盾构施工机械成本控制
盾构施工机械成本控制(精选6篇)
盾构施工机械成本控制 第1篇
隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制
盾构法施工,因其先进的施工工艺和不断完善的施工技术, 使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大成功。但因其造价高昂, 其进一步推广受到限制。因此,如何合理地控制盾构隧道的建设成本、降低工程造价,已成为当前地下空间开发必须认真研究的课题。2.隧道盾构法施工技术的特点及发展前景.盾构法施工原理是:尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工,从 而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。该施工技术 有以下特点: 1.可在盾构设备掩护下安全地进行地下开挖与衬砌作业;2.施工时可不影响地面交通及河道航运;3.施工时的噪音和震动引起 的公害小;4.其机械化与自动化的程度高,劳动强度低;5.多车道的隧 道分期施工、分期运营,可减少一次性投资;6.施工精度要求高;7.盾构机设备施工过程中不可后退。
在国外,盾构隧道施工技术已发展细化为大量、复杂的施工技术, 但我国必须根据国情引进、吸收国外这些新型技术。就目前我国盾构 技术现状而言,一些问题的解决、新技术的开发将成为当务之急,主要 有以下几点:①盾构机的国产化问题;②长距离盾构掘进施工技术;③ 大直径或异型盾构施工技术;④复杂地层盾构机适应性;⑤管片技术。盾构技术的发展日新月异,新技术层出不穷,而新技术能否得到应用 的决定性因素就是造价问题,即经济性问题。3.隧道盾构法施工的成本构成与主要影响因素
隧道盾构法施工成本的涵义
隧道盾构法施工成本是:指建筑施工企业以工程项目为成本核算 对象,在施工过程中所耗费的全部生产费用的总和,包括设备费、材 料费、人工费、管理费等。3.2隧道盾构法施工成本的构成及影响因素
按成本的经济性,项目的成本由直接和间接成本两部分构成。直 接成本:施工过程中,耗费构成的工程实体,或有助于形成工程的各项 支出,包括人工费、材料费、机械使用费和其它直接费用。间接费用: 企业内部各工程项目部为组织和管理工程施工所发生的全部支出,包 括:①管理人员的工资、奖金及福利;②工程项目部所使用的固定资产 折旧费及修理、物料消耗和低值易耗品费用;③工程项目部的水电取 暖费、办公费、差旅费及其它费用等。影响隧道盾构法施工成本的因 素有技术措施和管理措施两方面。技术措施包括盾构掘进施工方法合理与否、施工材料的选用、盾构设备的选型、工期筹划、成本管理及其它方面等。施工管理措施包括成本管理、进度管理、质量管理和施 工管理等。本文主要从以上几项技术措施和成本管理等方面来进行探讨。
隧道盾构法施工成本的技术措施
就技术措施方面,本文主要是以盾构隧道法施工的各项成本费用 构成为出发点而进行分析研究的,并且,还可发现构成费用 的主体有这几大项:管片预制、盾构设备、掘进劳务费、材料消耗、水电费、渣土运输处理及附属项目(包括端头加固、联络通道施工等)。
一、管片和二次衬砌成本的措施
1合理的设计方法
盾构隧道的设计主要是针对管片和衬砌的设计。国内外关于管片 设计方法有很多,目前一般用以下四种方法:①惯用法,是将管片环作 为刚度均匀的环来考虑,此法不考虑管片接头部分的弯曲刚度下降, 管片环和管片主截面具有同样刚度、并且弯曲刚度均匀;②修正惯用法,也是将管片环考虑为弯曲刚度均匀的环,但考虑了管片接头部分的弯曲刚度下降和环向螺栓处的弯矩上升;③多铰环法,是将管片接 头作为铰结构来考虑,地基与管片环之间的相互作用用地基弹簧来表 示;④梁-弹簧法,是将管片主截面模拟成梁、将管片环向接头模拟成 旋转弹簧、将环径向接头模拟成剪切弹簧,将地基与管片环之间的相 互作用用地基弹簧来表示,该法较为接近实际情况。2衬砌省略
二次衬砌的作用在于:防腐、防水、防火、隧道内表面光滑、管 片拼装蛇行修正以及隧道衬砌的补强。在确保衬砌强度和结构安全性 的条件下,二次衬砌的省略,有以下优点:①直接导致成本的降低;② 工期得以缩短;③因掘削断面的缩小,排出的弃土减少,从而使机器设 备、始发及到达竖井等的规模缩小。3增加管片宽度
加宽管片后,盾构机的长度增加,从而造成费用增加。但因采用加 宽管片,管片生产费用及盾构施工所有材料的费用将降低。具体体现 在以下几方面:①可减少沿隧道纵向管片接头的数目,则管片的生产 费用就会降低;②隧道长度不变,组装次数减少,日推进量增加,可缩 短工期;③减少了隧道的环缝数量,改善了隧道的防水状况,还减少了 接缝止水材料以及连接件的投资。因此,在管片设计中考虑了如下几 点:a.采用等分管片;b.采用高强连接接头;c.加密管片断面边缘部位 的钢筋。4预应力高强管片的使用
这是一种新型的盾构隧道用管片,其作法是将预制的混凝土管片
在盾构机后方组装成一个环,并将预应力钢绞线插入预先埋设在管片 内的套管中进行张拉和锚固,从而形成一个预应力管片环,并具有无 裂缝及真圆性、止水性、耐久性等均好的特点。使用这种结构的优点 在于:①因省去了二次衬砌和减小了构件厚度,使盾构隧道的外径缩 小,降低了总的建设费用;②因省去了管片间、环间的接头螺栓类,使 得管片钢筋配置简单化,提高了施工性,有利于缩短工期;③不使金属 物件露在表面,可提高止水性,也可使内表面相对平滑,这对省去二次 衬砌也具有很好的适应性。
二、机器设备成本的措施
1合理的盾构机选型
盾构机选型直接关系到设备的购置费,且与造价的合理性有关。不合理的选型,会因为设备的预留储备过多(设备的利用率低),使其 购置费用占整个工程造价的比重过高,造成不必要的浪费;另外若所 选盾构地层适应性不好,会造成高能耗、低产出,且会造成工期的延误, 导致工程造价剧增。合理而科学的盾构选型应结合拟建隧道的功能、总长度、埋深、地质条件,以及沿线地面建筑物、地下构筑物和管线 等环境条件,结合对地表变形的控制要求等做综合的分析后决定,从 而使得所选盾构产生最大的费、效比。2特种盾构机的使用
(1)适应长距离掘进的盾构机盾构掘进的长距离化,可减少同时 施工的盾构机台数,也可减少中间连接竖井的数量和进出洞时的地层改良次数,达到降低工程造价的目的。
(2)适应断面形状变化的盾构机在建设过程中,往往会遇到两种 不同断面形状的隧道在地中结合的情况,势必造成整个施工成本的高 涨。采用断面形状可伸缩变化的特种盾构机,可达到降低造价的目的。
3效、高能切削刀具的使用
