盾构到达(过加固区、冷冻区、钢套筒接收)常见问题及处理方法

题及处理方法

盾构到达洞门处为淤泥质粘土夹粉土及粉细砂层，地下水丰富，埋深浅，出洞风险极高，因此本次达到接收采用三轴搅拌加固、旋喷加固、冷冻加固和钢套筒接收四种方法相结合的接收方式，保证了盾构机进洞的安全。 1 常见问题

在整个接收过程中，稍有控制不好，会造成如下问题。以下问题虽然在我项目部施工过程中没有全部出现，但结合类似工程经验，过程控制不当都会带来如下问题，影响安全、质量及进度。

1、套筒与洞门钢环固定不牢固，造成钢环错位。

2、工序安排不合理、安排不当、施工时间长造成暴露、掌子面垮塌。

3、钢套筒漏水，不利于保压。

4、后靠、支撑不牢固，套筒错位、变形。 5、盾构姿态不好，刮、蹭套筒使之变形。 6、刀盘在推进过程中被冻结。 2 处理方法

我项目部的两次盾构到达、接收施工比较顺利，处理方法及总结如下：

1、将盾构推进分段管理，编制详细作业指导书：

盾构进洞段的推进施工分三个阶段。阶段划分区域详见下图盾构机进洞阶段划分区示意图。

盾构机进洞阶段划分区示意图

第一阶段：盾构机推进至加固体，但刀盘尚未抵达冻结体 刀盘中心刀进入加固体1.05m后，盾尾加强水泥砂浆的注入，切断刀盘前后的水力联系，刀盘中心刀进入加固体2.25m后，盾构停机检查，要求盾构机处于最佳状态，蒸汽发生器安装并试用后，再次开始推进，准备进入第二阶段的推进。

在第一阶段的推进过程中，需要注意以下事项：

（1）推进过程中严格控制推进速度和总推力，避免进刀量过大引起的刀盘被卡。加固区强度较高，推进速度在3～15mm/min，推力在1600~1900T。在刀盘转动过程中土仓内及刀盘前加注泡沫进行润滑和改良土体。

（2）严格控制盾构姿态，特别是盾构切口的姿态，根据最后前50环的姿态控制测量，和洞门中线的复核测量，确定洞门中心精确位置，控制目标为水平+40~+45mm，垂直+65～+100mm之间。

（3）控制盾尾间隙，保证盾尾间隙的均匀，必要时安装转弯环管片进行调节。

（4）严格控制切口的土压力为1.9~2.0bar。

（5）推进过程连续均匀，均衡施工，保证土仓内一定土压，防止出空土仓盾构机抬头上浮。

（6）推进过程中加强盾尾油脂的压注，防止盾尾漏浆。 （7）拼装增加注浆孔的管片，以备封堵洞门时注浆 （8）加大同步注浆量为5~6m³ 第二阶段：盾构机刀盘穿越冻结体

盾构机恢复掘进后，随时观测渣土温度，当渣土温度低于10°时，打开蒸汽发生器，防止刀盘被冻住。

在第二阶段的推进过程中，需要注意以下事项：

（1）在刀盘距离冻土墙50cm时，开始连续转动刀盘，直至盾构机刀盘穿越冻土后再按照常规推进转动刀盘。

（2）刀盘穿越冻结体时，推进速度在5~10mm/min，保证土仓内土压2.0bar，防止出空土仓盾构机抬头上浮。

（3）盾构机在拼装管片时，刀盘要求每隔10分钟转动刀盘2分钟，防止刀盘被冻住

（4）同步注浆量控制在5~6m³

第三阶段：进钢套筒掘进

盾构机刀盘推出冷冻体后，盾构开始开进第三阶段推进，盾构机刀盘中心刀进入加固体7.6m后，盾构机开始进入钢套筒。

盾构机刀盘中心刀进入加固体16.65m后，盾尾脱离洞门钢环，停止同步注浆，。

在第三阶段的推进过程中，需要注意以下事项：

（1）参数设置：推速20~30mm/min；推力11000~13000KN，视实际推力大小，以不超过此值为原则；土压力1.9~2.1bar；在钢套筒内掘进以正常掘进模式掘进。盾构机在钢套筒内掘进过程中，要确保与外界联系，密切观察钢套筒顶部的情况，一旦发现变形量超量或有渗漏时，必须立即停止掘进，及时采取补救措施。

（2）并根据钢套筒顶部安装的压力表的读数，及时调整推进压力，避免推进压力过大，对钢套筒密封处出现渗漏状况，压力过大时，打开钢套筒后板盖上的排浆口，进行卸压。

（3）进套筒时姿态控制：必须以实际测量的钢套筒安装中心线为准控制盾构机姿态，实际控制目标为水平+40~+45mm，垂直+65～+100mm之间。要求中心线偏差控制在±2cm之内。盾构机在进入钢套筒内之后，要根据实际的设计曲线变化，及时调整盾构姿态。

