盾构施工成本控制

盾构施工成本控制（精选12篇）

盾构施工成本控制 篇1

摘要：隧道盾构法施工是使用盾构机在控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳的同时, 进行隧道掘进出渣, 并在机内衬砌混凝土管片, 管片壁后注浆来填充缝隙, 从而不扰动围岩等地质修建隧道的一种工法。由于其施工造价较高, 发展速度受到一定的限制。本文针对泥水加压盾构施工成本控制进行了探讨。

关键词：泥水加压盾构施工,管片衬砌,项目成本,分包商

1 泥水盾构机的特点

盾构机是工程成败与否的关键, 选型主要依据开挖面的土质、地下水位、障碍物、设计线路、隧道长度、工期要求、环境保护和经济性。泥水盾构机采用泥水加压能使开挖面保持稳定, 地表沉降控制良好, 在气压盾构无法施工的滞水沙层, 含水量高的黏土层及高水压砾石层, 均能进行施工, 通过泥浆对掌子面起到支撑作用。它能在正常大气压下, 在水位以下挖掘隧道;由于采用了水力机械输送泥浆, 管道占用空间小, 同时可分离出适合弃土场地要求和便于运输的含水土沙, 使掘进均衡连续, 故井下作业环境好, 作业人员的安全性高。

2 分析盾构施工成本比例构成

盾构施工主要是由多个分部共同配合完成的工作, 主要分为竖井施工、管片施工、盾构掘进三大项, 每一项由其他成本组成。其中管片生产、盾构机及竖井修建都占据了较大的比例。为了能够有效地降低施工成本, 本文对泥水盾构施工进行了成本管理的探讨。

3 人力资源管理

当前, 一些工程项目在用工方面存在的问题主要有:有的为了搞献礼工程、政治工程, 不能科学合理安排机力量, 而是搞人海战术, 造成严重浪费;有的项目包括外工程, 不能按照经济原则有效利用当地资源, 而是所队伍从后方上, 造成成本降不下来。这就要从用工数量用工来源方面进行控制。

在工程施工中采取以下几项措施, 一是首先尽量控制施工人员的数量, 尽量选择多面手的生产人员, 提高生产效率, 避免生产人员窝工怠工现象;二是采用多招用熟练的临时工, 少用正式职工的办法。因为职工的工资+施工补助+夜班津贴+星期天加班等费用总和大于临时工支出的各种费用, 这也是降低成本的一项措施;三是执行奖罚制度, 按多劳多得的分配原则, 激励生产人员的积极性, 对完成任务好、工作积极主动并做出较大贡献的人员实行大会表扬和奖励, 并记入人事档案, 作为以后考核、晋级的依据。对工作不负责任完不成任务的进行严厉的批评教育, 并给予经济处罚;四是尽量减少管理人员, 实行一人多岗多职, 通过给他们压担子加负荷, 以提高管理及生产工效来控制成本。

4 规范材料管理

施工项目材料管理是现代建筑企业项目管理的重要内容之一。在项目施工过程中, 材料的消耗量很大。因此, 材料管理是直接关系到工程项目部能否降低工程成本, 取得经济效益的关键工作, 对企业顺利完成生产任务, 加速资金周转、提高资金使用效率, 保证建筑产品质量, 具有十分重要的意义。

搞好材料管理: (1) 严格计划管理, 突出超前性;项目部每月要上报材料采购计划和资金使用计划, 此计划的定制一定要科学合理, 并通过项目部及项目领导的层层把关, 严把控制材料的采购, 防止报料人员盲目报料造成材料的浪费。 (2) 材料采购要正规;材料采购必须符合公司的各项管理办法, 大宗物资采购必须招标, 并在采购过程中采取就近原则, 减少材料运输过程中的费用。 (3) 把好材料领用关, 严格限额领料制度;施工班组在材料领用过程中, 严格执行领料登记, 并在登记表上写明材料的用处、用量, 以便库房管理人员针对实际情况进行材料发放。 (4) 严把材料回收关, 做好残料、废料再利用, 坚持工完料净场地清, 施工过程中产生的废料及时回收, 并建立废料回收台账, 方便在以后施工过程中进行废料的再利用, 对不可再利用的进行处理

5 设备管理以保代修

机械设备管理的目标是:保持机械设备良好的技术状态, 正确的使用和优化组合, 充分发挥机械设备的效能, 安全、优质、高效、低耗的完成施工生产任务。

机械设备在使用过程中, 由于受到各种力的作用和环境条件、使用方法、工作规范、工作持续时间的影响, 机械设备应用的功能和技术状态不断发生变化而有所降低。要控制这种变化过程, 除应创造适合机械设备工作的环境和条件外, 正确使用机械设备是控制机械设备技术状态变化和延缓降低机械性能的先决条件。

项目部通过对以往工程进行统计, 发现利润降低主要是工期过长, 因为盾构施工是一项比较特殊的施工工法, 属于地下工程, 地下工程有着不可预见性和地质变化多样性, 并且盾构设备一旦出现故障, 是不可退回的, 只能在原地维修。根据以往施工经验, 设备之所以出现各种故障, 往往都是由于在施工过程中保养不到位, 导致设备在疲劳状态继续施工造成的, 而盾构设备维修周期少则一两个月, 多则半年之久, 设备的良好性能决定了施工工期。为了一改以往注重设备使用而忽视保养的做法, 项目实行设备维护人员和检查人员跟班作业, 对设备可能出现的问题及时进行预警并及时进行修复。强制将每天掘进时间由12小时调整至10小时, 剩余2小时主要进行设备维护和环境清洁, 确保设备始终处于良好运行状态。

6 项目规范分包管理, 严格控制施工成本

工程项目分包是国际工程建设市场上经常采用的一种模式, 它特别适合于大型工程建设项目, 盾构施工也不例外。盾构工程主要有始发竖井、接收竖井、三通一平工程等分包工程。为保证整体工程施工进度, 三通一平工程及始发竖井施工需要同时进行, 分包队伍的增加使经营风险不断提高, 项目部为了尽可能地降低施工成本, 不断加强分包施工力度, 优化分包施工, 以达到控制施工成本的最终目的, 具体解决对策有以下几个方面。

6.1 严格分包准入制度, 杜绝“挂靠”分包

在分包商的选择上以规范化的严格要求做到精挑细选, 分包商都必须符合国家规定的资质、业绩要求及其他条件。选择一个好的分包商, 会使工程建设如虎添翼确保施工进度和质量, 而如果选择不当, 会使工程施工受制于人处于被动局面, 进而影响工程进度, 增加施工成本。分包队伍都须经严格审查、精挑细选后才能进场, 而且做到坚决杜绝人情队伍、关系队伍, 确保所有分包商都是在一个公正、透明的起点上平等竞争, 杜绝挂靠式分包, 封住工程转包

6.2 实行招投标竞争制度, 科学招投标

工程分包经过比价议价的招投标方式确定, 才能全力打造公平、公正、公开、经得起任何审查和检验的“阳光”工程。与业主招标类似, 整个分包过程应严格执行相关分包管理办法和程序, 向三家以上的分包队伍发出投标邀请;根据分包商的投标报价和技术方案进行综合评价。整个招标议标的过程应完全公开并且都有原始记录存档, 保持透明状态。项目部在对分包商的选择上以报价作为重要参考依据、但不是唯一的条件, 还对其现场人员、设备配置情况, 流动资金情况、以往施工质量安全情况、类似工程的施工经验等做出全面的考核评价, 然后选择综合评分最高的分包商承担施工任务, 从而确保有实力的分包商进入施工, 提高分包施工的抗风险能力, 双方合作互利、双赢的局面。