为适应长距离化掘进,对所选盾构机及其配套设备有如下要求: ①尽量减少损耗材料(切削刀具和密封材料)的更换次数;②提高切削 刀具耐久性,合理选择刀盘和刀具形状,各种切削刀头的合理布置以 及刀头的大型化等等;③施工材料和掘削土砂运输的高效化。盾构机设备的国产化
目前国内盾构设备大多都是进口设备,因涉及到技术和知识产 权,进口设备价格高昂,直接造成盾构建造成本很高,设备使用过程 中配件费用也要从国外进口,价格不菲,因此设备国产化,可以极大 的降低盾构施工成本,目前国内已经有几家具备生产条件的厂家,但 是设备的性能还需要进一步的提升。
三、竖井建造成本的措施
竖井数量越多,竖井建造费和盾构机进出洞处的地层改良费也越 高。为了尽量减少竖井的建造成本,可采取的有效措施有:盾构掘进的 长距离化,减少中间竖井的数量;采用特种盾构,使地中分叉、地中变 径处的竖井得以省略;在操作空间得以保证的前提下,尽量减少竖井 的建造面积。
四、高速化
高速化施工可明显缩短工期,降低设备维护费和人工费,从而降低总建设成本。为达到高速施工,可采取以下措施: 1提高掘进速度;2管片拼装高效化;3管片拼装和盾构掘进同时进行;4输高速化。
五、隧道盾构法施工成本的管理措施
成本管理的内容主要有:成本预测、成本计划、成本控制、成本 核算、成本分析和成本考核。抓好项目成本管理应“围绕一个中心, 把好两个关口,抓住三个环节,搞好四项管理”。5.1以降低成本为中心,搞好项目管理
首先,根据总体要求结合工程具体情况,制定项目成本降低计划, 计算出各分部分项工程的计划控制数,把降低成本责任落实到各管理 层;其次,设立专职成本核算员,建立成本监督和考核机制,及时跟踪 考核成本计划的运行情况,及时发现问题及时解决;再次,建立健全各 项成本管理台帐,为成本考核和成本分析提供依据。另外,每月召开有 关人员参加的成本分析会,及时找出成本管理中的漏洞,改进和完善 成本管理责任制。
六、安全、质量关,提高社会效益和经济效益
搞好安全生产可保障施工生产正常运行,还可减少安全事故的发 生,否则不但会影响工程进度、增加费用支出,还会影响社会信誉。为 此,要建立严格的安全生产责任制和安全防范体系,对安全防护用品, 一定要保证及时到位。工程质量的好坏与降低成本相辅相成,若工程 质量不能达标或发生质量事故,就要返工,造成人、财、物的浪费,还 可能延误工期,影响企业信誉。因此,应建立严格的质量保证体系,实行日常监督与定期大检查相结合,提高一次成优率,降低返工率,防止质量事故的发生。只有把好质量、安全这两个关口、努力提高工程质 量、防止质量和安全事故发生,才能保证达到降低成本的目标。5.3抓住工程预结算、施工进度和资金管理三个环节,实现降低成本的目的。工程开工前应编制施工图进行预算,做好工料分析,为安排施工计划、统计工程进度、办理工程结算、进行成本考核提供依据。同时 与工程中标价进行对比,找出投标报价与实际预算的差异,为成本分 析提供依据。合理组织施工是保证工程按合同工期完成的必要条件, 只有在合同工期内按时按质完工,才能保证工期效益。否则,则可能出 现延误工期的索赔,造成损失。及时依法回收资金,合理有效地使用资 金,提高资金周转率,实现资金的综合效益。
七、材料、劳务、费用支出和总分包的管理
(1)搞好材料管理:①严格计划管理,突出超前性;②把好现场进 料关;③把好材料领用关,严格限额领料制度;④严格材料的回收关, 做好残料、废料再利用,坚持工完场清。这样,既创造了较好的施工环 境,又可节约材料、降低成本。(2)强化劳务管理、节约人工成本:首先以竞标或择优录用方式选 择优良、有实力的劳务队伍,以默契的配合和较强的劳动组织保证工 程进度正常运行;二是做好劳动力使用计划,合理调配和使用劳动力, 按进度保证劳动力进、退场的及时,减少窝工、返工,并保证施工需求;三是加强施工任务书管理,及时办理劳务结算。
(3)控制费用支出,杜绝不合理开支:以精干高效为原则,减少冗员,降低支出。费用支出严格按计划控制,不合理支出要坚决取缔。在 现场临建费支出上,也要坚持少、精、简的办法,充分利用原有建筑, 减少临建费支出。
(4)正确处理好总分包关系,实现项目最佳效益:总分包施工管理 模式是工程项目组织管理的模式之一,业主与总承包方、总承包方与 分承包方之间是合同关系,总承包方按照总承包合同对业主负责,分 承包方按照分包合同对总承包方负责,总承包方和分承包方就分包工 程的质量对业主承担连带责任。选择分包队伍时,应选择有相应资质 和经济实力雄厚、现场管理经验丰富和技术熟练的专业队伍,以确保 工程质量和进度。把对分包队伍的管理纳入施工管理中,做好协调配 合工作,及时解决摩擦,在资金材料等方面予以支持,在质量安全方面 严格监督,以保证总包利益的实现。同时严格总分包合同对双方利益 分配的约定,合理足额收取总包管理费。
隧道施工进度控制
PDCA 管理法最早由美国统计学家戴明提出,这种方法的要点是:一切工作都应包括四个阶段。第一阶段是计划包括确定方针、目标、质量工作计划等;第二阶段是实施,就是贯彻执行计划;第三阶段是检查,即检查计划执行的效果,找出问题;第四阶段是处理,即推广成功的经验,总结失败的教训并制定纠偏措施,对没有解决的问题应找出原因,为下期计划提供资料。PDCA 管理法适用于 项目公司、班组、个人各个环节的工作。整个项目公司按 PDCA 管理法进行工作,落实到班组、个人以及各操作环节,也要求各班组各生产环节按 PD-CA 管理法进行工作。这样就形成一个大环带小环的情况,每个环都在不停地向前移动,整个项目公司和各班组、各作业环节的管理目标都一环扣一环 地配合进行。总体来说,PDCA 管理法,对于特定管理对象,在管理实践中总是处于循环状态,也就是PDCA环不停地滚动着,它又由若干次小循环构成,因而在整体上构成综合循环,同时,它的循环过程是一个不断运转、效果不断提高的过程.在计划阶段,根据隧道工程总体工期目标、设 计图纸及现场施工的实际情况,对隧道的工区任务进行划分,并制定出详尽的月计划,具体分解到月、日,对制约隧道施工进度的关键性掘进工序又进一步进行细化,对每循环掘进所用时间及循环进尺进行了量化,设定成若干个进度目标如(准备、测量、钻眼、爆破、通风、除尘、排危、出碴、清 碴、初期支护等),为了保证这些进度目标的实现,在保证工程质量的前提下,可以采用推进式施工,但不应重叠时间过长,尤其在技术人员、行政人员不足的情况下,必须使为总进度目标,才能保证进度计划的实现。如果考虑各个工区的情况,其进度得到保证的前提下只要使每个工区的进度计划按期完成,那么隧道总 体目标就能按期完成。在执行阶段,对照已制定的进度计划目标,采取组织措施、技术措施、经济措 施、合同措施等综合措施,为取得进度目标控制的理想成果,扎扎实实地去做。
