盾构掘进施工记录

盾构掘进施工记录一、工程概况与作业环境。本次记录所在地为某城市轨道交通线路盾构区间左线，采用土压平衡盾构机施工。盾构机刀盘开挖直径6280mm，盾尾内径6040mm，隧道衬砌采用C50钢筋混凝土预制管片，管片外径6000mm、内径5400mm、厚度300mm、环宽1500mm，每环由6块管片组成，其中3块标准块、2块邻接块、1块封顶块。设计线路平曲线最小半径450m，最大纵坡28‰，本段隧道埋深18.2m～19.1m。当前掘进里程为左DK18+365.2至左DK18+372.7，记录范围为第356环至第360环，累计掘进长度540.0m。开挖面主要地层为第四系冲洪积粉质黏土、粉细砂、中粗砂及圆砾层，盾构切削面处在粉细砂与中粗砂交界面，下部局部进入圆砾层约0.6m。地下水为潜水，稳定水位埋深约8.4m，含水层渗透系数中等。地面为城市次干路及临街商铺，北侧有一栋7层框架结构建筑，最近水平距离约8.6m，属于本次掘进的主要环境保护对象。二、作业准备及设备状态确认。本班次开始前，盾构司机与维保人员对设备各系统进行了逐项检查。刀盘驱动系统压力正常，主轴承密封油脂注入压力设定为0.35MPa，实际显示0.33MPa，主轴承温度42℃。推进系统32根推进油缸分四组，A组最大压力32MPa、B组31MPa、C组33MPa、D组33MPa，油缸行程偏差控制在3mm以内。螺旋输送机转速和扭矩显示正常，后闸门开关灵活。铰接系统压力8.2MPa，铰接角度左右0.12°、上下0.08°。皮带输送机跑偏量小于15mm，刮泥板完好。注浆系统A液、B液管路畅通，压力传感器零点校验合格。导向系统全站仪换站后复核，盾首偏差平面+2mm、高程-3mm，盾尾偏差平面-4mm、高程+5mm，满足姿态控制要求。渣土改良系统泡沫发生器试运行5min，发泡倍率18.2倍，泡沫流量正常。同步注浆搅拌罐内浆液充裕，配比为水泥150kg/m³、粉煤灰310kg/m³、膨润土60kg/m³、砂780kg/m³、水320kg/m³、减水剂2.2kg/m³，浆液稠度96mm，初凝时间6h40min，泌水率1.8%。操作室内报警值设定为土仓压力上限2.8bar、下限1.4bar，总推力报警值18000kN，刀盘扭矩报警值3500kN·m，螺旋机压力报警值3.0bar。三、掘进参数记录。第356环至第360环为本班次完成掘进和管片拼装的区段，累计掘进7.5m。各环实际掘进时间分别为43min、39min、45min、41min、44min，平均单环掘进时间42.4min。掘进过程中重点控制土仓压力与螺旋输送机转速匹配，保持开挖面稳定。各环主要参数如下表所示。环号起始里程结束里程总推力(kN)刀盘扭矩(kN·m)刀盘转速(r/min)推进速度(mm/min)土仓压力(bar)贯入度(mm/r)出土量(m³)356左DK18+365.2左DK18+366.711800～133002050～23801.2532～401.82～2.1525.6～32.052.6357左DK18+366.7左DK18+368.212100～135002100～24201.2534～431.85～2.2027.2～34.453.1358左DK18+368.2左DK18+369.712400～139002180～25101.2831～391.90～2.2524.2～30.553.8359左DK18+369.7左DK18+371.212100～137002120～24601.2633～421.86～2.1826.2～33.352.9360左DK18+371.2左DK18+372.711900～136002080～24001.2432～411.80～2.1225.8～33.152.7第358环掘进至约600mm时，刀盘扭矩瞬时上升至2580kN·m，操作司机立即将推进速度由38mm/min降至28mm/min，同时将泡沫注入量提高至6.8m³/环，并补充注入膨润土浆液约0.9m³，约4min后扭矩回落至正常区间。