6.3 严格控制材料的使用与核销

材料供应的管理成为现场管理的一个重要方面。对于材料的超耗管理要严格控制。

6.4 杜绝以包代管

加强施工管理与控制, 在分包施工中做到所有的施工进度、过程、安全、质量都要随时进行控制和掌握。

6.5 分包结算量价分离, 工程量清单计价

各分包施工队伍根据合同单价建立相适应的合同管理模式, 使得招投标所确定的工程合同价在实施过程中有相应的管理措施, 各分包单位在报价时既能充分考虑各自的成本赢利模式又根据招投标文件承担相应的合同风险;这一比价议价的分包管理模式使分包单位能够在合同边界条件明确的情况下, 尽可能获得自己的利润, 同时项目部通过此种方法管理获得最优的分包单价。

7 结论

本文对小断面盾构工程施工的成本管理进行了探讨, 通过在施工中总结经验, 在以上几方面论述了对成本的管理, 从而达到降低成本的目的, 最终实现企业的利润最大化。

参考文献

[1]张凤祥, 朱合华, 傅德明.盾构隧道[M].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]周文波.盾构法隧道施工技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[3]张青林.建筑工程造价师与工程造价管理实用手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

盾构施工成本控制 篇2

——分析盾构法施工成本的影响因素及控制 前言：

在城市地铁的隧道施工中，盾构法施工由于其施工速度快、安全性高、噪声小等诸多优点，越来越多的受到地铁设计单位、建设单位、施工单位等各方的青睐，近几年在很多地铁隧道施工的招标合同中，也基本上都要求采用盾构法施工。施工的目的是什么，相信大家应该比我更清楚，效益！如何来把施工效益最大化，是我们最关心的问题！那么如何把效益最大化？从源头入手、控制施工成本！

盾构项目成本要素包括几项：直接成本、间接成本、税金。

施工成本：所谓施工成本是指在建设工程项目的施工过程中所发生的全部生产费用的总和，包括消耗的原材料、辅助材料、构配件等费用，周转材料的摊消费或租赁费，施工机械的使用费或租赁费，支付给生产工人的工资、奖金、工资性质的津贴等，以及进行施工组织与管理所发生的全部费用支出。建设工程项目施工成本由直接成本和间接成本组成。

直接成本：是指施工过程中耗费的构成工程实体或有助于工程实体形成的各项费用支出，是可以直接计入工程对象的费用，包括人工费、材料费、施工机械使用费和施工措施费等。1.投标成本（主要涉及前期编标、招投标费用）。2.折旧费用（盾构、后配套、小型机械）。折旧费是指固定资产经过使用后，其价值会因为固定资产磨损而逐步以生产费用形式进入产品成本和费用，构成产品成本和期间费用的一部分，并从实现的收益中得到补偿的费用。

盾构项目的盾构机折旧费是根据隧道掘进延米来计提折旧的，一台盾构机的使用寿命为10000小时左右，价格高达4000万，折旧一般是6000-8000元/延米，后配套是1000元/延米，这部分费用基本是固定的，项目投标下来隧道掘进有多少延米就基本定下来了。

1°盾构机的大修费

2°盾构机经常修理费

经常修理费是指机械设备除大修理外的各级保养(包括一、二、三级保养)及临时故障排除所需费用，为保障机械正常运转所需替换设备、随机使用工具、附具摊销及维护费用；机械运转及日常保养所需润滑、擦拭材料费用和机械停置期间的维护保养费用等。

3°始发、接收基座、反力架等设计、材料、安拆费用等。安拆费是指在施工现场进行安装、拆卸所需的人工、材料、机械等方面的费用。

4°其他后配套及小型机械费。如龙门吊的购置（租赁）、安拆费用；电瓶车的购置及维修保养费用；注浆设备、风机的购置及维修保养费用；轨道及附件等相关费用

3.班组人员工费

4.材料。在盾构项目成本中约占40%，对项目成本影响巨大，因此要严格物资计量、验收、收发、领退制度，建立健全原始记录，制定和修订内部计划价格，正确确定成本核算制度等。5.、机械费：包括水电费、机械租赁费、盾构机维修费

间接成本：是指为施工准备、组织和管理施工生产的全部费用的支出，是非直接用于也无法直接计入工程对象，但为进行工程施工所必须发生的费用。主要指现场管理费（包括项目管理人员工资、招待费、小车费用、办公用品费用等）

税金：税金，企业所得税法术语，指企业发生的除企业所得税和允许抵扣的增值税以外的企业缴纳的各项税金及其附加。

二、影响成本的因素

（一）、设计线路的复杂程度

设计线路是指设计方在设计线路是的设计参数，例如转弯半径、坡度等。较小的转弯半径对于盾构操作要求很高，增加了施工难度，在掘进的过程中，容易出现蛇形、重复纠偏，从而导致管片碎裂、隧道漏水等施工通病。这就要求我们在工程开工前搞好盾构操作手的培训工作，提高盾构操作手等施工主要人员的自身素质，保证每一个操作手对盾构操作、管片选型等方面完全理解，并能够在施工中很好的应用，从而保证施工质量。

（二）、工程进度会影响成本 人是第一要素，工程施工项目的第一责任人的组织领导工作能力高低的体现关键就在于能否充分调动广大劳动者的积极性，调动积极性一方面是经济的，另一方面是人文的，如果调动不了职工积极性，工期延后相应的工资、房租、车辆使用等一系列费用就会增加很多，更有工期延后业主方面的负面影响。

（三）、技术活动影响成本

施工活动关键是技术性活动，只有采取先进的技术措施，才能做到低投入高产出，并创造优质产品。确定科学、合理的施工方案与施工工艺是技术系统的重要内容。工程技术精准、不出差错，在施工过程中，施工生产“四化理念”，“四化”即施工手段机械化、施工控制数据化、施工管理规范化、施工环境园林化。施工中广泛开展全面质量管理小组活动和“比、学、赶、帮、超”等群众性质量管理活动，提高了质量控制和保证能力。在盾构掘进中创出了特色、创出了品牌，成为业主广州地铁公司的典范项目，在系统内广受瞩目，在广州轨道交通工程建设领域树立了旗帜。

（四）、对机械特别是对盾构机的维修保养很关键 对盾构机维修保养的好，运转正常，不仅可以提高隧道掘进速度，更可以提高盾构使用寿命，从而从总体上节约成本。

（五）、项目收尾工作，缩短验收时间，提高交付使用效率。

三、项目成本控制措施

项目成本控制的根本目的，在于通过成本管理的各种手段，不断降低施工项目成本。项目成本的全过程控制要求成本控制工作要随着项目施工进展的各个阶段连续进行，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。