在项目实施过程中,不仅应对照进度计划的指标检查执行(包括施工设计及监理本身)的情况和效果,及时发现实施计划过程中的经验及问题,而且应采用预先分析,预 先采取措施,预先主动控制的方法进行项目操作,尽量提前估计各进度目标在实施过程中可能发生 的偏离,对这种偏离应采用预防性和主动性的控制 措施。由于隧道工程一次性的特点,要求施工单位、监理工程师有较强的主动控制能力,合同条款 和有关规范也给工程实施主动控制提供了诸多条 件,有关方面的人员应充分利用,使隧道工程得以顺利实施。在总结阶段,根据检查的结果进行总结,把成功的经验和失败的教训都纳入有关的标准 制度和规定之中,巩固已取得的成绩,以防止重蹈 覆辙,同时提出这一循环尚未解决的问题,把它们转到下一次的PDCA进度循环中去。推 动 PDCA 的滚动柔性控制,关键在“总结”阶段,由于它是推动 PDCA 上升、前进的关键。因此,推动 PDCA 的滚动柔性控制,一定要始终如一,抓好总结这一阶段。
以上方法可以简化为如下步骤:
1、分析现状,找出工期、质量、投资、合同等中存在的问题;
2、从人、机具、材料、方法、环境即“4MlE”等五方面入手,分析问题的关键因素;
3、针对关键因素,制定体现“5WlH”(What:什么计划和措施;Why:目标或必要性;Where:哪里实施;Who:谁负责;When:何时 开始 和 完 成;How:如何实施的活动计划和措 施;
4、按既定计划实施;
5、对照计划检查实施 效果;
6、根据结果进行分析,必要时联系业主、设 计和监理单位进行现场协调会,总结经验,落实改进措施;
7、提出尚未解决的问题转入下一次进度循环工序滚动柔性控制,提高作业效率,在保证质量和投资 目标的前提下实现进度目标控制,需要大量的数据 和信息,可以通过 各 种 工 具(主要是排列图、控制图、Ishikawa 法等)对施工信息和数据进行收集和整理,对进度目标控制状况作出科学的判断。
盾构施工机械成本控制 第2篇
一、盾构法施工综述
盾构法施工主要施工步骤为:
1.在盾构法隧道的起始端和终结端各建一个工作井,城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井;
2.盾构在始发工作井内安装就位;
3.依靠盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上)将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出;
4.盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同时不断出土(泥)和安装衬砌管片;
5.及时向衬砌背后的空隙注浆,防止地层移动和固定衬砌环位置;
6.盾构进入到达工作井并被拆除,如施工需要,也可穿越工作井再向前推进。
盾构掘进由始发工作井始发|来源%考 试大%到隧道贯通、盾构机进入到达工作井,一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。
盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时,构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。因此,开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制“四要素”。
二、盾构掘进各阶段的控制要点
(一)盾构始发施工技术要点
盾构自基座上开始推进到盾构掘进通过洞口土体加固段止,可作为始发施工,其技术要点如下。
1.盾构基座、反力架与管片上部轴向支撑的制作与安装要具备足够的刚度,保证负载后变形量满足盾构掘进方向要求。
2.安装盾构基座和反力架时,要确保盾构掘进方向符合隧道设计轴线。
3.由于临时管片(负环管片)的真圆度直接影响盾构掘进时管片拼装精度,因此安装临时管片时,必须保证其真圆度,并采取措施防止其受力后旋转、径向位移与开口部位(临时管片安装时通常不形成封闭环,在其上部预留运输通道)变形。
4.拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果,必要时进行补注浆加同,以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大、且盾构始发过程中开挖面稳定。
5.由于拼装最后一环临时管片(负一环,封闭环)前,盾构上部千斤顶一般不能使用(最后一环临时管片拼装前安装的临时管片通常为开口环),因此从盾构进入土层到通过土体加固段前,要慢速掘进,以便减小千斤顶推力,使盾构方向容易控制,盾构到达洞口土体加固区间的中间部位时,逐渐提高土压仓(泥水仓)设定压力,出加固段达到预定的设定值。
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6.通常盾构机盾尾进入洞口后,拼装整环临时管片(负一环),并在开口部安装上部轴向支撑,使随后盾构掘进时全部盾构千斤顶都可使用。
7.盾构机盾尾进入洞口后,将洞口密封与封闭环管片贴紧,以防止泥水与注浆浆液从洞门泄漏。
8.加强观测工作井周围地层变形、盾构基座、反力架、临时管片和管片上部轴向支撑的变形与位移,超过预定值时,必须采取有效措施后,才可继续掘进。
(二)初始掘进
盾构始发后进入初始掘进阶段。
1.初始掘进特点
(1)一般后续设备临时设置于地面。在地铁工程中,多利用车站作为始发工作井,后续设备可在车站内设置。
(2)大部分来自后续设备的油管、电缆、配管等,随着盾构掘进延伸,部分管线必须接长。
(3)由于通常在始发工作井内拼装临时管片,故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。
(4)由于初始掘进处于试掘进状态,且施工运输组织与正常掘进不同,因此施工速度受到制约。
2.初始掘进的主要任务
初始掘进的主要任务:收集盾构掘进数据(推力、刀盘扭矩等)及地层变形量测量数据,判断土压(泥水压)、注浆量、注浆压力等设定值是否适当,并通过测量盾构与衬砌的位置,及早把握盾构掘进方向控制特性,为正常掘进控制提供依据。因此,初始掘进阶段是盾构法隧道施工的重要阶段。
3.初始掘进长度的确定
决定初始掘进长度有二个因素:一是衬砌与周围地层的摩擦阻力,二是后续台车长度。
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(三)转换(台车转换)
(四)正常掘进
转换后进入正常掘进阶段。正常掘进是基于初始掘进得到的数据,采取适合的掘进控制技术,高效掘进的阶段。
正常掘进有以下特点。
