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土压平衡盾构施工安全、质量、进度、成本管控要点

 王国义 2023-09-08 发布于河北
        盾构施工单延米造价从2000年初到现在基本没有大的变化,但随着劳务、安全投入、管理流程增多、材料等多项成本增加,导致项目施工利润越来越低,甚至亏损。盾构施工管理者为保证利润和降低亏损,有些施工投入越来越低,可能造成安全、质量、进度出现问题。根据个人盾构施工与管理经验,总结土压平衡盾构施工安全、质量、进度、成本管控要点如下。
        1、盾构施工安全管控要点
        盾构施工安全主要体现在盾构要达到平衡,不超方。笔者以前论述中一直强调做好渣土改良、土舱精准保压、中盾注泥、同步注塑性双液浆和多序补浆,达到四维动态平衡,才能确保不超方与空隙及时回填,盾构施工优点主要是能达到平衡,从而确保盾构施工安全。做好渣土改良是防止盾构施工喷涌或结泥饼,目的也是为了防止盾构掘进超方。
        当然,在软弱地层或含水砂层特别注意盾构始发与到达的安全问题,防止洞门处涌泥或涌砂。由于砂卵石地层盾构土舱压力传感器值多少有时无法确保不超方,成都砂卵石出渣量的控制以方量和称重双控。盾构穿越风险源为降低风险,一般采取预处理措施,但要注意:对于特别危大危险源应采取非常有效措施(如桩基托换等),盾构即便大量超方也不会对危险源产生安全危险;对于一般的处理措施(如砂卵石地层对危险源地基做预加固)如不能对危险源的安全提升,就不要预加固,浪费社会资源。
        2、盾构施工质量管控要点
        盾构施工的成型产品就是管片隧道,因此质量上主要是提升成型隧道(管片)的质量,隧道质量主要包含管片错台、破损与渗漏水。当然还包含管片的自身质量。盾构施工质量控制重点就是解决管片选型与管片上浮问题。管片选型准确可保证盾尾间隙正常,防止管片损坏与错台。盾构管片选型笔者总结为直线段以盾尾间隙为主,油缸行程差(差值尽量接近0)为辅;曲线段以理论排版为主,盾尾间隙和油缸行程差为辅。以隧道平纵曲线为基础,要勤纠、缓纠。由于盾构同步浆液为流体,浆液凝固前管片所受浮力远多大于自身载荷,笔者创新采用同步注塑性双液浆,在盾尾注浆管前混合,同步浆液由流体增稠为塑性体,由于塑性体中无自由水,极大降低了管片的浮力,通过成都轨道交通19号线二期工程的成功应用,证明同步注塑性双液浆解决了管片易上浮的难题。
        3、盾构施工进度管控要点
        盾构施工进度弹性较大,无论是直径6.25米、8.6米还是9米多直径盾构,月最高进度能达到400米、500米、600米甚至1000多米的进度,盾构施工进度是多方面的。盾构施工进度快慢主要取决了设备配置、场地布置、出渣与管片供应、人员熟练程度和盾构有效施工时间等。首先盾构施工附属设备(水平运输、垂直运输、搅拌站、挖掘机、出渣外运车辆等)要按照盾构最高掘进进度配置,设备能力要略高于盾构掘进最高进度。盾构场地布置主要是渣坑容量和管片存储能力,渣坑和管片至少要满足盾构最高进度1.5天的使用量,出渣口配置数量要达到龙门吊可给对应线路服务也可同时为一条线路服务的能力。盾构施工进度很大程度上取决于出渣与管片供应,盾构管理者应着重解决出渣与管片供应问题。人员熟练程度可提高盾构施工进度与安全、质量。盾构有效施工时间越长,盾构施工进度越快。盾构施工有效时间长短取决于节假日停工、检查停工、设备故障、盾构掘进喷涌、盾构结泥饼、盾构开舱等因素,一个优秀的盾构管理者都是在想方设法降低停机时间,提高有效工作时间,盾构施工应达到掘进与拼装连续不间断作业。
        4、盾构施工成本管控要点
        盾构施工属于流水线作业,成本控制重点是提高施工进度,降低整个项目施工时间,节省劳务成本。盾构施工消耗性材料应控制在设计范围内,隐性的消耗成本就是同步浆液成本,由于盾构施工技术的不成熟,同步浆液的填充率规范要求120~180%,甚至有的规范要求是150~250%。主要是由于浆液要向土舱内窜流、单液浆在加压状态下容易失水等。笔者通过中盾注泥、同步注塑性双液浆解决了以上难题,可降低同步浆液注入量,能够降低盾构施工一部分成本。
        另外,盾构施工要控制安全风险事故的发生,由于一个小小的失误(如洞门加固效果不佳)可能导致重大事故的发生(盾构机被埋、附近建筑物倒塌等),额外增加大成本。因此,盾构施工应该投入的必须投入,不能因小失大。
   
       盾构施工是一个综合机械、液压、电气、地质、化学和管理等多专业的集合体,以上盾构施工安全、质量、进度和成本管控要点只是笔者的认知,也许不全,也可能不对,仅供参考。

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