郭興忠

(中國(guó)水利水電第四工程局有限公司，西寧810007)

引洮供水工程9#洞TBM施工中常見(jiàn)問(wèn)題的解決方法

郭興忠

(中國(guó)水利水電第四工程局有限公司，西寧810007)

根據(jù)甘肅供水一期工程總干渠9#隧洞施工情況，對(duì)在TBM掘進(jìn)施工過(guò)程中出現(xiàn)的掘進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)不相符、停機(jī)時(shí)機(jī)頭后退、管片拼裝環(huán)面不平整、管片接縫滲漏等一些常規(guī)問(wèn)題，從產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，對(duì)采用的應(yīng)對(duì)方法及施工措施進(jìn)行總結(jié)，最后提出了預(yù)防此類問(wèn)題發(fā)生的施工措施。這些問(wèn)題的及時(shí)解決，為保證TBM順利施工、保證施工質(zhì)量和工期計(jì)劃奠定了基礎(chǔ)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益，也可為今后類似工程的施工提供一些借鑒經(jīng)驗(yàn)。

隧洞;TBM施工;常見(jiàn)問(wèn)題;原因分析;解決措施

1 概述

甘肅引洮供水一期工程總干渠9#隧洞全長(zhǎng)18 275 m，TBM開(kāi)挖直徑5.75 m，隧洞進(jìn)口50 m、出口810 m和中部斜井前后920m采用鉆爆法開(kāi)挖，斜井主要做為隧洞TBM施工輔助洞;采用一臺(tái)雙護(hù)盾式全斷面巖石隧洞掘進(jìn)機(jī)(簡(jiǎn)稱TBM)施工，TBM開(kāi)挖洞段總長(zhǎng)16.495 km。隧洞各施工類別洞段布置見(jiàn)圖1。

圖1 9#隧洞施工類別示意圖

2 TBM施工中常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

2.1 TBM進(jìn)、出洞過(guò)程中軸線偏移

2.1.1 問(wèn)題

TBM進(jìn)、出洞過(guò)程中，基座發(fā)生變形，使掘進(jìn)軸線偏離設(shè)計(jì)軸線。

2.1.2 原因分析

TBM基座的穩(wěn)定性不夠，或局部構(gòu)件的強(qiáng)度不足;TBM姿態(tài)控制不好，TBM推進(jìn)軸線與基座軸線產(chǎn)生較大夾角，致使TBM基座受力不均勻;對(duì)TBM基座的固定方式考慮不周，固定不牢靠。

2.1.3 處理方法

先停止推進(jìn)，對(duì)已發(fā)生變形破壞的構(gòu)件分析破壞原因，進(jìn)行相應(yīng)的加固。將TBM支撐加固牢靠，再調(diào)換被破壞構(gòu)件;TBM基座的變形太過(guò)嚴(yán)重，TBM在其上又無(wú)法修復(fù)和加固時(shí)，只能采取措施使TBM脫離基座，創(chuàng)造工作條件后對(duì)基座作修復(fù)加固。

2.1.4 預(yù)防措施

TBM基座形成時(shí)，中心夾角軸線應(yīng)與隧洞設(shè)計(jì)軸線方向一致，當(dāng)洞口段隧洞設(shè)計(jì)軸線處于曲線狀態(tài)時(shí)，可考慮TBM基座沿隧洞設(shè)計(jì)軸線的切線方向放置，切點(diǎn)必須取洞口內(nèi)側(cè)面處;基座結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度能克服出洞段穿越加固土體所產(chǎn)生的推力;合理控制姿態(tài)，盡量使TBM軸線與TBM基座中心夾角軸線保持一致;TBM基座的地面與始發(fā)處底板之間要墊實(shí)，保證接觸面積滿足要求。

2.2 TBM掘進(jìn)過(guò)程中機(jī)頭后退

2.2.1 問(wèn)題

TBM停止推進(jìn)，在拼裝管片時(shí)，產(chǎn)生機(jī)頭后退的現(xiàn)象，使開(kāi)挖面壓力下降，地面產(chǎn)生下沉變形。

2.2.2 原因分析

TBM千斤頂自鎖性能不好，千斤頂回縮;千斤頂大腔的安全溢流閥壓力設(shè)定過(guò)低，使千斤頂無(wú)法頂住TBM正面的壓力;TBM拼裝管片時(shí)千斤頂回縮的個(gè)數(shù)過(guò)多，并且沒(méi)有控制好最小應(yīng)有的防后退頂力。

2.2.3 處理方法

TBM發(fā)生后退，應(yīng)及時(shí)采取預(yù)防措施防止后退情況的進(jìn)一步加劇，如因TBM后退而無(wú)法拼裝，可進(jìn)行二次推進(jìn).