由于项目施工的一次性，不象生产企业生产工序可以循环，因此施工前的成本预测很重要，对项目本身而言没有可以借鉴的东西，一个项目完结成功就是成功，失败就是失败，不能从头再来过。因此工程项目在施工生产过程中的每一环节都要进行项目成本控制，成本核算过程与施工生产过程同步进行，在时间上保持一致，降低施工项目成本的途径，应该是既开源又节流，或者说既增收又节支。只开源不节流，或者只节流不开源，都不可能达到降低成本的目的，至少是不会有理想的降低成本效果。目前公司对项目成本管理形式：项目与公司签定项目管理目标责任承包书。项目管理目标责任承包书是在项目中标后公司根据中标合同、施工状况、人员配备情况与项目签定的一个上交资金、目标利润的承包书。要搞好成本管理，应注意以下几个方面：

（一）、进行成本预测，合理确定责任成本 责任成本是财务成本的发展和延伸，建立健全项目责任成本核算机制，是实施成本控制的中心环节，是项目成本管理的基础工作。为保证项目成本真实准确，保证项目责任人的利益，必须正确合理地界定项目的责任成本范围。在推行项目承包过程中，要科学合理地测算项目承包基数。项目承包基数的测算是项目成本管理的首要环节，在测算过程中必须慎重合理，考虑影响成本的多种因素，例如投标中的压价让利，工程本身的特点，项目班子的管理水平与管理能力，以及主要材料的市场情况和工程合同的有关条款等。

（二）配置合适的项目人选

项目经理是项目成本管理的第一责任人，全面组织项目部的成本管理工作，应及时掌握和分析盈亏状况，并迅速采取有效措施；工程技术部是整个工程项目施工技术和进度的负责部门，应在保证质量、按期完成任务的前提下尽可能采取先进技术，以降低工程成本；经营部主管合同预算管理，增创工程预算收入，合同实施和合同管理工作，负责工程进度款的申报和催款工作，处理施工赔偿问题，物资部主管材料采购、收发，、安全环保部主管安全质量工作，财务部主管工程项目的财务工作，应随时分析项目的财务收支情况，合理调度资金；尤其要注重培养盾构维修人员、盾构操作手等专业技术人员并提高他们的待遇。项目既是成本中心（成本中心是其责任者只对其成本负责的单位，又是利润中心（指既对成本承担责任，又对收入和利润承担责任的企业）既要对成本负责，也要对利润负责，圆满完成项目承包书的成本、利润目标。

（三）、劳务层的管理

项目与劳务层签订的劳务分包合同是合作双方在自愿协商的基础上产生的有约束力的控制办法。是以项目经理为中心的合同体系，覆盖了项目管理的各个层面，上至公司的决策者，下至项目劳务层的各个作业班组，并涉及企业各个专业职能部门，但合同一旦签定，就要不折不扣的执行，没有特别特殊的原因不能更改。

（四）、技术管理

前面说了施工活动关键是技术性活动，制订先进的、经济合理的施工方案，以达到缩短工期、提高质量、降低成本的目的是技术部门的职责所在。正确选择施工方案是降低成本的关键，采取各方面的技术措施控制项目成本：一是在施工准备阶段，做出多种施工方案，进行技术经济比较，然后确定有利于缩短工期、提高质量、降低成本的最佳方案，二是在施工过程中，研究、执行各种降低消耗、提高工效的新工艺、新技术、新材料等降低成本的技术措施；三是在竣工验收阶段，注意经济、技术的处理，缩短验收时间，提高交付使用效率。

（五）经济管理

1°人工费控制管理。主要是改善劳动组织，减少窝工浪费；实行合理的奖惩制度；加强技术教育和培训工作；加强劳动纪律，压缩非生产用工和辅助用工，严格控制非生产人员比例。2°材料费控制管理。主要是改进材料的采购、运输、收发、保管等方面的工作，减少各个环节的损耗，并且在采购材料时要货比三家，在质量有保障的前提下选用价格低廉者，以节约采购费用；合理堆置现场材料，避免和减少二次搬运；严格材料进场验收和限额领料制度；制订并贯彻节约材料的技术措施，合理使用材料。

3°机械费控制管理。主要是正确选配和合理利用机械设备，搞好机械设备的保养修理，提高机械的完好率、利用率和使用效率，从而加快施工进度、增加产量、降低机械使用费。间接费及其它直接费控制。主要是精减管理机构，合理确定管理幅度与管理层次，节约施工管理费等。

（六）加强工程项目成本分析与考核工作。主要方式应以财务部门为主，组织项目管理人员按季度召开经济活动分析会，协助项目组分析成本升降的原因，并制定对策，成本考核是检验项目成本管理和经济效益的一种好方法，可以及时发现成本中存在的问题，但切忌流于形式。建筑市场竞争激烈，僧多粥少，许多工程是压价中标，有些甚至是低于成本价，从接活之日起就是亏损项目，再抓成本管理工作已难取得好效果；工程预算滞后，开工无概算、竣工无决算，工程竣工二、三年决算未定案是家常便饭，严重影响成本核算的真实性和完整性；主要建筑材料价格频繁上下波动，对项目的成本影响很大，给项目成本管理工作带来不稳定性。因此项目成本管理要以投标报价为依据，制定项目成本控制目标，各部门和各班组通力合作，形成以市场投标报价为基础的施工方案经济优化、物资采购、经济优化、劳动力配备经济优化的项目成本控制体系，以便成本控制能确实有效的贯彻执行。、责四任成本管理过程控制

（一）施工组织设计方案预控

项目部要重视施工组织方案、技术方案的编制和审查工作，建立施工方案的逐级优化和审查制度，从节约成本角度做好多方案优化对比。施工组织方案的编制原则：

1、本着在保证质量、工期的前提下，以最少的投入换取最大的经济利益为目标。

2、根据承建工程项目内容，因地制宜，合理安排施工工序和工艺流程，统筹安排各单项工程进度。

3、充分利用现有设备，做到配套实用。

4、合理安排冬、夜施工。

5、尽量采取国内、外先进成熟的施工技术和科学管理方法。

（二）物资材料的控制管理

1、物资材料管理的环节

2、物资材料采购过程中价格的控制

3、物资材料采购、保管费的控制

4、物资材料消耗数量的数量

五、机械设备的控制管理

（一）项目机械设备的选择。项目机械设备的来源分为自有机械设备和租赁机械设备两种，选择总的原则是技术先进、经济合理、生产适用。

(二)项目机械台班数量和价格的控制。机械设备管理以节约项目机械设备成本为目标，使用形式有自有设备和租用两种。

盾构施工成本控制 篇3

关键词：盾构；分体始发掘进；施工

1工程段概述

北京市南水北调东干渠08标段工程13#始发井～12#始发井，全线里程总计2927m，13号盾构始发井基坑五方桥东侧，柏阳小区西北侧。其地势平坦，含沙层较厚。基坑围护结构采用1000mm厚地下连续墙，三道支撑；形状有两头粗中间细的哑铃型结构。始发井一端为始发井口另一侧为接收井口，结构尺寸相同用于盾构机和后配套台车的吊装下井组装。

盾构始发是指在始发竖井内利用临时组装的管片、反力台架等设备，使台架上的盾构机推进，从井壁上的到达口处贯入地层，并沿着规定路线掘进的一系列作业。本工程，鉴于始发场地局限，盾构机始发不能按照正常始发方案进行，盾构机部分台车必须位于地面。以延伸管线实现始发，经过台车转接使盾构机设备正常连接和正常掘进，进行两次始发。