(1)后续设备设置在隧道内,仅部分管路和电缆需要延长,作业效率高。
(2)始发井内的临时管片、临时支撑、后背支撑等被拆除,始发井下空间变得宽阔,施工材料与弃土运输容易。
(五)到达掘进(贯通掘进)施工技术要点
当盾构正常掘进至离接收工作井一定距离(通常50~100m)时,盾构进入到达掘进阶段。到达掘进是正常掘进的延续,是保证盾构准确贯通、安全到达的必要阶段。其施工技术要点如下。
(1)盾构暂停掘进,准确测量盾构机坐标位置与姿态,确认与隧道设计中心线的偏差值。
(2)根据测量结果制订到达掘进方案。
(3)继续掘进时,及时测量盾构机坐标位置与姿态,并依据到达掘进方案进行及时进行方向修正。
(4)掘进至接收井洞口加固段时,确认洞口土体加固效果,必要时进行补注浆加固。
(5)进入接收井洞口加固段后,逐渐降低土压(泥水压)设定值至0MPa,降低掘进速度,适时停止加泥、加泡沫(土压式盾构)、停止送泥与排泥(泥水式盾构)、停止注浆,并加强工作。
井周围地层变形观测,超过预定值时,必须采取有效措施后,才可继续掘进。
(6)拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果,必要时进行注浆加固,以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大。
(7)盾构接收基座的制作与安装要具备足够的刚度,且安装时要对其轴线和高程进行校核,保证盾构机顺利、安全接收。
(8)拼装完最后一环管片,千斤顶不要立即回收,及时将洞口段数环管片纵向临时拉紧成整体,拧紧所有管片连接螺栓,防止盾构机与衬砌管片脱离时衬砌纵向应力释放。
(9)盾构机落到接收基座上后,及时封堵洞口处管片外周与盾构开挖洞体之间空隙,同时进行填充注浆,控制洞口周围土体沉降。
地铁盾构法隧道施工重点及相应对策
(一)㈠引言
近年来,为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求,上海市地铁建设不断加快了建设步伐。根据上海地区软土地质的特点,地铁区间隧道建设一般都采用盾构法施工,盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备,以盾构机的盾壳作支护,用前端刀盘切削土体,由千斤顶顶推盾构机前进,以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌,从而形成隧道的施工方法。盾构机的类型有多种,目前在上海地铁区间隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘,将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内,井使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡,以减少盾构推进对地层土体的扰动,从而控制地表沉降或隆起,在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。由于地铁盾构法隧道施工技术难度大、施工风险高、质量要求高、不可预测因素多。因此,监理人员应熟悉和掌握盾构法隧道施工监理监控重点及相应对策,在监理工作中才能真正做到有效地对施工质量进行监控,从而为业主提供优质的监理服务。本人有幸参加了地铁二号线西延伸工程的施工监理工作,在区间隧道掘进施工监理过程中,通过不断摸索与总结,也积累了一些菲薄的工作经验,以下就以土压平衡式盾构为例,对隧道掘进施工中监理应监控的重点及采取的对策,谈几点体会,以为抛砖引玉。
㈡正文
1.盾构始发(出洞)阶段
盾构始发(出洞)阶段是控制盾构掘进施工的首要环节。在盾构始发(出洞)前、后各项准备工作中监理需监督承包单位做好充分的技术、人员、材料、设备准备,并对盾构是否具备出洞条件予以审查,确保盾构在安全可靠的前提下能顺利出洞。1盾构出洞土体加固
为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近的地下管线和建(构)筑物,盾构出洞前需对出洞区域洞口土体进行加固。土体加固的方法较多(如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等),但无论采用何种加固方法,对土体加固的效果检验始终应作为监理重点控制的内容。在确保加固效果满足设计要求前提下,才能同意盾构出洞,否则应督促承包方及时采取补救措施。针对土体加固监理人员应重点关注以下三方面:
⑴加固土体与地墙间隙封闭
由于加固土体与地墙之间存在间隙,监理在审查土体加固专项方案时应审查承包方是否在方案中有相应的措施,一般可采用注浆、旋喷等方法封闭该间隙,并监督承包方予以落实。
⑵加固土体的强度
加固土体的强度是否满足设计要求是衡量加固效果的首要指标,可通过对进出洞加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证,监理人员应对承包方钻芯取样过程进行见证,确保取样工作的真实性。
⑶加固土体的均匀性
检验加固土体的均匀性目前尚无相应的工具、手段,可通过打探孔方式进行观察。监理人员应监督承包方在洞口割除围护结构背土面钢筋及凿除砼后,合理布置探孔(选择有代表性部位、数量一般不少于5个),现场观察探孔有无渗漏或流砂等异常情况,作为判断土体加固效果的辅助手段。2盾构始发基座设置
盾构始发前需将盾构机准确的搁置在符合设计轴线的始发基座上,待所有准备工作就绪后,沿设计轴线向地层内掘进施工。因此,盾构出洞前盾构始发基座定位的准确与否,直接影响到盾构机始发姿态好坏。监理在检查盾构始发基座时,应重点复核以下内容:
⑴洞门位置及尺寸
在基座设置前,监理人员应采用测量工具对洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程进行复核。
⑵盾构始发基座位置
盾构始发基座的设置依据不仅包括洞门中心的位置、还包括设计坡度与平面方向。在始发基座设置完毕,为确保盾构机能以最佳的姿态出洞。监理人员应复核基座顶部导向轨的位置(平面位置及高程),确保盾构搁置位置和方向满足设计轴线的要求。3盾构机及后配套设备井下验收
盾构法隧道施工主要依靠盾构掘进机及配套设备完成掘进任务,由于受工作井内空间限制,需将盾构机及后配套台车分节吊装运至井下,并在井下安装、调试和试运转。土压平衡式盾构机及后配套设备构成主要由盾构壳体(包括刀盘及切口环、支撑环、盾尾)、推进系统、拼装系统、油脂润滑系统、监控系统等组成。监理在井下验收工作中的重点是对盾构机及后配套设备主要部件和系统检查和核对,并对试运转情况进行见证,在验收合格前提下可批准盾构机及配套设备投入使用。以下为本工程日本小松φ6340土压平衡式盾构机为例,对盾构机井下调试、验收项目作一介绍。