2.2.4 預(yù)防措施

加強(qiáng)千斤頂?shù)木S修保養(yǎng)工作，防止產(chǎn)生內(nèi)泄漏;安全溢流閥的壓力調(diào)定到規(guī)定值;拼裝時(shí)不多縮千斤頂，管片拼裝到位

及時(shí)伸出千斤頂?shù)揭?guī)定壓力。

2.3 管片拼裝施工

2.3.1 運(yùn)輸過(guò)程中管片損壞

2.3.1.1 問(wèn)題

在管片垂直運(yùn)輸與水平運(yùn)輸過(guò)程中，將管片邊角撞壞。

2.3.1.2 原因分析

行車調(diào)運(yùn)管片時(shí)，管片由于晃動(dòng)而碰撞行車支腿或其它物件，造成邊角損壞;管片翻身時(shí)碰擦邊角，引起損壞;管片堆放時(shí)墊木沒(méi)有放置妥當(dāng);用高強(qiáng)布帶起吊管片時(shí)，高強(qiáng)布帶將管片的棱邊勒壞;運(yùn)輸管片的叉車顛簸跳動(dòng)，造成管片損壞;管片疊放在隧洞內(nèi)時(shí)未墊方木，造成邊角損壞;在管片吊放時(shí)，放下動(dòng)作過(guò)大，使管片損壞;由于脫模時(shí)，脫模劑噴涂不均勻，管片脫模過(guò)程中造成邊角損壞。

2.3.1.3 處理方法

對(duì)已碰撞損壞的管片及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，損壞較重的管片運(yùn)回地面進(jìn)行整修，更換新的管片。

2.3.1.4 預(yù)防措施

行車控制要平穩(wěn)，防止過(guò)大的晃動(dòng);管片使用翻身架翻身，或用專用吊具翻身，保證管片翻身過(guò)程中的平穩(wěn);地面堆放管片時(shí)，上下兩片管片之間要墊上方木;設(shè)計(jì)吊運(yùn)管片的專用吊具，使高強(qiáng)布帶在起吊管片的過(guò)程中不碰到管片的邊角;采用運(yùn)輸管片的專用叉車，加設(shè)避振設(shè)施;疊放的管片之間墊好方木;工作面儲(chǔ)存管片的地方放置方木將管片墊高，使存放的管片與隧洞不產(chǎn)生碰撞;管片澆筑前，均勻噴涂脫模劑，防止脫模時(shí)邊角的損壞。

2.3.2 圓環(huán)管片環(huán)面不平整

2.3.2.1 問(wèn)題

同一環(huán)管片在拼裝完成后迎千斤頂一側(cè)環(huán)面不在同一平面上，不同塊之間有凹凸現(xiàn)象存在，給下一環(huán)的拼裝帶來(lái)影響。導(dǎo)致環(huán)向螺栓傳進(jìn)困難，并造成管片碎裂等問(wèn)題。

2.3.2.2 原因分析

管片制作過(guò)程中誤差尺寸的累積較大;管片拼裝時(shí)前后兩環(huán)縫隙之間夾有雜物;頂推千斤頂之間的頂力不均勻，使管片環(huán)縫間的止水條壓縮量不一致;糾偏楔子的粘貼部位、厚度不符合要求;管片上的止水條粘貼不牢，拼裝時(shí)翻到了止水槽外面，造成與上一環(huán)的環(huán)面不密實(shí)使該管片凸出;拼裝完成后管片的環(huán)向、縱向螺栓沒(méi)有及時(shí)擰緊及復(fù)緊。