2盾构分体始发掘进施工准备

2.1周边环境核查、监测

盾构始发前应对始发段隧道范围内的所有地下管线、地面建构筑物进行核查。并提交地下管线调查报告、地面建筑物调查报告、地质补堪报告。

盾构始发前一个月完成始发段前300米布监测点的布置并取监测点初始值。

2.2施工场地布置

施工场地布置主要包括场地围蔽、消防通道及消防设备布置、施工临时供电系统、场地排水系统及污水防治、供水系统、生产、办公、生活区布置等，已提交施工场地布置图。

2.3始发端头土体加固

根据始发井北端头的水文地质情况，采用素连续墙进行端头加固，隧道埋深为14.09m，盾构始发端头9m范围内采用素连续墙加固，并采用水平深孔注浆方式。

2.4洞门凿除

在盾构机始发前一天，对洞门进行中心位置进行凿出，破坏地连墙整体强度，便于刀盘破碎地连墙结构。洞门凿除施工安全要求：电焊工、架子工等所有特殊工种必须持证上岗；距洞口2m处，设立安全警戒线；检测孔24小时现场观测，如果有泥沙或大水流出，用事先准备好的棉纱和木屑封堵检测孔；作业人员佩带好安全帽、安全带、工作服、绝缘鞋、防护罩等；洞门结构强度破除后，如果盾构机不能及时始发，派专人观测洞门土体变形情况，同时作好地面沉降监测，如果地面沉降超过30mm，启动应急措施；

2.5始发托架施工

始发托架用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重，以及调整盾构机中心达到设计标高；在负环管片拆除前，始发托架还起着固定负环管片的作用。本标段采用钢支撑始发托架作为始发固定盾构机，由于始发托架要固定在始发井底板上，所以始发井在底板浇筑事要预埋几块钢板，用于后期固定始发托架和反力架。

3盾构分体始发掘进施工要点

3.1初期掘进

本工程初期掘进长度设定为100米。100米的长度考虑了下几个因素：盾构机和后方台车的长度；轨道的布置需要；管片与土体之间的摩擦力足以支持盾构机的正常掘进；盾构左线始发所需要的长度；初期掘进为盾构施工中技术难度最大的环节之一，不可操之过急，要稳扎稳打。

始发托架上掘进：平推时，轨面上涂抹黄油，推力小于300t，对始发架和反力架进行监测。对洞门密封进行检查。

初始隧道段掘进：刚切削土体时刀盘转速不宜过大，增加泡沫的用量，不要出土逐步建立土压平衡。推力小于600t，刀盘转速1.0转/min，速度15-20mm/min。

3.2碴土运输

为保证盾构始发段的出土，13#始发井南侧留有临时出土口。碴土用电瓶车运送到临时出土口，龙门吊吊出到碴坑内，并用自卸汽车外运出土。盾构完成初期掘进进入正常掘进后，将出土口前移到盾构吊入井，同时设置道岔，加快施工速度。

3.3管片拼装

管片由管片车运到场地后，由专人对管片类型、龄期、外观质量和止水条粘结情况等项目进行最后一次检查，检查合格后才可卸入管片堆放场地。管片经管片吊车按安装顺序放到管片输送平台上，掘进结束后，再由管片输送器送到管片安装器工作范围内等待安装。负环管片不存在防水问题，因此采用通缝拼装，其余管片采用错缝拼装。

3.4负环管片、反力架的拆除

盾构完成135m掘进以后开始对负环管片、反力架进行拆除，准备正常掘进，在始发井口铺设道岔，井内范围铺双线轨道。将反力架后座与车站结构分离，采用切割反力架后撑的型钢，并用千斤顶顶开后，将反力架和车站结构分离100mm左右。将反力架与负环分离约100mm左右。分块拆除反力架并调出井口。

3盾构分体始发掘进施工安全管理控制措施

盾构机始发时应缓慢推进。始发阶段由于设备处于磨合阶段，注意推力、扭距的控制，同时注意各部分油脂的有效使用。掘进总推力控制在反力架承受能力以下（600t），同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发架提供的扭矩。此外，始发前在刀头和密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损害洞门密封装置。始发前在始发轨道上涂抹油，减少盾构机推进阻力。始发托架导轨必须顺直，严格控制标高，间距及中心轴线，基准环的端面与线路中线垂直。盾构机安装后对盾构机的姿态复测，复测无误后才开始掘进。盾构刚进洞时，掘进速度宜缓慢，同时加强后盾支撑观测，尽量完善后盾钢支撑。在始发阶段，由于盾构机推力小、地层较软，调整盾构机姿态，使用下侧的千斤顶加朝上的力的同时一边向前推进，防止盾构机磕头。始发初始掘进时，盾构机位于始发架上，在始发架及盾构机上焊接相对的防扭转装置，为盾构机初始掘进提供反扭矩。盾构机始发在反力架和洞内正式管片之间安装负环管片在外侧采取钢丝拉结和木楔加固措施，以保证在传递推力过程中管片不会浮动变位。

结束语

盾構机分体始发在安全、技术上是可行的，施工进度满足总体要求，且从经济及社会效益上比较，分体始发所需的短竖井比长竖井优势明显。施工更加容易，竖井基坑安全性提高，适用于繁华城市内狭窄地段。

参考文献

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[2]杨自华，钟志全. 广州新城泥水平衡盾构始发技术[J].建筑机械化. 2007（05）

[3]周文波，吴惠明，赵晓霞. 国产盾构在地铁隧道施工中的应用[J].都市快轨交通. 2006（02）

急曲线盾构施工控制技术要点 篇4

盾构隧道施工技术可在极少干扰城市正常功能的前提下,安全快速的完成隧道施工,已成为城市修建地铁隧道及穿越江河隧道的首选施工方法。然而,由于地铁车站设置、穿越上覆建筑物等条件制约,隧道的设计轴线在空间上不可能全部为直线或缓和曲线。一般的城市地铁线路正线最小曲线半径在300 m～600 m之间,困难条件下可设置为250 m～300 m之间的急曲线,目前已有曲线半径小于250 m的施工工况,如广州地铁5号动物园站—杨箕站的曲线半径已达到200 m。因此,研究盾构在急曲线半径条件下的盾构施工控制技术,对于提高盾构隧道施工质量,降低施工风险具有重要意义。

1 盾构施工控制技术

1.1 盾构设备选型

盾构机作为最重要的隧道开挖设备,其设备选型及构造决定了能否顺利完成隧道开挖使命。由于盾构机自身为直线形刚体,在施工过程中并不能与隧道设计曲线完全拟合。在曲线段盾构掘进只能为一段连续的折线,呈现“蛇形”线路。盾构机体越长,与设计曲线拟合的难度就越大,隧道轴线越难控制。因此,当盾构机体长度不能满足急曲线施工的情况下,选用具有铰接装置的盾构机。铰接装置通过液压油缸行程的不同,可以使盾尾和中前盾中心线之间形成一定夹角,从而让盾构机预先推出弧线姿态,与隧道设计曲线趋于吻合,为管片提供良好的拼装空间。

1.2 井下水平运输设备

井下水平运输设备主要由电瓶车、渣土车、浆液车和管片车组成,并在铺设的轨道上行驶。隧道曲线半径越小,水平运输设备的穿行能力就越小。因此选用的单节车体长度和宽度应较小,必要时可使用转向装置等措施增加其通行能力。

