隧道施工質量通病及防治措施

2021-08-17 23:15:28 字數 4980 閱讀 7542

一、編制目的

為了保證隧道施工質量能符合相關標準,對盾構法施工的每道施工工序的質量均應嚴格控制,保證各關鍵技術引數達到能控制工程質量標準的範圍。

二、質量通病及防治措施

2.1、盾構進、出洞

盾構進出洞是盾構法隧道施工中的一道關鍵工序。在進、出洞過程中,施工環節多, 工作量集中,各工種交叉施工頻繁,裝置、人員眾多,工作零亂,因此,加強質量管理和控制尤為重要。

2.1.1、盾構基座變形

1、現象

在盾構進出洞過程中,盾構基座發生變形,使盾構掘進軸線偏離設計軸線。

2、原因分析

⑴盾構基座的中心夾角軸線與隧道設計軸線不平行,盾構在基座上糾偏產生了過大的側向力;

⑵盾構基座的整體剛度、穩定性不夠,或區域性構件的強度不足;

⑶盾構姿態控制不好,盾構推進軸線與基座軸線產生較大夾角,致使盾構基座受力不均勻;

⑷對盾構基座的固定方式考慮不周,固定不牢靠。

3、預防措施

⑴盾構基座形成時中心夾角軸線應與隧道設計軸線方向一致,當洞口段隧道設計軸線處於曲線狀態時,可考慮盾構基座沿隧道設計曲線的切線方向放置,切點必須取洞口內側面處;

⑵基座框架結構的強度和剛度能克服出洞段穿越加固土體所產生的推力;

⑶合理控制盾構姿態,盡量使盾構軸線與盾構基座中心夾角軸線保持一致;

⑷盾構基座的底面與始發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

⑴先停止推進,對已發生變形破壞的構件分析破壞原因,進行相應的加固。對需要調換的部件,先將盾構支撐加固牢靠,再調換被破壞構件;

⑵盾構基座的變形確實嚴重,盾構在其上又無法修復和加固時,只能採取措施使盾構脫離基座,創造工作條件後對基座作修復加固。

2.1.2、盾構後靠支撐位移及變形

1、現象

在盾構出洞過程中,盾構後靠支撐體系在受盾構推進頂力的作用後發生支撐體系的區域性變形或位移。

2、原因分析

⑴盾構推力過大,或受出洞千斤頂編組影響,造成後靠受力不均勻、不對稱,產生應、力集中;

⑵盾構後靠混凝土充填不密實或填充的混凝土強度不夠;

⑶組成後靠體系的部分構件的強度、剛度不夠,各構件間的焊接強度不夠;

⑷後靠與負環管片間的結合面不平整。

3、預防措施

⑴在推進過程中合理控制盾構的總推力,且盡量使千斤頂合理編組,使之均勻受力;

⑵採用素混凝土或水泥砂漿填充各構件連線處的縫隙,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後井壁。在構件受力前還應做好填充混凝土的養護工作;

⑶對體系的各構件必須進行強度、剛度校驗,對受壓構件一定要作穩定性驗算。各連線點應採用合理的連線方式保證連線牢靠,各構件安裝要定位精確,並確保電焊質量以及螺栓連線的強度;

⑷盡快安裝上部的後盾支撐構件,完善整個後盾支撐體系,以便開啟盾構上部的千斤頂,使後盾支撐系統受力均勻。

4、治理方法

⑴對產生裂縫或強度不夠的縫隙填充料鑿除,重新充填,並經過養護後達到要求強度再恢復推進;

⑵對變形的構件進行修補及加固。根據推進油壓及千斤頂開啟數量計算出發生破壞時的實際推力,對後靠體系進行校驗;

⑶對於發現裂縫的接頭及時進行修補。

2.1.3、鑿除鋼筋混凝土封門產生湧土

1、現象

在拆除洞封門過程中,洞門前方土體從封門間隙內湧人工作井(接收井)內。

2、原因分析

⑴封門外側土體加固方案不當或加固效果欠佳,自立性達不到封門拆除所需的施工時間;

⑵地下水豐富,土體軟弱自立性極差;

⑶封門拆除工藝編制不合理或施工中發生意外,造成封門外土體暴露時間過長。

3、預防措施

⑴根據現場土質狀況,制定合理的土體加固方案,並在拆封門前設定觀察孔,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;

⑵布置井點降水管,將地下水位降至能保證安全出洞水位;