各环实际出土量与理论松动渣土量偏差控制在合理范围内，未出现连续超排或欠排现象。渣土温度第356环为26.5℃，第360环为27.4℃；渣土坍落度三次测试分别为148mm、152mm、147mm，和易性良好，无明显喷涌或离析。四、盾构姿态与管片选型。掘进中导向系统每推进500mm自动记录一次盾构姿态，人工每环复核盾首、盾尾中心坐标。管片选型依据盾尾间隙和推进油缸行程差综合确定，避免出现楔形量过大或盾尾间隙突变。各环姿态和盾尾间隙记录如下。环号盾首平面偏差(mm)盾首高程偏差(mm)盾尾平面偏差(mm)盾尾高程偏差(mm)盾尾间隙左上(mm)盾尾间隙右下(mm)盾尾间隙左下(mm)盾尾间隙右上(mm)356+12-8-6+552485050357+8-5-4+451495050358+5-3-3+350505050359+6-4-5+251494951360+4-2-4+250504852本区段第356环选用左转环，第357环选用标准环，第358环选用右转环，第359环选用左转环，第360环选用标准环。封顶块拼装位置分别位于拱顶偏左18°、拱顶偏右11°、拱顶偏左20°、拱顶偏右9°、拱顶偏左14°。每环推进至1500mm后停止推进，复核盾尾间隙并复紧管片螺栓，再进入拼装工序。五、同步注浆及二次注浆记录。同步注浆采用单液浆，掘进中持续注入，注浆量根据盾尾空隙和地层变形情况确定。本段理论盾尾空隙量约为4.0m³/环，实际注浆量控制在理论值的148%～155%之间。各环注浆参数如下表。环号注浆开始时间注浆结束时间注浆压力(MPa)注浆量(m³)理论注浆量(m³)注浆率(%)浆液稠度(mm)管路压力(MPa)35609:1209:480.26～0.335.94.0148960.3535709:5810:330.27～0.346.04.0150960.3635810:4611:240.28～0.356.24.0155970.3735911:4212:170.27～0.346.04.0150960.3636012:3113:080.26～0.335.94.0148950.35注浆期间专人观察盾尾上方和地面情况，未出现冒浆、跑浆。第358环因扭矩升高，同步注浆压力短时升至0.39MPa，现场将注浆速度由18L/min降至12L/min，压力恢复至0.34MPa以下。二次注浆对脱出盾尾后的第350环、第351环实施，采用水泥—水玻璃双液浆，水灰比0.8:1，水玻璃浓度35Be’，双液浆体积比1:1，初凝时间控制在50～70s。第350环注入双液浆0.9m³，压力0.28～0.32MPa；第351环注入0.8m³，压力0.27～0.31MPa。注浆完成后封闭注浆孔，检查孔口无渗漏。六、管片拼装质量记录。管片经地面下井运至台车前部，由管片吊机喂入拼装机。拼装前检查管片外观，核对型号、环号、止水条和衬垫粘贴质量。第356环至第360环管片拼装时间分别为23min、22min、25min、21min、24min。拼装过程中使用靠尺检查相邻管片环面高差，各环环面高差均小于2mm，环内错台最大值3mm，位于拱顶标准块与邻接块之间。每环使用M30×110高强度螺栓56套，分三次复紧，复紧扭矩控制在280～320N·m。本班次抽检20个螺栓，扭矩均在295～315N·m范围内。管片外弧面未发现碎裂和贯穿性裂缝，内弧面局部存在2处气泡，面积小于10mm×10mm，已按修补方案进行表面修复。真圆度检测结果为第356环12mm、第357环10mm、第358环13mm、第359环9mm、第360环11mm，均满足允许偏差±15mm。环缝张开量0～2mm，纵缝张开量0～1.5mm，止水条压缩均匀，无挤破、脱开现象。七、测量与监测。地面监测点按每5环布设一组，本班次对影响范围内的JZ-18、JZ-19、JZ-20三个断面进行监测。北侧7层建筑为主要保护对象，对应JZ-19断面加密观测。监测数据如下表。