1.3 管片选型及姿态控制

盾构隧道最终是由管片分块成环,继而由环间纵向连接成衬砌。因此在曲线段需选用楔形管片。利用管片楔形量和管片拼装的旋转角度进行隧道转弯和纠偏。隧道曲线半径越小,需要的管片楔形量越大。然而楔形量过大,则衬砌拼装后隧道容易产生渗漏水现象。因此,为保证隧道拼装质量,应合理选择管片的楔形量,应减小管片宽度,使成型隧道轴线与设计线形尽量保持吻合。

盾构在急曲线段掘进过程中,曲线外侧盾尾间隙很小,曲线内侧盾尾间隙很大,造成曲线外侧管片拼装困难和隧道轴线难以控制。在盾构掘进过程中,应采取措施使左右两侧盾尾间隙接近正常值,让管片保持较好的姿态,使管片姿态和盾构机状态保持一致。若通用环形式管片,必要时可采用几环通缝拼装来替代错缝拼装,来弥补错缝拼装后楔形量不足的问题,从而实现管片衬砌顺利转弯。

1.4 施工测量

在盾构施工中,测量是决定盾构姿态控制的重要环节。在盾构进入缓和曲线前、在缓和曲线上、进入急曲线段前必须分别进行隧道贯通联系测量。即通过地面控制网复测、竖井联系测量和隧道内导线测量对盾构的掘进方向进行复核,为盾构在曲线段施工时姿态控制提供依据。同时,在急曲线上要加强测量频率,了解盾构掘进状态,调整掘进参数,使盾构在急曲线段施工完全处于受控状态。由于急曲线段的曲线半径小,隧道内可视距离变短,导致盾构VMT导向系统测量移站频率增加,且测量站安装在尚未稳定的管片上,测量数据极易变动,更应增加测量频率,及时调整VMT系统数据。

1.5 设备检修

盾构在进入曲线段前,尤其是急曲线段前,应对设备进行全面检测及维修,特别是刀具磨损、损坏检修,从而为曲线段一次性通过创造条件。同时在曲线段掘进过程中,密切注意掘进速度、刀盘扭矩等参数变化,确保各种刀具特别是边缘仿形刀的正常使用。

1.6 曲线拟合

由于盾构在曲线段施工时,隧道轴线与管片端面法线会形成一定角度,使推进油缸顶力产生侧向分力。曲线半径越小,侧向分力越大。受侧向分力影响,当管片环脱出盾尾后,会向曲线外侧产生一定的偏移。因此,为使隧道轴线最终偏差处于要求范围内,需在曲线段掘进时向曲线内侧预留一定偏移量,即盾构机应沿设计轴线的割线方向掘进。预偏量的确定需要依据理论计算和施工经验综合分析得出。

1.7 掘进参数控制

在急曲线段施工时,应降低盾构机掘进速度,减小总推力。盾构掘进速度越快,盾构机总推力就会越大,管片所受侧向分力就越大。同时,为减小侧向分力对管片姿态的影响,可分次间隔地完成一环掘进。即每掘进一定距离,停止掘进并分批收回全部千斤顶,再让千斤顶重新顶压管片,然后继续掘进,多次循环完成一环的掘进。从而改变了千斤顶顶靴和管片接触位置,调整千斤顶推力方向,减小千斤顶推力与管片端面法线的夹角,从而减小了千斤顶侧向分力。

1.8壁后注浆控制

在急曲线段进行盾构施工,宜采取不平衡同步注浆与双液注浆相结合的方案,控制成型隧道轴线,减少管片错台和破损现象。即关闭轴线内侧壁后注浆泵,利用外侧注浆孔进行注浆,甚至二次注浆,防止管片环在侧向分力作用下向外偏移。

2结语

盾构在急曲线段施工时,最为重要的是如何处理盾构姿态、管片姿态、隧道轴线之间的关系。因此,在盾构设备和管片选型确定后,盾构施工过程中的控制方案决定了成型隧道的质量。通过系统阐述急曲线段的施工控制措施,以期更好地为指导盾构施工提供借鉴。

参考文献

[1]竺维彬,鞠世健.复合地层中的盾构施工技术[M].北京:中国科学技术出版社,2006.

[2]竺维彬,鞠世健.盾构隧道管片开裂的原因及相应对策[J].现代隧道技术,2003(1):21-25.

[3]刘建航,侯学渊.盾构法隧道[M].北京:中国铁道出版社,1991.

盾构施工成本控制 篇5

浅埋盾构斜穿既有楼房施工控制技术分析

由于浅埋盾构的覆土深度相对较浅,盾构开挖中土压的扩散对地面的沉降影响较为敏感,因此对于浅埋盾构的`地面施工沉降控制极为重要.文中以天津地铁9号线盾构穿越蝶桥公寓为例,分析了浅埋盾构隧道斜穿既有楼房的主要风险和施工控制关键技术.

作 者：张建政 韩明华 穆凤麟  作者单位：张建政(天津市铁路建设投资控股集团有限公司)

韩明华,穆凤麟(天津市建设工程质量安全监督管理总队)

刊 名：天津建设科技 英文刊名：TIANJIN CONSTRUCTION SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 20(1) 分类号：U455.43 关键词：浅埋盾构   斜穿   既有楼房   沉降控制  

盾构施工成本控制 篇6

关键词：盾构机；施工；设备解体

1.工程概况

北京地铁四号线20标段范围为一站两区间。其中北宫门站～龙背村区间隧道单线长度为506.7m，此区间包括一座地下二层框剪结构的盾构接收井。北～龙区间原设计工筹为盾构机从北宫门车站右线始发，到达北～龙区间盾构接收井后进行掉头从而完成左线的掘进。

2.原设计正常工序流程

盾构接收工艺按照业内正常的做法，即在盾构机出洞到达前，要完成盾构接收井的围护和主体结构，并且做好盾构的接收准备。（如洞门的凿除、接收架的安放、固定、洞门帘布的安装等）具体见盾构接收施工流程图为：施工准备→盾构接收井施工→洞门部分凿除→洞门密封的安装→接收托架安装→到达段掘进→贯通后步上接收托架。

3.实际工筹安排

在实际施工过程中盾构接收井施工范围受到部队加油站拆迁的影响，导致接收井无法施工。项目上考虑了将接收井沿线路方向前后移动的设想，并邀请专家、设计、监理及业主一起讨论，实地踏勘考察，由于周边交通道路及河流等环境的影响，不具备迁移条件。考虑已经影响到隧道洞通及洞内安装、铺轨等一系列目标节点工期，为了保证施工进度，各方经过专题讨论后同意，决定盾构机从北宫门车站北端头右线始发，到达北～龙区间盾构接收井后停机。一旦拆迁问题解决，立刻组织接收井围护结构、土方开挖及支撑施工，从而开挖出盾构机后进行解体、吊装，运至北宫门车站北端头左线二次下井始发完成剩余隧道的掘进；左线始发、掘进的同时，接收井进行主体结构施工。（详见图3.1）