验收项目验收内容验收要求
外观验收
1刀具数量齐全、刃口完好、安装正确
2焊缝焊缝均匀饱满,无缺陷
3外形尺寸盾构外壳长度和直径符合要求
4尾刷排列整齐有序
5电气设备内外清洁,电缆无破损和油污
调试验收
1刀盘转速正转和反转满足要求
2超挖刀数量和行程满足要求
3推进千斤顶数量、行程、油压、伸缩时间满足要求
4螺旋输送机转速、油压、闸门开关满足要求
5拼装机回转角度和速度满足要求
6注浆系统满足正常使用(用水替代)
7盾尾油脂满足正常使用
8双梁葫芦走行和起升构件正常,满足正常使用
9皮带机启动和停止正常,满足正常使用
10泡沫系统喷出正常
11电气系统仪器仪表显示、漏电开关保护、警报系统等能正常使用 4 后盾支撑系统安装
盾构前进的动力是通过千斤顶来提供,而盾构始发时千斤顶顶力是作用在后盾支撑系统之上。一般后盾支撑体系是由钢反力架、钢支撑、临时衬砌(负环管片)等组成,监理在监督过程中应重点关注后盾支撑系统是否满足其技术要求,即后盾支撑系统必须有足够的刚度和强度,确保在顶力作用下不发生变形5洞门围护结构凿除(出洞侧)
地铁盾构法隧道施工一般以车站主体结构两端端头井作为盾构始发井和接收井。盾构在始发前需对始发井出洞侧洞口围护结构进行分次凿除(一般分为两次,第一次先割除背水面钢筋及凿除围护结构砼至迎水面钢筋,第二次出洞前再清除剩余部分),一方面清除盾构出洞前障碍,另一方面第一次凿除围护结构后通过打探孔可进一步直观的观察盾构出洞土体加固的效果。监理在洞门围护结构凿除后应对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察,判断出洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全出洞的要求。6盾构出洞装置安装
由于隧道洞口与盾构之间存在建筑间隙,易造成泥水流失,从而引起地面沉降及周围建筑物、管线位移,因此需安装出洞装置。一般包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈等。监理应重点对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核,对出洞装置安装的牢固情况进行检查,确保帘布橡胶板能紧贴洞门,防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏。7盾构始发出洞
盾构出洞准备工作就续后,为减少正面土体暴露时间,盾构从始发基座导轨上应及时向前推进,使盾构切口切入土层直至盾构壳体进入洞口的过程称为“盾构始发出洞”。该关键环节监理应进行旁站监督,并重点做好以下工作:
⑴观察割除围护结构迎水面钢筋后盾构机应迅速靠上洞口正面土体。
⑵观察盾构出洞期间洞口有无渗漏的状况,发现洞口渗漏督促承包单位及时封堵。
⑶检查前仓土压力设置是否合适,观察土仓有无砼块,发现后督促承包单位及时清除。
⑷第一环正环拼装前检查最后一环负环管片的拼装位置。
⑸检查千斤顶使用状况,防止盾构出洞后出现姿态“上飘”现象。
地铁盾构法隧道施工重点及相应对策
(二)2.盾构试掘进和正式掘进阶段
根据盾构法施工工艺的特点,盾构安全出洞后需通过前100环试推进寻求最佳施工参数,为全线的正常推进提供符合实际土层特点的技术参数。不论在试掘进还是正式掘进阶段,监理可以通过观察盾构机控制室内仪器仪表显示的数据、审查承包单位上报的盾构掘进施工报表、通过监测数据分析隧道及地面沉降情况等手段进行动态监控,及时掌握和分析施工技术参数变化,检查盾构掘进中的姿态、管片拼装的质量、注浆作业的效果等,督促承包单位采取相应的措施确保盾构掘进施工质量和周边环境的安全。
2.1盾构机施工参数管理
由于土压平衡式盾构采用电子计算机控制系统,能自动控制刀盘转速、盾构推进速度及前进方向,并及时反映掘进中的施工参数。这些施工参数的确定是根据地质条件情况、环境监测情况,进行反复量测、调整和优化的过程,若发现异常需及时调整。因此,对盾构施工参数的管理应贯穿于盾构掘进过程的始终。监理在监督过程中可通过审查承包方施工报表,观察盾构机控制室内监控设备等手段,及时收集和分析有关施工参数的信息,通过信息反馈,动态掌握施工参数的变化。盾构机监控系统能反映的施工参数很多(如土压力、刀盘油压和转速、盾构掘进速度等),对于这些施工参数的管理监理在工作中应重点关注以下几项:
2.1.1土压力
土压平衡式盾构机掘进的原理是建立开挖面前后水土压力平衡。在盾构掘进不同阶段,盾构机工况是从非土压平衡通过在初始出洞阶段逐步过渡到土压平衡,再到进洞阶段由土压平衡逐步过度到非土压平衡,即土压力设定是变化的(在理论数值上它与土体容重、覆土深度、侧向土压力系数有关),施工中需要不断通过不同的土质、覆土厚度、结合环境监测的数据进行调整。因此,平衡土压值的设定是土压平衡式盾构施工关键,监理应予以重点关注,并通过计算理论土压力与实际设定土压力进行比较,判断实际设定土压力是否满足施工的需要,督促承包方合理的设定土压力。
2.1.2出土量
土压平衡式盾构是以切口环作为密闭土仓,盾构推进中切削后土体进入密闭土仓,随着进土量增加建立一定的土压力,再通过螺旋输送机完成排土,而土仓压力值是通过出土量来控制的。因此,出土量的多少、快慢与设定的土压力值密切相关,监理人员可通过计算每环理论出土量与实际每环出土量相比较,判断出土量是否正常。
2.1.3掘进速度
盾构掘进的速度主要受盾构设备进、出土速度的限制,若进出土速度不协调,极易出现正面土体失稳和地表沉降等不良现象。因此,监理应重点督促承包方均衡连续组织掘进作业,当出现异常情况时(如遇到阻碍、遇到不良地质、盾构姿态偏离较大等),应及时停止掘进,封闭正面土体,查明原因后采取相应的措施处理。
2.1.4千斤顶推力
盾构是依靠安装在支撑环周围的千斤顶推力向前推进的,推力的大小与盾构掘进所遇到的阻力有关,正确的使用千斤顶是盾构是否能沿设计轴线(标高)方向准确前进的关键。因此,在每环推进前,监理应根据前面几环承包方申报的盾构推进的现状报表,分析盾构趋势,督促承包方正确的选择千斤顶的编组,合理地进行纠偏。
2.2盾构掘进姿态控制
所谓盾构姿态具体是指盾构掘进中现状空间位置(包括高程和平面位置)。盾构姿态控制就是将盾构轴线控制在与设计允许偏差范围内。盾构姿态控制的好坏,不仅关系到盾构轴线是否能在已定的空间内在设计轴线允许偏差内推进,而且还影响到后续工序管片拼装的质量(只有盾构掘进姿态控制在允许误差