⑶根據封門的實際尺寸,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

創造條件使盾構盡快進入洞口內,對洞門圈進行注漿封堵,減少土體流失。

2.1.4、盾構出洞段軸線偏離設計

1、現象

盾構出洞推進段的推進軸線上浮,偏離隧道設計軸線較大,待推進一段距離後盾構推進軸線才能控制在隧道軸線的偏差範圍內。

2、原因分析

⑴洞口土體加固強度太高,使盾構推進的推力提高。而盾構剛出洞時,開始幾環的後盾管片是開口環,上部後盾支撐還未安裝好,千斤頂無法使用,推力集中在下部,使盾構產生乙個向上的力矩,盾構姿態產生向上的趨勢;

⑵盾構正面平衡壓力設定過高導致引起盾構正面土體拱起變形,引起盾構軸線上浮;

⑶未及時安裝上部的後盾支撐,使上半部分的千斤頂無法使用,將導致盾構沿著向上的趨勢偏離軸線;

⑷盾構機械系統故障造成上部千斤頂的頂力不足。

3、預防措施

⑴正確設計出洞口土體加固方案,設計合理的加固方法和加固強度。施工中正確把握加固質量,保證加固土體的強度均勻,防止產生區域性的硬塊、障礙物等;

⑵施工過程中正確地設定盾構正面平衡土壓;

⑶及時安裝上部後盾支撐,改變推力的分布狀況,有利盾構推進軸線的控制,防止盾構上浮現象;

⑷正確操作盾構,按時保養裝置,保證機械裝置的完好。

4、治理方法

⑴施工過程中在管片拼裝時加貼楔子,調正管片環麵與軸線的垂直度,便於盾構推進糾偏控制;

⑵在管片拼裝時盡量利用盾殼與管片間隙作隧道軸線糾偏,改善推進後座條件:

⑶用注漿的辦法對隧道作少量糾偏,便於盾構推進軸線的糾偏。

2.1.5、盾構進洞時姿態突變

1、現象

盾構進洞後,最後幾環管片往往與前幾環管片存在明顯的高差,影響了隧道的有效淨尺寸。

2、原因分析

⑴盾構進洞時,由於接收基座中心夾角軸線與推進軸線不一致,盾構姿態產生突變,盾尾使在其內的圓環管片位置產生相應的變化;

⑵最後兩環管片在脫出盾尾後,與周圍土體間的空隙由於洞口處無法及時地填充,在重力的作用下產生沉降。

3、預防措施

⑴盾構接收基座要設計合理,使盾構下落的距離不超過盾尾與管片的建築空隙;

⑵將進洞段的最後一段管片,在上半圈的部位用槽鋼相互鏈結,增加隧道剛度;

⑶在最後幾環管片拼裝時,注意對管片的拼裝螺栓及時復緊,提高抗變形的能力;

⑷進洞前調整好盾構姿態,使盾構標高略高於接收基座標高。

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。

2.1.6、盾構進、出洞時洞口土體大量流失

1、現象

進出洞時,大量的土體從洞口流入井內,造成洞口外側地面大量沉降。

2、原因分析

⑴洞口土體加固質量不好,強度未達到設計或施工要求而產生塌方,或者加固不均勻,隔水效果差,造成漏水、漏泥現象;

⑵在鑿除洞門混凝土或拔除洞門鋼板樁後,盾構未及時靠上土體,使正面土體失去支撐造成塌方;

⑶洞門密封裝置安裝不好,止水橡膠簾帶內翻,造成水土流失:

⑷洞門密封裝置強度不高,經不起較高的土壓力,受擠壓破壞而失效;

⑸盾構外殼上有突出的注漿管等物體,使密封受到影響;

⑹進洞時未能及時安裝好洞圈鋼板;

⑺進洞時土壓力末及時下調,致使洞門裝置被頂壞,大量井外土體塌入井內。

3、預防措施

⑴洞口土體加固應提高施工質量,保證加固後土體強度和均勻性;

⑵洞口封門拆除前應充分做好各項進、出洞的準備工作;

⑶洞門密封圈安裝要準確,在盾構推進的過程中要注意觀察,防止盾構刀盤的周邊刀割傷橡膠密封圈。密封圈可塗牛油增加潤滑性;洞門的扇形鋼板要及時調整,改善密封圈的受力狀況;

⑷在設計、使用洞門密封時要預先考慮到盾殼上的凸出物體,在相應位置設計可調節的構造,保證密封的效能;

⑸盾構進洞時要及時調整密封鋼板的位置,及時地將洞口封好;

