)高差過大
1)現(xiàn)象
拼裝完成的兩環(huán)管片間內(nèi)弧面不平,環(huán)高差過大。
2)原因分析
(1)管片拼裝的中心與盾尾中心不同心,管片與盾尾相碰,為了將管片拼裝在盾尾內(nèi),將管片徑向內(nèi)移,造成過大的環(huán)高差。
(2)管片拼裝的橢圓度較大,造成環(huán)高差過大。
(3)管片的環(huán)面與隧道軸線不垂直,如繼續(xù)上一環(huán)的方向拼裝將會與盾尾相碰,將管片向相反方向位移,造成過大的環(huán)高差。
(4)管片在脫出盾尾后建筑空隙沒有及時填充,管片在自重的作用下落低,造成環(huán)高差過大。
3)預(yù)防措施
(1)將管片在盾構(gòu)內(nèi)居中拼裝,使管片不與盾構(gòu)相碰。
(2)保證管片拼裝的整圓度。
(3)糾正管片環(huán)面與隧道軸線的不垂直度。
(4)及時、充足地進(jìn)行同步注漿,用同步注漿的漿液將管片托住,減少環(huán)高差。
(5)嚴(yán)格控制盾構(gòu)推進(jìn)軸線和盾構(gòu)姿態(tài),確保管片能拼于理想的位置上。
4)治理方法
拼裝過程中發(fā)現(xiàn)新拼裝的管片與前一環(huán)管片的環(huán)高差過大,可擰松連接螺栓,逐塊調(diào)整管片的位置。
9.管片橢圓度過大
1)現(xiàn)象
拼裝完成的管片的水平直徑和垂直直徑相差過大,導(dǎo)致橢圓度超過標(biāo)準(zhǔn)。
2)原因分析
(1)管片的拼裝位置中心與盾尾的中心不同心,管片無法在盾尾內(nèi)拼裝成正圓,只能拼裝成橢圓形。
(2)管片的環(huán)面與盾構(gòu)軸線不垂直,使管片與盾構(gòu)的中心不同心。
(3)單邊注漿使管片受力不均勻。
3)預(yù)防措施
(1)經(jīng)常糾正盾構(gòu)的軸線,使盾構(gòu)沿著設(shè)計軸線前進(jìn),管片能居中拼裝。
(2)經(jīng)常糾正管片的環(huán)面,使環(huán)面與盾構(gòu)軸線垂直,管片始終跟隨著盾構(gòu)的軸線,使管片與盾尾的建筑空隙保持均勻。
(3)注漿時注意注漿管的布置位置,使管片均勻受力。
4)治理方法
(1)采用楔子環(huán)管片糾正隧道的軸線,使管片的拼裝位置處在盾尾的中心。
(2)控制盾構(gòu)糾偏,使管片能在盾尾內(nèi)居中拼裝。
(3)待管片脫出盾尾后,由于四周泥土的擠壓力近似相等,使橢圓形管片逐漸恢復(fù)圓形,此時對管片的環(huán)向螺栓進(jìn)行復(fù)緊,使各塊管片的連接可靠。
4.1.8.6 管片防水施工
1.管片壓漿孔滲漏
1)現(xiàn)象
管片壓漿孔處滲漏,壓漿孔周圍有水漬,壓漿孔周圍混凝土有鈣化斑點。
2)原因分析
(1)壓漿孔的悶頭未擰緊。
(2)壓漿孔的悶頭螺紋與預(yù)埋螺母的間隙大。
3)預(yù)防措施
(1)要用扳手?jǐn)Q緊壓漿孔的悶頭。
(2)在悶頭的絲口上纏生料帶,以起到止水的作用。
4)治理方法
(1)將悶頭擰出,重新按要求擰緊。
(2)在壓漿孔內(nèi)注少量水泥漿堵漏,然后再用悶頭悶住。
2.管片接縫滲漏
1)現(xiàn)象
地下水從已拼裝完成管片的接縫中滲漏進(jìn)入隧道。
2)原因分析
(1)管片拼裝的質(zhì)量不好,接縫中有雜物,管片縱縫有內(nèi)外張角、前后喇叭等,管片之間的縫隙不均勻,局部縫隙太大,使止水條無法滿足密封的要求,周圍的地下水就會滲漏進(jìn)隧道。
(2)管片碎裂,破損范圍達(dá)到粘貼止水條的止水槽時,止水條與管片間不能密貼,水就從破損處滲漏進(jìn)隧道。
(3)糾偏量太大,所貼的楔子墊塊厚度超過止水條的有效作用范圍。
(4)止水條粘貼質(zhì)量不好,粘貼不牢固,使止水條在拼裝時松脫或變形,無法起到止水作用。
(5)止水條質(zhì)量不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),強度、硬度、遇水膨脹倍率等參數(shù)不符合要求,而使止水能力下降。
(6)對已貼好止水條的管片保護(hù)不好,使止水條在拼裝前已遇水膨脹,管片拼裝困難且止水能力下降。
3)預(yù)防措施
(1)提高管片的拼裝質(zhì)量,及時糾環(huán)面,拼裝時保證管片的整圓度和止水條的正常工況,提高縱縫的拼裝質(zhì)量。
(2)對破損的管片及時進(jìn)行修補,運輸過程中造成的損壞應(yīng)在貼止水條以前修補好。對于因為管片與盾殼相碰而在推進(jìn)或拼裝過程中被擠壞的管片,也應(yīng)原地進(jìn)行修補,以對止水條起保護(hù)作用。
(3)控制襯墊的厚度,在貼過較厚襯墊處的止水條上應(yīng)按規(guī)定加貼一層遇水膨脹橡膠條。
(4)應(yīng)嚴(yán)格按照粘貼止水條的規(guī)程進(jìn)行操作,清理止水槽、膠水不流淌以后才能粘貼止水條。
(5)采購質(zhì)量好的止水條產(chǎn)品,在施工過程中定期抽檢止水條的質(zhì)量,產(chǎn)品須檢驗合格方能使用。
(6)在施工現(xiàn)場加工雨篷等防護(hù)設(shè)施,加強對管片的保護(hù)。根據(jù)情況也可對膨脹性止水條涂緩膨脹劑,確保施工的質(zhì)量。
4)治理方法
(1)對滲漏部分的管片接縫進(jìn)行注漿。
(2)利用水硬性材料在滲漏點附近進(jìn)行壁后注漿。
(3)對管片的縱縫和環(huán)縫進(jìn)行嵌縫,嵌縫一般采用遇水膨脹材料嵌入管片內(nèi)側(cè)預(yù)留的槽中,外面封以水泥砂漿以達(dá)到堵漏的目的。
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