质量提出了具体的要求(本工程以20环为一个检验批进行验收)。监理在进行检查中应重点检查以下内容:
⑴高程和平面偏差。
⑵纵、环向相邻管片高差和纵、环向缝隙宽度。
⑶纵、环向相邻管片螺栓连接。
2.3注浆作业监控
盾构法工艺施工隧道,由于盾构壳体与拼装管片之间存在“建筑空隙”,如不及时填充,势必产生土层扰动变形,造成地面变形(严重的危及到地面建筑和地下管线的安全使用)或隧道结构变形。注浆作业是盾构法隧道施工控制地面和隧道结构变形主要技术措施之一,通过压浆填充“建筑空隙”控制变形量。施工中的注浆工艺分为同步注浆、衬砌后补注浆,无论采用哪种工艺,监理在监督过程中应通过分析监测资料(以控制地面和隧道结构变形为原则)、审查拌制和注浆施工记录、对每作业班拌制注浆液试块制作见证送检等手段来综合分析注浆作业的效果,判断注浆作业是否达到控制变形的成效,并重点监督浆液配合比、注浆量、注浆压力等主要技术指标。
3.盾构接收(进洞)阶段
盾构接收(进洞)阶段掘进是盾构法隧道施工最后一个关键环节。盾构能否顺利进洞关系到整个隧道掘进施工的成败。在盾构进洞前后监理需监督承包单位做好充分的盾构接收的准备工作,确保盾构以良好的姿态进洞,就位在盾构接收基座上。
3.1盾构进洞土体加固
盾构进洞区域土体加固一般与出洞区域土体加固是同时进行,对盾构进洞土体加固效果的检验可参照对盾构出洞土体加固。
3.2盾构接收基座设置
盾构接收基座用于接收进洞后的盾构机,由于盾构进洞姿态是未知的。在盾构接收(进洞)前监理仍需复核接收井洞门中心位置和接收基座平面、高程位置(一般以低于洞圈面为原则),确保盾构机进洞后能平稳、安全推上基座。
3.3进洞前盾构姿态监控
在盾构进洞前100环监理对已贯通隧道内布置的平面导线控制点及高程水准基点做贯通前复核测量,是准确评估盾构进洞前的姿态和拟定进洞段掘进轴线的重要依据。监理复核数据应通过与承包方复核数据的比较,分析误差是否在允许偏差之内,从而正确的指导进洞段盾构推进的方向。
3.4洞门围护结构凿除(进洞侧)
盾构进洞前需对接收井内围护结构背水面钢筋进行割除及砼凿除,通过打探孔实际验证盾构进洞区域土体加固的效果。监理在洞门围护结构凿除后同样需对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察,判断进洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全进洞的要求,否则应督促承包方采取补救措施。
3.5盾构接收进洞
盾构接收(进洞)准备工作就续后,盾构机向前推进,在前端刀盘露出土体直至盾构壳体顺利推上接收基座的过程称为“盾构接收进洞”。该关键环节监理应进行旁站监督,并重点做好以下工作:
⑴观察进洞洞口有无渗漏的状况,发现洞口渗漏督促承包单位及时封堵。
⑵督促承包方及时安装洞口拉紧装置,并检查其牢固性。
㈢结束语
盾构法隧道工程是一项综合性施工技术(如包括盾构机械技术、隧道测量技术、地下防水技术、盾构施工安全技术等),通过多年来前人的不断摸索和实践已经形成了一套比较成
盾构施工成本控制浅析 第3篇
一、盾构施工成本构成要素
要分析盾构施工成本控制措施, 首先就是要确定盾构施工的成本构成要素, 在此基础上分析各要素占全部成本支出的比例情况, 有助于在成本控制过程中分清主次, 有的放矢。盾构施工的成本主要可分为直接成本、间接成本和税金。直接成本包括盾构机械折旧费、施工班组人工费、材料费、配套机械费;间接成本主要包括项目管理的各项支出如管理人员工资、差旅费、办公费等支出;税金主要是营业税金及附加。
二、影响盾构施工成本的因素
1.人员管理对施工成本的影响
盾构施工项目人员主要包括技术管理人员、施工作业人员和设备维修维护人员。技术人员管理水平的高低、施工作业人员稳定性、维修维护人员技术熟练程度都将直接影响施工成本。盾构机大规模运用于项目施工的时间并不长, 多数管理人员对盾构机并不十分熟悉, 管理能力的缺失必将会增大成本;同时, 盾构操作人员的流动性较强, 项目完工后, 人员流失现象十分严重, 加之盾构机操作人员的技术要求很高, 人员培养成本很大, 操作人员流失给项目成本控制带来较大影响。
2.材料管理对施工成本的影响
盾构机施工耗费的材料主要有消耗材料和周转材料两种, 前者主要包括齿轮油、抗磨液压油、EP2油脂、泡沫剂、手涂型盾尾密封油脂、HBW油脂等, 后者主要包括钢轨、步行板、电缆、钢轨枕、冷却水管、倒岔等。根据统计, 材料成本约占全部施工成本的30%, 且弹性较大, 材料成本控制的好坏直接决定整个施工项目的成本情况, 因此材料成本控制是盾构项目成本控制的关键。
3.机械成本对施工成本的影响
机械成本主要包括盾构机自身折旧费用和配套设备的使用费。盾构机单体价值量大, 其折旧费构成了施工机械成本的主要部分, 配套机械的折旧费、租赁费以及施工机械的维护维修费用也是构成机械成本的重要部分。目前市场主流盾构机均被国外企业所垄断, 价格高昂, 维修和维护也很大程度制约于这些外国企业, 维修维护成本畸高。
4.施工环境对施工成本的影响
盾构施工多用于城市地铁和隧道建设, 施工现场也多处于城市中心地带, 而城市地下管线分布错综复杂, 地质和水文条件尤为复杂多样, 导致盾构施工中要根据不同地质情况选择不同的施工方案, 配备不同的施工机械, 如此无形之中增加了施工的难度和施工成本。
三、盾构施工成本控制措施
开展施工成本控制的根本目的, 在于通过成本管理的各种手段, 不断降低项目成本, 实现企业利润最大化。成本控制根据项目运行的实际情况, 贯穿于施工的全过程和各个环节, 既不能疏漏, 又不能时紧时松, 应使施工项目成本自始至终置于有效的控制之下。
1.人力资源成本控制措施
(1) 配置合适的项目人选。盾构施工是一项专业性很强的施工任务, 要求管理人员具备娴熟的业务能力和较高管理水平, 尤其是项目经理和盾构机操作及维修人员的安排。项目经理是项目成本控制的第一责任人, 应具备全面组织和协调项目部的成本控制工作, 及时分析控制措施执行情况并予以纠偏的能力。盾构机操作和维修人员的技术水平直接决定盾构机的使用效率和掘进速度, 因此在选择操作和维修人员时应注重考查其业务能力、责任心和稳定性。盾构操作和维修人员流动性很强, 人员流动势必会增加人、机的磨合期, 影响施工进度, 增加施工成本。笔者所在单位就因为缺少稳定的盾构机操作手和维修人员而不得不从外单位高价聘请, 大大增加了人工成本。目前单位正在着力培训自己的盾构手, 通过员工到外单位去学习、跟主机操作手学习等方式解决这一难题。
