盾构钢套筒安装施工工艺流程标准

盾构钢套筒安装施工工艺流程标准一、引言盾构钢套筒作为盾构隧道施工中实现“零覆土”或小覆土条件下安全始发与接收的关键工装，其安装质量直接关系到盾构施工的安全、工期及周边环境的保护。本标准旨在规范盾构钢套筒安装的施工工艺，明确各环节的技术要求与质量控制要点，确保钢套筒结构的稳定性、密封性及整体功能的可靠实现，为盾构机安全、顺利地完成始发或接收作业提供坚实保障。二、施工准备2.1技术准备施工前，组织相关技术人员进行图纸会审，熟悉设计文件、施工方案及相关技术规范。编制详细的钢套筒安装专项施工方案，明确安装步骤、吊装方法、焊接工艺、测量控制、密封测试等关键环节的技术参数和质量标准。对参与安装的施工人员进行全面的技术交底和安全培训，确保其理解施工流程及操作要点。2.2现场准备清理钢套筒安装区域场地，平整压实，做好排水设施，确保作业面干燥、整洁。根据施工方案及钢套筒尺寸，规划好材料堆放区、拼装区、吊装作业半径等。复核基坑或工作井的轴线、标高及结构尺寸，确保与钢套筒设计安装位置相匹配。若存在偏差，需提前进行处理。2.3测量放线与基础处理利用全站仪、水准仪等精密测量仪器，根据设计图纸在安装作业面精确放出钢套筒的中心线、轮廓线及各关键控制点的标高。对于钢套筒安装基础，需进行严格处理。若为混凝土基础，需检查其强度、平整度及预埋件位置是否符合要求；若为钢结构支撑或其他形式基础，需确保其承载能力及稳定性满足钢套筒自重及施工荷载的要求。2.4材料与设备准备钢套筒各分块单元、连接螺栓、密封材料、焊接材料等进场时，需进行严格的质量验收，核对其规格、型号、数量及出厂合格证、材质证明书等文件，必要时进行抽样送检。检查钢套筒分块的几何尺寸、坡口质量、表面平整度等是否符合拼装要求。准备好满足吊装需求的吊车、吊装索具、电焊机、气割设备、测量仪器、扭矩扳手、密封胶枪等工具设备，并确保其性能良好，计量器具应在检定有效期内。三、钢套筒安装3.1底部圆环安装首先进行钢套筒底部圆环的定位与安装。利用吊装设备将底部圆环单元按编号顺序吊装到位，使其中心线与测量放出的基准线重合。通过调整临时支撑或调节螺栓，精确控制底部圆环的水平度及高程。底部圆环各分块之间采用螺栓连接，部分关键部位需配合焊接。连接螺栓应按设计要求的扭矩值均匀紧固，确保连接紧密。3.2标准段安装在底部圆环安装验收合格后，依次进行钢套筒标准段的安装。标准段安装采用分节、分块吊装拼接的方式进行。每吊装一块（或一节），需立即进行初步定位，并通过临时支撑固定。利用测量仪器实时监控钢套筒的轴线偏差、垂直度及椭圆度，及时进行调整。相邻块体（或节段）之间的连接，严格按照设计要求进行螺栓连接和焊接作业。焊接前需清理坡口，焊接时应采取合理的焊接顺序，控制焊接变形，确保焊缝质量。3.3顶部圆环安装顶部圆环是钢套筒安装的关键部位，其安装精度直接影响后续盾构机的进出。安装时，应在确保下部结构稳定的前提下进行。顶部圆环的吊装需特别注意平衡，避免碰撞已安装好的结构。就位后，精确调整其与下部结构的相对位置，确保整体圆度及与盾构机的间隙符合设计要求。顶部圆环与标准段之间的连接同样需严格执行螺栓紧固和焊接工艺。3.4连接节点处理所有螺栓连接节点，在螺栓紧固完成后，应检查其外露丝扣数量，确保符合规范要求。对于设计要求焊接的节点，焊接完成后需对焊缝进行外观检查，必要时进行无损检测。焊接缺陷应及时进行返修。在所有结构连接完成后，对钢套筒内壁的错台、毛刺等进行打磨处理，确保内壁光滑，避免对盾构机外壳造成损伤。四、钢套筒辅助系统安装4.1密封系统安装钢套筒的密封系统通常包括径向密封和轴向密封。在钢套筒主体结构安装完成后，按照设计图纸要求安装密封帘布、密封刷、气囊或其他形式的密封装置。密封材料的规格、型号及安装位置应准确无误。安装过程中，需确保密封件完好无损，固定牢固，压缩量均匀，以保证其密封性能。4.2注浆系统安装根据设计要求，安装钢套筒外周的注浆管、阀门及压力表等注浆系统组件。注浆管的布置应均匀，确保能有效填充钢套筒与地层之间的间隙。注浆管与钢套筒本体的连接应牢固、密封，避免注浆时出现渗漏。4.3其他辅助设施安装安装钢套筒的人孔、观察孔、排气孔、排水孔等。人孔门应开关灵活，密封良好。各类观测仪器、传感器的安装应符合监测方案要求，确保数据采集准确可靠。五、钢套筒验收与调试5.1外观与尺寸检查钢套筒安装完成后，首先进行外观检查，查看结构表面有无明显变形、损伤，焊缝外观质量是否合格，螺栓连接是否牢固，密封件安装是否到位。然后使用全站仪、卷尺等工具对钢套筒的内径、圆度、长度、轴线偏差等关键尺寸进行复核，确保符合设计及规范要求。5.2压力试验为验证钢套筒的整体密封性和结构强度，需进行压力试验。试验介质通常为空气或水。试验前应编制详细的试压方案，明确试验压力、升压速率、保压时间及合格标准。试压过程中，需密切监测钢套筒的变形情况及各密封部位有无渗漏。若发现渗漏，应立即停止试验，查明原因并进行处理后重新试验，直至合格。5.3联合调试在钢套筒及相关辅助系统安装调试完成后，应与盾构机、始发/接收基座等进行联合调试。模拟盾构机进出钢套筒的过程，检查钢套筒与盾构机之间的间隙、密封系统的有效性、注浆系统的操作便利性等，确保各系统协同工作正常。六、钢套筒拆除（注：虽然本标准重点为安装工艺，但拆除作为后续工序，其原则性要求在此简述。）钢套筒的拆除应在盾构机安全始发或接收，且相关工况允许后进行。拆除顺序一般与安装顺序相反，即先拆顶部及辅助系统，后拆标准段及底部。拆除过程中，需采取可靠的临时支撑措施，确保结构安全，防止变形或坠落。拆除的构件应有序堆放，妥善保管或按要求进行处理。七、施工注意事项与质量控制要点1.安全第一：严格遵守吊装作业、高处作业、焊接作业等安全操作规程，设置安全警示标志，配备必要的安全防护用品，确保施工安全。2.测量监控：全过程进行测量监控，及时调整安装偏差，确保钢套筒的几何尺寸及空间位置符合设计要求。3.焊接质量：加强焊接过程控制，严格执行焊接工艺参数，对关键焊缝进行无损检测，确保焊接强度和密封性。4.密封性能：密封件安装前应检查其质量，安装时确保压缩均匀、固定牢固，压力试验是检验密封性能的关键环节，必须认真执行。5.记录完整：做好施工全过程的记录，包括测量记录、隐蔽工程验收记录、焊接检验记录、压力试验记录等，确保资料完