⑹盾構將進入進洞口土體加固區時,要降低正面的平衡壓力。

4、治理措施

⑴將受壓變形的密封圈重新壓回洞口內,恢復密封效能,及時固定弧形板,改善密封橡膠帶的工作狀態;

⑵對洞口進行注漿堵漏,減少土體的流失。

2.2、 盾構掘進

盾構掘進是盾構法隧道施工的主要工序,要保證隧道的實際軸線和設計軸線相吻合, 並確保管片圓環拼裝質量,使隧道不漏水,地面不產生大的變形。

2.2.1、土壓平衡式盾構正面阻力過大

1、現象

盾構推進過程中,由於正面阻力過大造成盾構推進困難和地面隆起變形。

2、原因分析

⑴盾構刀盤的進土開口率偏小,進土不暢通;

⑵盾構正面地層土質發生變化;

⑶盾構正面遭遇較大塊狀的障礙物;

⑷推進千斤頂內洩漏,達不到其本身的最高額定油壓;

⑸正面平衡壓力設定過大;

⑹刀盤磨損嚴重。

3、預防措施

⑴合理設計進土孔的尺寸,保證出土暢通;

⑵隧道軸線設計前,應對盾構穿越沿線作詳細的地質勘查,摸清沿線影響盾構推進的障礙物的具體位置、深度,以使軸線設計考慮到這一狀況;

⑶詳細了解盾構推進斷面內的土質狀況,以便及時優化調整土壓設定值、推進速度等施工引數;

⑷經常檢修刀盤和推進千斤頂,確保其執行良好;

⑸合理設定平衡壓力,加強施工動態管理,及時調整控制平衡壓力值。

4、治理方法

⑴採取輔助技術,盡量採取在工作面內進行障礙物清理,在條件許可的情況下,也可採取大開挖施工法清理正面障礙物;

⑵增添千斤頂,增加盾構總推力。

2.2.2、泥水加壓平衡式盾構正面阻力過大

1、現象

盾構推進過程中,由於正面阻力過大造成盾構推進困難。

2、原因分析

⑴泥水平衡系統不能建立或泥水壓力過大;

⑵盾構刀盤的進土開口率偏小,進土不暢通;

⑶盾構正面地層土質發生變化;

⑷盾構正面遭遇較大塊狀的障礙物;

⑸推進千斤頂內洩漏,達不到其本身的最高額定油壓。

3、預防措施

⑴嚴格控制泥水質量,準確設定泥水平衡壓力、推進速度等施工引數,同時確保泥水輸送系統的正常執行;

⑵詳細了解盾構推進斷面內的土質狀況,以便及時優化調整平衡壓力設定值、推進速度等施工引數,同時配製與土質相適應的泥水;

⑶在盾構穿越沿線做好詳盡的地質勘查,事先清除障礙物或調整設計軸線;

⑷經常檢修推進千斤頂,確保其執行良好。

隧道施工質量通病與防治

摘要 我國高原 丘陵和山地佔國土總面積的69 隨著交通建設的發展,隧道工程以其特殊的優勢,得到了長足的發展。然而,由於隧道施工的特殊性和複雜性,其質量也相對較難保證。充分認識隧道工程質量通病的危害性並加以防止,對提高隧道工程質量是十分重要的。我國高原 丘陵和山地佔國土總面積的69 隨著交通建設的發展...

涵洞施工質量通病及防治措施

二 涵面鋪裝層問題 涵面防水層滑移 翹邊 起泡。保護層疏鬆 起砂 脫皮等。產生原因包括 涵面混凝土鋪裝層,鉸縫間混凝土標號低,板底不平整,動荷載反覆衝擊振動作用下,使鉸縫間混凝土脫落,單板受力使混凝土鋪裝層損毀。橋涵混凝土鋪裝層防滲水能力差,雨雪水由於大孔隙率的瀝青表處面層下滲後,鋪裝層及鉸縫混凝土...

現澆混凝土施工質量通病及防治措施

一 混凝土蜂窩 麻麵 孔洞 1 產生原因 1 模板表面粗糙並粘有幹混凝土,澆灌混凝土前澆水濕潤不夠,或模板縫沒有堵嚴,澆搗時,與模板接觸部分的混凝土失水過多或滑漿,混凝土呈幹硬狀態,使混凝土表面形成許多小凹點。2 混凝土攪拌時間短,加水量不准,混凝土和易性差,混凝土澆築後有的地方砂漿少石子多,形成蜂...