(2) 建立健全责任成本制度。建立健全项目责任成本机制, 是实施成本控制的中心环节, 是项目成本管理的基础工作。责任成本制度既有助于明确责任, 又有利于提高人员积极性。科学合理的责任成本奖惩制度可以激发员工成本控制的积极性, 尤其可以极大提高盾构机操作、维修人员的稳定性, 降低人才培养成本。
2.材料成本控制措施
(1) 加强材料采购各环节管理, 降低采购成本。建立材料采购预算和审批制度, 材料采购前由技术人员提供翔实的材料采购计划, 严禁计划偏大造成库存积压浪费, 同时增加相关的运费、倒运费或者计划偏小造成窝工, 增大工程成本;规范采购招标、合同管理、验收入库等各环节管理。
(2) 制定材料领用制度, 严格控制材料消耗过程。重视材料消耗的过程管理, 根据不同材料类型, 建立不同的核算、使用制度, 是进行材料消耗过程控制的关键。对于消耗性材料, 必须制定非常详细的使用及核算规定, 根据不同的施工环境和条件, 制定出材料消耗定额, 规定要非常明确地说明正常施工状态下材料怎么使用, 特殊地质情况下材料按何用量使用等, 哪怕是一条几毛钱的螺栓, 只要你超用了, 整个施工班组要付出代价, 使一线工人养成节约用料的良好习惯。例如, 盾构施工中油脂的使用, 若经常检查油脂系统保证其运转正常, 并及时清理桶内剩余的油脂并收集起来, 一方面可以减少材料的损耗, 另一方面可以减少材料更换的时间, 提高设备运转效率。对于周转材料, 成本控制的重点在于通过各种管理措施, 减少每次周转消耗材料的数量, 增加材料的周转次数, 如规定每种周转材料周转一次的最高损耗率、工具损坏须以旧换新, 丢失要照单赔偿等;周转材料回收完毕后, 及时组织人员对材料进行维修和整理, 尽快恢复周转材料的使用功能, 避免资源浪费, 以达到节约材料成本的目的。
3.机械成本控制措施
(1) 对施工机械采购成本的控制。采购前, 充分结合施工项目地质条件, 通过技术论证, 使机械购置要做到选型正确、质量可靠、价格合理;对于配套机械, 要根据施工实际情况, 编制科学合理的使用规划, 严格控制采购数量, 同时加快配套设备的周转速度, 减少采购数量, 对于短期紧缺的设备, 如果能用以租代买方式解决机械缺少的情况, 则可大大减少施工采购成本。
(2) 对施工机械使用成本的控制。机械设备的使用应由机械员统一调配、统一管理, 在满足现场生产需要的前提下, 尽量减少机械使用台数;同时严格执行公司的有关机械管理规定, 定人、定机、定岗位, 对机械操作人员进行安全技术操作考核, 持证上岗, 严禁非操作人员操作机械, 避免因使用不当造成机械损坏, 增加维修成本;加强对机械的日常保养和维修, 严禁超负荷使用机械, 定期对机械设备进行检查, 以降低折旧成本。
4.施工环境成本控制措施
(1) 根据施工环境编制科学合理的施工组织设计。工程中标后, 项目部必须立即组织力量, 利用已探明的地质和水文资料, 编制科学合理的施工组织设计, 并在此基础上合理安排施工工序, 选择施工机械, 避免应盾构机不能满足施工地质条件造成施工缓慢或盾构机的施工能力超过施工地质条件所造成的盾构机资源的浪费。
(2) 加强施工现场管理。根据已编制的施工组织设计, 合理安排工作、合理安排人员进场和退场, 提高作业效率, 减少因人员过量造成窝工或人员不足延误工期, 增加施工成本;强化安全为先、质量第一的管理理念, 加强与业主、监理沟通, 严格按照施工图纸要求、施工组织程序完成施工工序, 实行质量和安全管理责任制。
(3) 加强文明施工意识。加强对施工现场全体人员进行文明施工教育培训, 提高施工人员的文明施工意识;同时严格执行法律的各项规定, 制定文明施工各项措施和奖惩机制, 确保文明施工落到实处;还应积极使用建筑节能环保的材料, 制定合理的施工现场环境保护制度, 避免造成环境污染, 减少各项罚没费用的支出。
(4) 加强盾构机前后施工项目转场调动的衔接工作。盾构机的专用性很强, 因施工组织和地质水文条件的不同, 需要对盾构机特殊始发力方式、刀片类型等的改造, 会发生大额的设备改造费, 如笔者所在深圳项目, 因刀盘改造费就花费了180万之多;设备拆后再进行拼装使用, 不仅有拼装费, 过程中就会发生维修费用, 以及动辄上百万的运输费用, 盾构机械在不同项目之间的调动成本是十分巨大的。盾构机在调动前充分论证前后项目的地质水文条件, 结合运输成本, 使盾构机改造维修成本和运输成本之和最小。
四、结束语
在当前竞争激烈的市场环境下, 盾构施工企业应当加强成本管理, 建立和完善成本控制措施, 提升企业核心竞争力。盾构施工成本控制必须制定细化、可操作的具体措施, 并使之规范化、制度化、标准化, 才能达到降低成本、提高效益的目的。
参考文献
[1]郭晓冬.盾构法施工阶段中的成本控制要点浅析[J].价值工程, 2013, (2) :108-109.
[2]顾艳阳.降低盾构法施工成本的措施探讨[J].价值工程, 2013, (1) :103-104.
盾构施工机械成本控制 第4篇
关键词:地铁隧道;盾构法;施工质量
一、盾构技术概述
盾构法施工,就是利用有特定形状的盾构掘进机钢制构件,按照设计的隧道轴线通过挖掘土体向前掘进,完成隧道土体开挖和管片拼装,进而完成隧道开挖支护的施工技术。在刀盘开挖土体阶段,钢制构件用来维持土体稳定、保护作业人员安全施工。当使用盾构机修建地下隧道时,盾构法施工基本原理是根据隧道埋深和地质情况,在土仓建立一定的土仓压力,利用土舱压力或者泥水压力来平衡掌子面的水土压力,以此保证掌子面稳定;选取合理的掘进参数,进行隧道开挖,确保刀盘开挖土体和推进施工时掌子面稳固,力求把对岩体的扰动降到最低,尽最大可能降低对地面建构筑物和地下管线等设施的影响。盾构施工过程中,通过同步注浆和二次注浆,填充施工空隙,控制沉降,确保施工安全和质量。
随着盾构施工技术发展,盾构机的种类和开挖直径呈现多样化,如盾构有土压平衡式、泥水平衡式、双护盾、矩形盾构机等。在城市地下隧道施工中,目前主要使用土压平衡和泥水加压平衡盾构,在一些地质情况复杂的地层中,也能够很好地满足施工技术规范要求。
二、地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施
1、管片渗水的原因及处理措施
目前,在建和已投入运营的轨道交通隧道结构均普遍出现管片渗漏水病害。通过调查发现,渗漏水主要集中在管片的环、纵拼接缝处,手孔螺栓处,以及管片贯穿裂纹处。在建设过程中若出现下列问题,则管片会出现不规则裂缝和止水带破坏,地下水通过止水带间隙从管片拼接缝、螺栓手孔及裂纹处渗出。
1.1 管片渗水的原因分析
①管片自身质量缺陷
在管片生产过程中,设置密封垫的沟槽部位混凝土不密实有蜂窝、气泡等缺陷,管片拼装完成后,地下水绕过密封垫,从蜂窝、气泡孔处渗漏进来。
②管片止水条脱落