4.施工过程中采取的保障措施。

4.1 确保盾构机准确无误的到达停机位置所采取的措施。

（1）停机前做好洞内的控制测量；

（2）加强人工测量检测盾构机的导向系统是否正常；

（3）确定盾构机的停机里程；

（4）根据盾构机的几何关系和导向系统的显示里程，推算出盾构机的实际掘进里程，最终使其到达指定的停机位置；

（5）停机后做好盾构机上方的地面监控量测。

4.2 在不具备安放接收架的情况下安全的开挖出盾构机并且进行解体、吊装所采取的措施。

盾构接收井地质情况在地勘报告中显示地面下10米至21.6米范围内为砂卵石层，盾构机停机位置埋深在10米，主要地层为粉细砂及卵石层。盾构接收井内的土方开挖作业意味着盾构机即将被挖出，进一步等待的将是解体、吊装。在不具备安放接收架的情况下，结合了地质情况的特点，为了保证盾构机在开挖、解体及吊装过程中的安全，采用了盾构下方土体注浆加固及支撑的方式来保证安全。解决了在不具备安放接收架的情况下成功的完成了盾构机解体、吊装的安全问题。

施工方案

a、北-龙区间盾构接收井盾体下部注浆加固深度为4.4m，纵向间距250mm，横向间距500mm两排布设；分别倾斜和垂直打入砂卵石层中，深入基底下1m，斜管与直管梅花形交错布置，进行注浆加固；临时支撑采用［28b三角支架间距0.8m沿盾体两侧进行支撑，三角支架之间采用同材料连接钢架进行连接，形成整体支撑体系，以保证在开挖盾体及解体过程中的安全。

施工工艺及浆液参数如下：

b、双液注浆

施工参数

加固范围：盾体下部砂卵层；加固深度：4.4m；

浆液选择：水泥-水玻璃双液浆；浆液配比：水灰比0.8∶1~1∶1；

水玻璃浓度35~40Be’；水泥浆与水玻璃的体积比为1∶0.6；

注浆压力：0.8-1.0 MP； 凝结时间：30-40s

孔位布置：间距500X250； 扩散半径：600mm

土层孔隙率：60%-85%； 土层填充率：0.9

浆液注入率：0.63；浆液消耗系数：1.1

4.3盾构机在地下长时间停机采取措施。

停机前，依据具体的停机时间制定详细的停机方案与计划，安排监测组和盾构队组织专人负责停机期间的工作。

做好停机前的最后一环的掘进，调节停机时的土仓压力比设定压力略大于0.2～0.3bar。

根据同步浆液的初凝时间，安排停机5～7小时后，再掘进50～100mm。掘进过程不进行注浆和出土，防止浆液凝固盾尾密封刷。

盾构停机时间较长，通过中盾和前盾的膨润土加入系统，在盾体周围注满泥浆，保持地层稳定，同时防止周围土体与盾体固结，避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。

加强对盾构机土仓压力的监视和调整，根据地层情况确定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时，通过膨润土系统加入泥浆来保持土仓压力。

加强对地面的监测，及时反应地层的变形情况。

每隔3天，需要定期做小距离的推动。

停机期间，按正常保养程序对盾构机进行保养。

4.4主体结构未施工的环境下，在深基坑周边完成盾构机解体、吊装重物作业所采取的安全措施。

由于盾构机已经停放在龙背村接收井里，无法按照正常的程序解体、吊装（正常工序即施工完主体结构后再进行接收）。鉴于此情况，为确保基坑安全，吊装过程不向基坑施加侧压力，实施了施工吊车承台桩及承台梁的方案。主要施工方法是在吊车支点位置施工承台桩，承台桩为直径1000mm的钻孔灌注桩，将其与承台梁连接，承台梁中心及周边采用300mm厚C25混凝土回填。承台桩打桩深度与接收井围护桩一致，承台梁与冠梁采用泡沫板进行隔离，防止吊装过程中挤压冠梁而形成不安全因素！

4.5盾构机进出洞的控制。

4.5.1盾构进、出洞端头加固

①盾构机端头进出洞土体加固采用旋喷桩配合搅拌桩方式进行加固，靠近车站及接收井端头采用单排800@600双管旋喷桩，搅拌桩采用三轴850@600。加固后的土体有良好的自立性，密封性、均质性，无侧限抗压强度不小于1MPa，渗透系数小于10-8cm/sec。

②加固范围为：盾构对盾构始发、接收端头沿盾构方向均9米，加固宽度为盾构隧道结构每侧3m，竖向加固范围为盾构隧道结构上下各3m。

③同时在加固体外侧设置一圈闭合的止水帷幕，并加强盾构进出洞端头范围降水措施，沿加固范围四周布5口降水井，对端头处地下水进行降水施工。

4.5.2盾构机进、出洞姿态控制

①盾构机进洞前首先对洞门进行实际测量，掌握洞门的实际位置与设计存在的误差值，来指导和调整盾构机在始发架上的姿态。保证盾构机刀盘中心线与隧道中心轴线的关系满足进洞要求。

②根据我公司以往在华北地区的施工经验，盾构机进洞前将始发架抬高2cm,使盾构机以蛇形姿态进洞，防止盾构机载头现象。

③加大对反力架的监测频率，防止盾构机在进洞时反力架的变形、移位，影响盾构机的姿态。

④在盾构出洞前50m，测量成洞隧道中心轴线与隧道设计中心轴线的关系，同时对接收洞门位置进行复核测量，确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。在考虑盾构机的贯通姿态时注意两点:一是盾构机贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差，二是接收洞门位置的偏差。综合这些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适当调整。纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。

⑤盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时，在掘进过程中，专人负责观测出洞洞口的变化情况，始终保持与盾构机司机联系，及时调整掘进参数,控制好盾构姿态。

4.5.3进、出洞参数控制

（1）进洞参数控制

盾构进洞时，初始切削土体刀盘转速不宜过大，增加泡沫的用量，不出土，逐步建立土压平衡。根据施工经验，主要参数控制为：推力小于500t，刀盘转速1.0转/min，速度10mm/min。

（2）出洞参数控制

①在盾构机出洞前50米时, 选择合理的掘进参数，逐渐放慢掘进速度，控制在20mm/min以下，推力逐渐降低，缓慢均匀地切削洞口土体，以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌，同时加强洞内盾构掘进方向的测量。

②加快信息反馈。加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导盾构机掘进。

③加强观测。专人负责观测出洞洞口的变化情况，始终保持与盾构机司机联系，及时调整参数。

④加强浆液管理。在拼装的管片进入加固范围后，浆液改为快硬性浆液，提前在加固范围内将泥水堵住在加固区外。

⑤密切关注洞门情况。当管片最后一环管片拼装完成后，通过管片的二次注浆孔，注入双液浆进行封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的情况，一旦发现有漏浆的现象立即停止注浆并进行处理。