（4）盾构机推到位置并完成洞门密封后，出空舱内回填物。 （5）打开钢套筒底部的排浆管，排出剩余的浆液，并检查筒体的漏浆情况。在洞门双液浆凝固后，情况稳定，安全的情况下，开始

拆除钢套筒。

（6）测量与监测：盾构机到达掘进及过程加大测量频率，并复核控制点，确保盾构机到达的姿态正确，在盾构机到达前布置监测点，在端头连续墙、地面及周围建筑物布置沉降观测点；围护结构及钢套筒、洞门周围布置形变监测点。并测量初始值，盾构机到达过程中每天测量2次，若变形较大，增加测量频率并及时通报项目部采取处理措施。进钢套筒过程中，设专人观测钢套筒的稳定、变形情况，发现异常情况立即停机处理。

2、钢套筒安装前的检查：

使用前必须对钢套筒进行检查，检查内容如下： 1）钢套筒圆度

使用前对整体钢套筒的圆度进行检查，必要时由制造厂家进行检查，确保其圆度，避免盾构机进入钢套筒时与钢套筒间距不均，导致盾体与钢套筒碰撞使钢套筒发生位移变形等意外。

2）钢套筒的密封性

钢套筒分多块组成，各组成块之间均须加垫橡胶垫，对橡胶垫必须严格控制质量，防止损坏，或有漏洞，避免出现漏浆泄压。另外，钢套筒各部件之间连接均采用螺栓连接，对螺栓连接面也应进行检查，对连接面出现变形或破坏的部位进行修复，避免出现漏洞。连接螺栓是保证各部分连接紧密的重要构件，使用前应确保连接螺栓质量和数量，保证各部分连接的强度。

钢套筒组装完成后，在筒体内加气检查其密封性，气压为

0.2Mpa，若在12小时内，气压保持在0.18Mpa上，则可满足钢套筒接收要求，如果小于0.18Mpa，找出泄气部分，检查并修复其密封质量，然后再次进行试压，直至满足试压要求。

3）钢套筒焊缝

钢套筒由钢板焊接而成，使用前必须全面检查钢套筒各个部位的焊缝，对有损伤的焊缝进行补焊，确保焊缝质量，保证整个钢套筒的整体性。

3、套筒安装注意事项：

1）钢套筒定位时，要求钢套筒架中心线、线路中心线两条控制线重合，误差不大于1cm。

2）安装前，需进行盾构接收底板的清理工作，并在上面满铺钢板，钢套筒能顺利平移至指定位置。

3）在钢套筒底部60°范围内浇筑15cm后的C20砂浆基座。目的为了防止盾构机的刀盘磕头而顶到了钢套筒下面的钢板。见图所示。

钢套筒底部砂浆基座

4）钢套筒填料时，为了保证填进去的料是三分之而的土和三分之一的水，可以边填料边加水，在填土快要满时，就在钢套筒内留也1m的高度用来加水。

保证回填渣土无其他刚性材料，避免卡住填土通道，必要时对土体进行改良，增强土体的流动性。

5）保证钢套筒过渡环与洞门钢环、后靠与反力架以及反力架斜撑的焊接质量。

4、其它注意事项：

1）在盾构推进过程中；如果发生盾构长期停机，需停机之前通过注浆管路注入足量的膨润土；注意盾构过加固区、冷冻区、出掌子面上钢套筒的参数控制。

2）穿越冷冻区时，为保证刀盘不被冻住，需要土仓内持续注入蒸汽，刀盘停机时，连续转动，刀盘不能停止超过10分钟，同时适当降低土仓压力，并通过注入盐水进行渣土改良并防冻。

3）在盾构推进中，值班人员需时刻观察洞门钢环、钢套筒、横撑、后靠及斜撑的变形情况，如发现钢环拉出、套筒移动、横撑、后靠及斜撑脱焊、松动、变形时，应立刻向领导汇报，停止推进，采取相应加固措施后方可继续推进。

4）推进过程中需时刻观察钢套筒内的压力。加强地面与盾构机内、洞内与洞外的沟通，协调好每一环的工序时间。同时加大地面巡查力度，做好地面监测工作。

5）做好物资供应工作，保证盾构推进时各项物资及时提供；同时现场应储存必要的抢险物资，当出现险情时，能快速，有效的采取措施。 3 相关心得

1、项目部在接收前需编制详细作业指导书，明确负责人、时间、材料、设备等，过程中工程部、安质部要对每道工序进行交底与现场值班、过程卡控。

2、需加强对专业分包队伍的管理，由于牵涉的工艺较多，如冷冻、套筒、洞门破除等，都是专业队伍，每天要召开会进行协调和统一安排。