引洮工程隧洞掘进机（TBM）施工隧洞质量控制重点分析及对.doc

引洮工程隧洞掘进机(TBM)施工隧洞质量控制重点分析及对策 范彩娟 (山西省水利水电工程建设监理公司 太原 030002） 摘要：文中以引洮工程为例，分析了隧洞衬砌管片生产与安装、豆砾石回填灌浆、不良地质洞的TBM掘进与支护的重点和难点，提出了监理工作中应采取的措施。 主题词：水工隧洞； 管片生产与安装；豆砾石回填灌浆 中图分类号：TV523 文献标识码：B 甘肃省引洮供水一期工程位于甘肃省中部，属国家重点建设工程，水源为位于甘肃省卓尼县境内的洮河九甸峡水利枢纽。引洮供水一期工程总干渠7号隧洞全长17286km，横断面型式为圆型，净断面尺寸(直径)D＝4.96m设计纵坡均为1/1 650，设计流量32m3/s，加大流量36m3/s。 1)原材料和管片强度：本工程管片混凝土强度要求标准为C45，其砂石骨料料场已由发包人勘察选定，但水泥与钢材的质量、混凝土的生产过程、管片的浇筑及养护过程都直接关系到管片强度，这是监理应关注的重点。 2)钢筋笼的绑扎：由于钢筋笼绑扎与管片混凝土浇筑在不同的车间生产，钢筋定位稍有不慎，就会造成管片的混凝土保护层不能满足设计要求，直接影响到工程的运行安全和运行寿命。 3)管片裂缝：管片生产过程中，管片出窑脱模后在厂房内预冷时要用棚布遮盖以防止由于温度骤降产生的表面裂缝；安装过程中，由于湿度变化和安装推进力的作用可能产生裂缝，这就要求监理工程师要多加关注正在安装和安装完成的管片质量。 4)管片的几何尺寸：管片的几何尺寸直接关系到安装的平整度和接缝的质量，本工程要求管片安装精度为：接缝宽度不大于5mm，环纵向错台不大于±5mm，而往往由于模具的变形、工人的操作失误造成管片几何尺寸出现误差，导致安装质量不能满足施工合同文件的要求，这就要求监理工程师经常性地督促承包人对模具进行校验，确保管片的几何尺寸满足合同要求。 5)管片的编号与标识：本工程TBM施工洞段支护形式是管片组装而成，且分A、B、C三种型号，每种型号的管片又安装于不同类型的围岩，因此每一个管片都应追溯到生产、安装全过程，只有详细的编码和明确标识，才能保证正确使用管片和记录全洞每一个部位的质量。 2、隧洞掘进机(TBM)掘进 1)贯通误差：本工程隧洞设计长度17.286km，TBM施工中，由于地质条件的限制成洞轴线可能出现波浪蛇形线，甚至出现软基地层导致TBM下沉，垂直误差超出隧洞的允许误差要求，影响到隧洞的过水能力。在施工过程中监理工程师要给予高度关注，确保满足合同及规范要求。 2)不良地质洞段TBM掘进：本工程虽然有诸多的不良地质段，但直接影响TBM掘进的不良地质段有三种，一是软岩层（Ⅳ、Ⅴ类围岩），可能造成TBM机头下沉；二是断层段可能出现塌方和卡机；三是对于溶洞问题，要加强预测工作，要求TBM操作人员经常保持高度的警惕性和熟练的技术，随时观察掘进机掘进过程中的各种变化，主要是根据推力缸的退推力大小，如发现压力突然下降并幅度很大，说明机头前部掌子面失去阻力，前面是空的，这时应立即停机。当然也可以根据掘进石渣的变化情况分析，如有溶洞迹象出现，则石渣中可能有溶岩。因此，应特别注意对复杂地质条件进行超前预测，并采取相应的措施。 3)地质编录：TBM掘进施工是流水线作业，由于护盾的遮盖，必须采取特殊的办法对隧洞地质条件进行判断和编录，地质监理工程师需有此方面的实践经验。 3、管片安装 1)管片安装是否平整、规范直接影响到工程的运行和安全，特别是TBM刚进洞，掘进和安装均需一定的磨合，监理工程师应特别关注磨合期的管片安装。 2)本工程根据不同的地质条件，设计有五种管片类型，管片换型时应针对地质条件判断并留有一定的余量。要随时掌握掘进的地质情况，根据地质变化迅速确定围岩类别，并根据不同的围岩类别改变衬砌所用的管片型号。一般通过对掘进出的石渣的观察、对刀头推进力的大小和对掘进速度的快慢等进行综合分析和判断来确定围岩类别。 4、豆砾石回填灌浆 1)隧洞顶部一定角度范围内回填灌浆不易密实，需采取措施。 2)在豆砾石混凝土质量抽检方面，由于豆砾石混凝土很难按照标准进行试验，实施过程中应有专门的措施。 3)注浆设备：灌浆过程中，往往由于TBM掘进较快，安装在后配套上的注浆设备不能满足快速掘进的要求，故应提前采取相应的措施，使掘进和注浆能紧跟进行，确保结石强度达到C15，底拱90o 范围内充填的水泥砂浆达到M15的要求。 5、其他 1)根据现有的地质资料，引洮工程隧洞施工中的重要技术问题有三个方面：水控制、防膨胀蠕变卡阻和防坍塌。重点之一的隧洞内施工的水控制，包括地层渗水和施工用水两方面。对于第三系岩层，针对其沉积时代较晚，胶结程度差，特别是对水的作用非常敏感的物性，必须在水流控制方面做文章。要协助施工单位研究探索适当减少刀盘喷水流量、采取尽快