⑥及时压紧橡胶帘布。通过压板卡环上的钢丝绳在盾体出洞及管片拖出盾尾时两次拉紧，以防止洞门泥土及浆液漏出。

4.5.4进、出洞风险规避措施

（1）加固体检查评价：在人工凿除洞门之前，采用垂直抽芯和水平观察孔的手段对加固体的效果进行认真分析和评价，确保加固体质量满足质量标准要求。

（2）增加必要的辅助施工手段，如加固体孔隙、间隙二次注浆；盾构端头深井降水等技术措施。

（3）洞门凿除顺序和凿除时间合理安排，减少掌子面的暴露时间，并严密跟踪监测其变形情况。

（4）盾构始发时，应快速组织，使盾构及时推进到掌子面。

（5）将盾构始发姿态抬高20mm，且始发托架与加固体之间设置导轨，防止盾构机“磕头”。

（6）加强负环拼装质量控制，通过加贴软木衬垫的方式，利用钢环调整好管片姿态。

（7）采用低推力、低转速、低速度推进。

4.5.5进出洞应急处理措施

（1）当洞门局部坍塌时，立即采用喷射混凝土封闭洞门，同时采用木板和方木进行支撑加固。

（2）洞门出现少量涌水且为清水时，采用PVC管进行引流。

（3）洞门出现大量涌水并带有泥砂、流量逐渐增大时，首先用棉纱、木楔和堵漏剂封堵，同时用砂袋或喷射混凝土封堵；随后依据涌水情况从地面进行钻孔注浆。

（4）洞门坍塌、涌水无法控制时，及时将盾构机推入掌子面封闭洞门。

5.总结

越江盾构隧道项目施工难点控制 篇7

1 工程项目概况

虹梅南路越江隧道, 是上海市闵行区的第一条黄浦江越江隧道, 目前正在建设中, 有希望在2015年贯通。虹梅南路隧道途经闵行区和奉贤区, 全长5.26km, 起于浦西永德路北侧, 于剑川路北侧入地跨越黄浦江, 经西闸公路后出地面, 终于金海路。

根据《虹梅南路、金海路道路红线专项规划》, 该工程分为两段。一段是虹梅南路, 位于徐汇、闵行两区, 从上中路至东川路, 长约10.9km。原虹梅南路为地面道路, 现在规划为“高架+地面辅道”, 沿线设外环线、银都路、金都路、元江路、A 15、放鹤路6组匝道。另一段是金海路, 位于奉贤区, 从西闸公路至大叶公路, 长约3.4km, 仍为地面道路。盾构段隧道采用单圆双线隧道, 直径14.5m, 全长约3 400m, 盾构机采用德国海瑞克产Φ14.93m泥水气平衡盾构。隧道按东、西双线流水掘进, 首先进行西线隧道掘进施工 (奉贤段) , 西线掘进完成后, 盾构到达闵行工作井并完成掉头作业, 最后进行东线隧道掘进施工。盾构施工沿线将穿越奉贤施工区场内建筑、黄浦江及防汛墙、京滨电子厂、闵行段乙烯管、蒋家港河及桥梁[2]。

参考国内外隧道工程建设发展情况, 与虹梅南路越江隧道类似的国内工程主要包括:

1) 上海长江隧道 (单圆双线隧道, 直径15.43m, 全长8.95km) 。2) 武汉长江隧道 (单圆双线隧道, 直径11.38m, 全长3.63km) 。3) 上海延安东路隧道及复线隧道 (单圆双线隧道, 原隧道直径11.3 m, 全长2.26km, 复线隧道直径11.2m, 全长2.21km) 。4) 上海西藏南路越江隧道 (单圆双线隧道, 直径11.36m, 全长2.67km) 。5) 上海大连路越江隧道 (单圆双线隧道, 直径11.36m, 全长2.56km) 。

国外类似工程主要有:

1) 荷兰绿色心脏隧道 (高速铁路隧道, 直径14.9 m, 全长约7km) 。2) 日本东京湾公路隧道 (直径14.14m, 全长15km) 。3) 英法海底隧道 (两侧铁路隧道直径7.8 m、中间服务隧道直径4.8 m, 全长49km) 。4) 丹麦斯多贝尔特大海峡隧道 (主隧道直径8.5m, 全长7.9km) 等[3]。

与上述类似的越江隧道工程相比, 虹梅南路越江隧道主要特点包括:盾构直径大、软土地质、地下水位高 (尤其是黄浦江底地址条件复杂) 、穿越区域内市政管线保护要求高、工期紧等特点。

2 工程施工阶段难点分析

该文根据虹梅南路隧道工程结构特点、穿越土层的地质水文条件、特殊地理位置等, 结合前期拟定的相关工程实施方案, 分别从施工进度、工程质量、工程安全、人员安全、环境保护等方面影响因素对其施工阶段的难点控制进行分析和评价, 并给出相关控制措施及建议。同时, 在工程实施前, 进一步参考国内外类似工程隧道施工经验, 运用专家调查法和层次分析法对项目施工难点和风险控制重点进行识别和分析。

通过分析, 得出虹梅南路隧道工程施工控制难点主要包括机械设备选择、操作控制、施工节点控制、基坑开挖等方面, 见表1。

2.1 风险评估矩阵

根据虹梅南路隧道相关勘察及设计文件, 并结合以往类似实际工程, 通过专家调查法进行问卷调查方式对本隧道施工难点进行汇总分析, 为保证调查结果的权威性和广泛性, 调查对象只选择参见单位 (建设单位、设计单位、施工单位、监理单位) 中从事隧道工程建设管理年限超过5年的专业人士。其次, 通过风险矩阵表的方式对工程难点控制所能引发各种风险的频率进行归纳、分类。按照发生频率的大小分为“不可能”、“难得”、“偶尔地”、“可能频繁地”和“频繁地”五类;同时, 根据风险可能将引发灾难带来的后果威胁程度划分为“后果可忽略”、“后果较轻”、“后果严重”、和“灾难性后果”四种。据此可得出灾难风险评估矩阵, 见表2[4]。

2.2 施工风险评估

通过对虹梅南路隧道施工难点的分析 (表1) , 并对上述施工难点控制不当可能引发的各个环节潜在风险进行定性分析 (结合表2) , 通过综合评价方式得出虹梅南路隧道主要施工风险等级评价表, 见表3[4]。

3 施工难点控制方法

通过对盾构越江隧道工程施工的难点分析、并对其各项施工难点进行相应的风险评估, 在此基础上, 结合本工程特点及国、内外已有实际工程案例, 作者对虹梅南路隧道施工中的技术难点及其风险应对提出以下控制方法及对策、建议。

3.1 盾构机选型

盾构机选型一般在隧道前期策划阶段进行, 盾构机选型的影响因素主要包括以下几个方面:1) 拟建隧道穿越的工程地质环境、水文条件。2) 拟建隧道设计参数。3) 拟建隧道工期计划。4) 拟建隧道造价制约。5) 隧道建设地区特殊的环境保护要求等。

虹梅南路隧道工程项目特点主要包括以下几方面:

1) 隧道穿越地质为软土地层, 地下水位高。2) 红梅南路隧道设计为双线隧道, 单线隧道直径达14.5m, 约3 400m长。3) 拟建工期为5年。4) 隧道施工地区对周围环境保护要求较高。

因此, 根据上述项目特点, 该工程盾构机选用原则为全封闭、机械自动化程度高的泥水气平衡盾构机。为了保证施工期间盾构机械设备的耐久性及性能稳定性, 确保隧道掘进连续、顺利, 盾构机选择由世界知名盾构设备制造商德国海瑞克生产的直径14.93m泥水气平衡盾构, 以确保满足施工各方面的需要。

3.2 盾构进出洞

该工程盾构出洞段 (100m) 施工中, 最小覆土厚度仅为9.2m, 约为0.63D (D为盾构直径) , 属于浅覆土盾构施工的范畴。盾构出洞阶段容易产生轴线上浮、盾构偏离隧道设计轴线较大现象。产生上述偏差的主要原因有进出洞洞口土体加固强度不均匀导致刀盘断面受力不均;盾构正面泥水平衡压力设定不合理导致盾构正面土体拱起变形, 引起盾构轴线上浮。