监测点编号初始高程(m)上次高程(m)本次高程(m)累计沉降量(mm)本次沉降量(mm)沉降速率(mm/d)预警值(mm)JZ-18-142.61842.61142.610-8.0-1.00.48-20JZ-18-242.63442.62942.628-6.0-1.00.46-20JZ-19-142.58842.58042.578-10.0-2.00.82-20JZ-19-242.60342.59642.594-9.0-2.00.79-20JZ-20-142.56142.55642.555-6.0-1.00.51-20JZ-20-242.57242.56842.567-5.0-1.00.44-20监测结果表明，地表沉降和建筑物沉降均处于允许范围内，沉降速率未超控制值。JZ-19断面累计沉降值相对偏大，但变形整体均匀，差异沉降未达到预警值。地面巡视未发现明显裂缝、沉陷或隆起，道路路缘石无错位，北侧建筑一层台阶和散水未出现新裂缝。八、设备运行与维保情况。本班次设备运行总体平稳。刀盘驱动电机推进状态电流210～240A，空载电流约45A。主轴承密封油脂消耗12.8kg/环，主轴承润滑油最高温度43.5℃。推进系统无泄漏，液压油箱油位从720L降至715L，属正常消耗。螺旋输送机叶片外径磨损约3mm，不影响有效输送。皮带输送机接头无开裂，托辊转动灵活。泡沫系统运行正常，泡沫原液消耗约18L/环，膨润土浆液消耗约350L/环。同步注浆搅拌罐容积6m³，搅拌轴转速24r/min，未发生堵管。二次注浆泵在第351环注浆时压力表轻微跳动，经查为进出口球阀内漏，更换密封圈后恢复正常，停机约20min。盾构机润滑、液压、水循环、电气等系统均按要求完成班前点检和班中巡检，设备完好率保持100%。九、安全环保与文明施工。施工全过程执行隧道内限速、照明、通风和气体检测制度。隧道内实测风速0.42m/s，大于0.25m/s要求。作业面CO₂浓度0.08%，CO浓度0，H₂S浓度0，O₂含量20.9%，可燃气体浓度为0。管片运输车辆台车区段限速3km/h，电瓶车台车区段限速5km/h，制动距离测试1.8m以内。吊装作业由专职司索工指挥，吊具、钢丝绳、卸扣班前检查合格。地面渣土外运车辆覆盖防尘网，出场前经冲洗平台冲洗，本班次外运渣土约265m³，共12车次，全部冲洗合格。隧道内施工废水经沉淀池沉淀后排入排水系统，沉淀池内泥浆及时清运。现场噪声监测值为62dB，满足场界噪声要求。班内未发生人员伤害、设备损坏、地面塌陷、管线破坏或冒浆事件。十、异常情况与处置。第358环扭矩升高及注浆压力瞬时升高，现场通过降低推进速度、增加泡沫和膨润土注入量、降低注浆速度等措施处理，约4min内恢复正常。第359环掘进至约1.1m处，螺旋输送机排渣闸门出现短暂卡顿，关闭后闸门并反转螺旋机3圈，排出一块直径约90mm圆砾后恢复运转，停机约5min。第360环管片拼装至封顶块时，C型拼装头插销轻微变形，更换备用拼装头后完成封顶块安装，未对管片造成损伤。上述异常均已如实记录，并通知下一班技术人员对对应部位加强检查。十一、材料消耗与结存。本班次主要材料消耗及库存情况如下表。材料名称规格型号单位本班消耗剩余库存备注钢筋混凝土管片外径6000mm、环宽1500mm环532合格高强螺栓M30×110套2801860复紧扭矩合格同步注浆浆液单液浆m³30.018.0连续搅拌二次注浆双液浆水泥-水玻璃m³1.70.3随配随用泡沫原液复合型L90860发泡倍率合格膨润土浆液钠基m³1.7512.5渣土改良主轴承密封油脂EP型kg64420压力正常润滑脂锂基kg12135各铰接点润滑管片库存32环，满足后续掘进需求。同步注浆浆液搅拌罐内剩余约18m³，下一班使用前需重新检测稠度。外加剂存放区保持通风，环境温度控制在5～35℃。十二、交接班记录与后续注意事项。本班次完成第356环至第360环掘进与拼装，隧道累计掘进长度540.0m。向下一班交底：盾构姿态当前平面