在拼装过程中,管片发生了碰撞,使止水条脱落或断裂,使密封垫没有形成闭合的防水密封圈。
③ 管片背衬注浆不饱满
盾构掘进中盾尾同步注浆量不足或注浆不及时,会造成管片背衬空隙填充不密实,管片与地层间隙积水,若管片密封条贴合不紧密,水压使密封垫压实较薄弱的位置出现渗漏现象。
④盾构与管片的姿态不好
盾构与管片的姿态不好,与轴线偏差大,会影响管片拼装质量,造成管片错台,止水带错位,相邻管片止水带不能正常吻合压紧,从而引起漏水。
⑤掘进过程中推力控制不当
掘进过程中姿态纠偏过快,推进油缸液压千斤顶推力差过大,易造成管片受力不均匀、局部受压过大,导致管片产生破损、裂纹、贯穿性裂缝等,以致产生渗漏水。
⑥ 管片拼装质量控制不严格
管片拼装时,盾尾积水积渣未清理干净,管片止水条区域存在破损,管片止水带错位、断裂及遇水膨胀止水条失效等,均会导致拼装出现空隙形成漏水;管片螺栓紧固不到位,管片防水圈没有压实,或过早紧固管片螺栓,都会导致管片整体出现空隙,也会造成渗水。
1.2 渗水质量缺陷预防及渗水堵漏措施
1.2.1 掘進和管片拼装过程严格把控
盾构掘进过程中,选取合理的推力等掘进参数,控制姿态与隧道轴线拟合,做好同步注浆压力和注浆量满足要求,严格把关管片生产质量和拼装过程,能够有效的防止管片拼装完成后产生渗漏水。
1.2.2 二次补浆
对存在漏水的管片首先进行二次补浆,二次补浆能够在根本上堵住渗水通道。二次补浆首先采用单液浆,注浆压力控制在一定范围内,观察堵漏效果;效果不明显后注双液浆,注浆压力可以稍微提高。
1.2.3 环纵缝注浆堵漏
当二次补浆后环纵缝仍然存在漏水时,采用注浆进行封堵。注浆措施如下:对环向缝和纵向缝全部采用快干高强度砂浆(含环氧树脂类成分)封闭,为后面灌浆做准备,封闭的时候向内凹进去1-2厘米深的弧形;再在漏水缝上垂直钻孔到止水条处,钻孔间距每米2-3个,同时装上专用注浆嘴,用高压灌浆设备向接缝内灌浆,浆料优先采用环氧树脂,灌浆压力控制在一定范围内,以压满整个接缝为准。
2、管片错台的原因及处理措施
管片错台是拼装好的管片同一环各片,或者是相邻环管片之间的内弧面不平整。人为操作控制不当和管片受力不均匀等都会产生管片错台。
2.1 错台产生的原因
管片错台产生的原因主要有以下几个方面:管片拼装手在拼装过程中未按照标准流程操作,未控制好平整度;管片点位选取不当,选择的管片型号不合理;管片拼装的中心不与盾构机轴心一致;在安装管片时,人为的偏移管片的径向,出现错台;盾尾底部积水积渣清理的不干净,造成此处的管片安装难以就位、不能插入螺栓;在管片完成安装后,未对管片螺栓进行规定的复紧工作;同步注浆时注浆量太大,注浆压力太高,也会造成错台;在掘进施工时,围岩或隧道轴线、转弯半径变化,盾构机的姿态调整不及时或控制不当,造成盾构机姿态大幅度的变化,管片的错台也会造成连锁反应,比如完工后管片的错台,由于管片上浮,也能造成错台现象。
2.2 错台防止措施
选择合理的管片类型和点位以适应设计线路,保证转弯管片的比例和管片螺栓的质量可以满足施工的要求。在工程施工的过程中,选择管片的类型要以设计参数为依据,确保管片中心与盾构机的轴心同心。施工过程中主要依据的是千斤顶形程差,和盾尾间隙等。管片安装的过程必须要以规定的施工规范为标准,严格执行。同时也要管理好注浆过程,根据实际地层的情况,选用最合理的注浆方式,并控制好注浆的压力。
3、管片破损的原因及处理措施
3.1 管片破损产生的原因
①吊运和拼装过程中的碰撞,边缘部分混凝土的脱落。②千斤顶撑靴顶在管片上不正(盾尾间隙不均匀时)会使管片内侧或外侧的混凝土破损。③盾构机姿态调整时,急于纠偏造成受力不均匀、千斤顶行程差过大而导致管片损坏。
3.2 管片破损防治措施
①在吊装、运输、安装过程中应做好防护措施,做好保护工作。②盾构机姿态调整不宜过急,适当调整千斤顶压力差和行程差。③根据隧道曲线走向、盾构姿态和盾尾间隙,选择最恰当的管片类型和拼装点位。
4、盾构法施工精度控制及纠偏
盾构机自身的导向测量系统就可以进行掘进工作中盾构机的定位、管片定位和管片安装顺序的测算工作。但导向系统自身也会出现问题,造成施工误差,所以就需要在盾构机零位测量时设置人工测量标志,便于对系统进行定期或不定期的检查,以确保系统的准确性。一旦出现盾构机操作失误或地质条件突变,造成线路偏移时,要及时纠正。
盾构机纠偏工作中要注意以下几点:在进行刀盘转向变更时,按照一定的间隔进行切换,并且不宜太快;结合掌子面地层情况对掘进参数进行调整,以免再出现偏差;蛇形修正速度不宜太快,要长距离的慢慢修正;测量转站时,确保精度;在进行直线推进时要选择新的基准即当前位置与设计线远方位置上任一点所成的线,以此为据进行线形管理。而对于曲线推进,则要求盾构机的位置点与远点之间的连线与设计曲线相切。
结束语
城市地铁隧道盾构法以其地层适应强、速度快、施工质量有保证等显著的优点被广泛地应用,是一种具备安全性和高速度的城市地铁施工方法,文章对盾构法施工技术及质量控制措施的分析,目的在于提高城市地铁盾构法施工的技术应用质量,促进城市地铁建设的快速发展。
参考文献:
[1]李鸿威.地铁工程中盾构法隧道的质量缺陷和改进办法[J].西部探矿工程,2003(12):88-86.
盾构施工机械成本控制 第5篇
1.管片拼装应按拼装工艺要求逐块顺序进行,并及时联结成环;连接螺栓紧固质量符合设计要求,管片及防水密封条应无破损,
2.拼装下一环管片前对上一环衬砌环面进行质量检查和确认,并应依据上一环衬砌环姿态、盾构姿态、盾尾间隙等确定管片排序,
3.在管片拼装过程中,严格控制盾构千斤顶的压力和伸缩量,以保持盾构姿态稳定。
4.对已拼装成环的衬砌环进行椭圆度抽查,确保拼装精度。
5.在曲线段拼装管片时,应使各种管片在环向定位准确,隧道轴线符合设计要求。
盾构施工机械成本控制 第6篇
盾构隧道施工引起地表沉降的预测与控制
通过研究盾构施工引起地层移动及地表沉降的原因与机理,对施工过程中的地表变形量进行预测和数值模拟计算,并据此在设计与施工中根据现场特殊的.施工工况和周边环境条件,制定和采取有针对性的沉降控制措施.
作 者:江华 陈建康 李四强 李国梁 孙立柱 曹伟达 Jiang Hua Chen Jiankang Li Siqiang Li Guoliang Sun Lizhu Cao Weida 作者单位:中国矿业大学(北京)岩土所,北京,100083刊 名:市政技术英文刊名:MUNICIPAL ENGINEERING TECHNOLOGY年,卷(期):27(2)分类号:U456.31关键词:盾构隧道 地表沉降 预测 控制
盾构施工机械成本控制
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