盾构法隧道施工质量通病及防治.pdfVIP

盾构法隧道施工质量通病及防治

盾构法隧道施工的质量控制重点是建成的隧道实际轴线与设计轴线的一致性；另外，

隧道的综合防水能力，隧道施工过程对地层的扰动、对周围环境的影响等也是反映隧道施

工质量的重要指标。

为了保证隧道施工质量能符合相关标准，对盾构法施工的每道施工工序的质量均应严

格控制，保证各关键技术参数达到能控制工程质量标准的范围。

第一节盾构进、出洞

盾构进出洞是盾构法隧道施工中的一道关键工序。在进、出洞过程中，施工环节多，

工作量集中，各工种交叉施工频繁，设备、人员众多，工作零乱，因此，加强质量管理和

控制尤为重要。

1、盾构基座变形

1.1、现象

在盾构进出洞过程中，盾构基座发生变形，使盾构掘进轴线偏离设计轴线。

1.2、原因分析

⑴盾构基座的中心夹角轴线与隧道设计轴线不平行，盾构在基座上纠偏产生了过大的

侧向力；

⑵盾构基座的整体刚度、稳定性不够，或局部构件的强度不足；

⑶盾构姿态控制不好，盾构推进轴线与基座轴线产生较大夹角，致使盾构基座受力不

均匀；

⑷对盾构基座的固定方式考虑不周，固定不牢靠。

1.3、预防措施

⑴盾构基座形成时中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向一致，当洞口段隧道设计轴线

处于曲线状态时，可考虑盾构基座沿隧道设计曲线的切线方向放置，切点必须取洞口内侧

面处；

⑵基座框架结构的强度和刚度能克服出洞段穿越加固土体所产生的推力；

⑶合理控制盾构姿态，尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致；

⑷盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实，保证接触面积满足要求。

1.4、治理方法

⑴先停止推进，对已发生变形破坏的构件分析破坏原因，进行相应的加固。对需要调

换的部件，先将盾构支撑加固牢靠，再调换被破坏构件；

⑵盾构基座的变形确实严重，盾构在其上又无法修复和加固时，只能采取措施使盾构

脱离基座，创造工作条件后对基座作修复加固。

2、盾构后靠支撑位移及变形

2.1、现象

在盾构出洞过程中，盾构后靠支撑体系在受盾构推进顶力的作用后发生支撑体系的局

部变形或位移。

2.2、原因分析

⑴盾构推力过大，或受出洞千斤顶编组影响，造成后靠受力不均匀、不对称，产生应

力集中；

⑵盾构后靠混凝土充填不密实或填充的混凝土强度不够；

⑶组成后靠体系的部分构件的强度、刚度不够，各构件间的焊接强度不够；

⑷后靠与负环管片间的结合面不平整。

2.3、预防措施

⑴在推进过程中合理控制盾构的总推力，且尽量使千斤顶合理编组，使之均匀受力；

⑵采用素混凝土或水泥砂浆填充各构件连接处的缝隙，除充填密实外，还必须确保填

充材料强度，使推力能均匀地传递至工作井后井壁。在构件受力前还应做好填充混凝土的

养护工作；

⑶对体系的各构件必须进行强度、刚度校验，对受压构件一定要作稳定性验算。各连

接点应采用合理的连接方式保证连接牢靠，各构件安装要定位精确，并确保电焊质量以及

螺栓连接的强度；

⑷尽快安装上部的后盾支撑构件，完善整个后盾支撑体系，以便开启盾构上部的千斤

顶，使后盾支撑系统受力均匀。

2.4、治理方法

⑴对产生裂缝或强度不够的缝隙填充料凿除，重新充填，并经过养护后达到要求强度

再恢复推进；

⑵对变形的构件进行修补及加固。根据推进油压及千斤顶开启数量计算出发生破坏时

的实际推力，对后靠体系进行校验；

⑶对于发现裂缝的接头及时进行修补。

3、凿除钢筋混凝土封门产生涌土

3.1、现象

在拆除洞封门过程中，洞门前方土体从封门间隙内涌人工作井(接收井)内。

3.2、原因分析

⑴封门外侧土体加固方案不当或加固效果欠佳，自立性达不到封门拆除所需的施工时

间；

⑵地下水丰富，土体软弱自立性极差；

⑶封门拆除工艺编制不合理或施工中发生意外，造成封门外土体暴露时间过长。

3.3、预防措施

⑴根据现场土质状况，制定合理的土体加固方案，并在拆封门前设置观察孔，检测加

固效果，以确保在土体加固效果良好的情况下拆封门；

⑵布置井点降水管，将地下水位降至能保证安全出洞水位；

⑶根据封门的实际尺寸，制定合理的封门拆除工艺，施工安排周详，确保拆封门时安

全、快速。

3.4、治理方法

创造条件使盾构尽快进入洞口内，对洞门圈进行注浆封堵，减少土体流失。

4、盾构出洞段轴线偏离设计

4.1、现象

盾构出洞推进段的推进轴线上浮，偏离隧道设计轴线较大，待推进一段距离后盾构推

进轴线才能控制在隧道轴线的偏差范围内。

4.2、原因分析

⑴洞口土体加固强度太高，使盾构推进的推力提高。而盾构刚出洞时，开始几环的后

盾管片是开口环，上部后盾支撑还未安装好，千斤顶无法使用，推力集中在下部，使盾构

产生一个向上的力矩，盾构姿态产生