2.3.2.3 處理方法

對(duì)于已形成環(huán)面不平的管片，在下一環(huán)及時(shí)加貼楔子糾正環(huán)面，使環(huán)面平整。

2.3.2.4 預(yù)防措施

拼裝前檢測(cè)前一環(huán)管片的環(huán)面情況，決定本環(huán)拼裝糾偏量及糾偏措施;清除環(huán)面和盾尾內(nèi)的各種雜物;控制千斤頂頂力均勻;提高糾偏楔子的粘貼質(zhì)量;檢查止水條的安裝情況，保證止水條安裝牢固可靠;TBM向前推進(jìn)過(guò)程中，騎縫千斤頂應(yīng)該及時(shí)開(kāi)始，用于確保管片環(huán)面的平整度。

2.4 管片灌漿孔滲漏

2.4.1 問(wèn)題

管片灌漿孔處滲漏，灌漿孔周圍有水漬，灌漿孔周圍混凝土有鈣化斑點(diǎn)。

2.4.2 原因分析

灌漿孔的悶頭未擰緊;灌漿孔的悶頭螺紋與預(yù)埋落幕的間隙大。

2.4.3 處理方法

將悶頭擰出，重新按要求擰緊;在灌漿孔內(nèi)注入少量水泥漿堵漏，然后再用悶頭悶住。

2.4.4 預(yù)防措施

要用扳手?jǐn)Q緊灌漿孔的悶頭;在悶頭的絲口上纏生膠帶，以起到止水的作用。

2.5 TBM推進(jìn)系統(tǒng)無(wú)法動(dòng)作

2.5.1 問(wèn)題

TBM推進(jìn)系統(tǒng)可以建立壓力但千斤頂不動(dòng)作。

2.5.2 原因分析

換向閥不動(dòng)作，使千斤頂無(wú)法伸縮;油溫過(guò)高，連鎖保護(hù)開(kāi)關(guān)起作用而使千斤頂不能動(dòng)作;刀盤未轉(zhuǎn)動(dòng)等連鎖保護(hù)開(kāi)關(guān)起作用使千斤頂不能動(dòng)作;先導(dǎo)泵損壞，無(wú)法建立控制油壓，無(wú)法對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制;管路內(nèi)混入異物，堵塞油路，使液壓油無(wú)法到達(dá);濾油器堵塞。

2.5.3 處理方法

檢查控制電路是否故障，換向電信號(hào)是否傳到電磁閥，修復(fù)電路。如換向閥卡住，則更換換向閥;先排除別的故障，再檢查推進(jìn)系統(tǒng)的故障;修復(fù)或更換先導(dǎo)泵;判斷雜物在管路內(nèi)的位置并設(shè)法取出;更換濾油器。

2.5.4 預(yù)防措施

保持液壓油的清潔，避免雜物混入油箱內(nèi)，拆裝壓元件時(shí)保持系統(tǒng)的清潔;按操作方法正確使用;發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)修理，不隨便將TBM連鎖開(kāi)關(guān)短接，不強(qiáng)行啟動(dòng)TBM設(shè)備;按要求正確設(shè)定、調(diào)定好系統(tǒng)的壓力。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)總干渠9#隧洞工程TBM施工過(guò)程中出現(xiàn)的一些常規(guī)問(wèn)題的成功解決，總結(jié)了施工經(jīng)驗(yàn)，縮短了施工工期節(jié)約了成本，施工安全及質(zhì)量可靠性得到了的有效保證，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，也可為以后類似條件下的超長(zhǎng)隧洞施工提供了可供借鑒的資料和寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。

［1］劉冀山.超長(zhǎng)隧洞TBM施工關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.現(xiàn)代隧道技術(shù)，2005，(08):37-43.

［2］馮志強(qiáng).TBM在引黃一期工程隧洞施工中的應(yīng)用［J］.工程質(zhì)量，2008，(20):33-35.

［3］馮義，甘騰飛，馬昌齡.城市地鐵管片錯(cuò)縫拼裝施工技術(shù)［J］.建筑機(jī)械化，2011(03):56-59.

TV554;TV67

B

1007-7596(2012)09-0111-02

2012-09-11

郭興忠(1973-)，男，青海樂(lè)都人，工程師，從事水利水電工程施工工作。