此阶段应主要控制进出洞范围土体加固方法、加固位置的排列方式, 确保出洞土体能够得到均匀加固, 同时应重点结合土体加固强度报告、盾构相关机械参数、泥水平衡计算公式等分析盾构正面泥水压力, 确保设定的正面泥水压力符合实际要求。

3.3 开挖面平衡

该工程隧道掘进盾构采用的是泥水气平衡盾构, 维持开挖面平衡主要通过气压控制膨润土悬胶液稳定, 水压可以精细调节, 使膨润土悬胶液在开挖面形成泥膜, 从而使开挖面土层保持相对稳定。盾构推进过程中应根据地质勘探数据, 提前计算掘进深度区域的静止水土压力, 并根据计算结果, 设定符合掘进压球的刀盘气泡仓压力, 一般情况下, 刀盘气泡仓压力设定值选定为1.2倍于刀盘前方静止水土压力 (P=1.2P0) 。刀盘气泡仓内的膨润土悬胶液应由空气压力进行控制, 通过对膨润土悬胶液的控制, 与刀盘正面压力的变化进行反向补偿。

盾构掘进时, 要及时补充刀盘的新鲜泥浆, 及时对刀盘开挖区的土体起到类似钻孔灌注桩中的泥浆护壁作用。其基本原理是, 当刀盘注入新鲜泥浆后, 泥浆可渗入开挖面土层一定深度, 并可以在较时间内在开挖面土层形成一道泥膜, 这种泥膜有助于提高开挖面土层的自稳性能。泥浆比重下限为1.05, 上限则可根据施工的特殊要求而定, 当盾构穿越浅覆土层时泥水比重不小于1.25。对透水性小的粘性土可用原状图造浆, 有效利用现场条件以节约成本。施工中严格控制盾构掘进速度、出土量和新鲜泥浆补给。如遇超浅覆土掘进区段 (覆土厚度小于0.5D, D为盾构直径) , 应随时关注盾构姿态与地表监测数据, 如果一旦出现盾构冒顶或冒浆现象, 应及时打开气压平衡系统, 维持刀盘土体稳定, 防止土体塌方造成严重后果。

3.4 盾尾密封

地下水、泥及同步注浆浆液从盾尾的密封装置渗漏进盾壳和隧道内, 会严重影响工程进度和施工质量, 处理不好甚至对工程带来致命的灾难。该隧道长度约3.4km, 属于中长隧道, 按通常经验, 在盾尾应设3道盾尾刷。盾尾刷主要构成构件包括:紧急止水装置、集钢弹簧、钢丝刷、不锈钢金属网。因为盾构穿越地层属于软土地层, 地下水丰富, 水压较高, 地层透水系数较大, 盾构掘金过程中地下水对隧道盾尾的压力可达到1.2 MPa, 如果一旦盾尾密封控制不当, 引起地下水从盾尾渗入封闭的盾构内部, 将会给盾构掘金施工及人员安全带来严重的安全隐患。因此, 对处于软土层高压水下的中长距离盾构隧道施工, 盾尾刷能否密封严密且发生意外时能否及时调换就显得十分重要。

由此, 对于此项施工控制难点建议在盾尾增设一道应急盾尾刷。盾构出洞前应严格检查盾尾刷安装质量, 发现盾尾刷损坏或安装不到位时应及时进行更换、调整, 并在盾构出洞前进行首次盾尾油脂注入, 同时在钢弹簧和钢丝刷上涂防锈剂。盾构掘进过程中应经常向密封刷注油脂, 避免同步注浆浆液对钢丝刷的损坏;如在掘进过程中发现盾尾刷损坏或出现密封不严情况应及时停止隧道掘进工作, 并安排相关专业技术人员进行更换、维修。

3.5 隧道掘进轴线

该工程隧道圆隧道长度约3.4km, 盾构推进轴线的控制难度较大, 根据规范要求隧道轴线偏差控制目标为隧道轴线平面±75mm, 隧道轴线高程±50mm。产生偏差的主要原因包括:测量误差累计导致的偏差、盾构纠偏不及时、到位导致的偏差、隧道沉降、上浮导致的偏差等。

施工中应定期做好盾构测量基站的复核工作, 减少测量误差导致隧道轴线控制偏差的概率及影响程度。盾构机掘进过程中的轴线偏差复核频率应控制在每50m测量一次, 如果复核过程中发现轴线偏差或偏差趋势, 应安照连续、缓慢的原则进行轴线纠偏。

轴线复核应有可靠的轴线定位测量系统, 主要包括以下几个方面:

1) 地面三角网。2) 工作井下引进导线系统。3) 激光向导系统。4) 陀螺仪定位系统。

与此同时, 应认真做好盾构掘进姿态数据的采集整理工作, 分析其变化趋势, 及时采取纠偏准备;其次重点控制同步注浆质量, 确保隧道沉降幅度在可控范围之内。

3.6 隧道上浮

该隧道因下穿黄浦江, 江底地质条件尤为复杂, 且地下水压较大, 随着盾构的不断推进, 容易造成成环管片上浮, 引起结构安全隐患。同步注浆的效果及质量、管片拼装的质量均是造成管片上浮的潜在因素。

为此, 应严格控制同步注浆浆液的质量, 确保浆液各组成材料、配比满足设计要求, 不断调整注浆压力, 以确保同步注浆质量。加强对隧道内沉降监测的关注及相关数据的整理分析, 做到可预见性。当发现隧道呈现较大上浮趋势时应及时采取补浆措施, 并重点检查成环管片连接件的安装质量。管处拼装允许偏差和检验方法, 具体见表4[5]。

参考文献

[1]胡昊, 张英隆, 范益群.隧道工程设计系统的风险管理[A].中国工程管理环顾与展望[C].北京:中国建筑工业出版社, 2007:485-490.

[2]周骏, 何国军.上海市虹梅南路隧道总体施工组织设计[D].上海:上海隧道工程股份有限公司, 2010.

[3]季玉国.江海盾构隧道施工风险分析与评价[J].探矿工程 (岩土钻掘工程) , 2008, 36 (6) :76-79.

[4]王阳, 胡昊.南京长江越江盾构隧道工程项目施工风险管理[J].基建管理优化, 2010, 23 (3) :6-9.

盾构施工成本控制 篇8

众所周知, 在现代城市建设中, 地下空间的开发利用[1]已成为一个重要的组成部分。在我国的各大主要城市, 如上海、北京、深圳、广州和南京等地, 已建和在建的地铁隧道大都采用盾构法施工。盾构法施工作为一种新型隧道工法, 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的成功, 并被越来越多地应用于城市地铁、越江通道以及地下管线等隧道工程的建设中。采用盾构法施工的隧道, 从工程造价上来看是非常昂贵的, 这在一定程度上制约了城市地下空间的开发和利[2]用。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迫切需要解决的问题。

1 盾构法施工阶段过程中的成本控制要点

盾构法施工是一个机械化、连续化及周转化的施工过程, 所以成本控制的重要阶段就是施工过程中的成本控制。为了在该施工过程中有效的控制成本, 就必须考虑当前我国盾构技术发展的现状和特点;在该施工过程中以降低成本、提高施工质量、施工速度、增长使用寿命等为主即通过[3]机械化、智能化、信息化、设计规范化[4]、新材料和新工艺的采用等几个方面来实现。由于整个施工过程实际上就是由[5]人、机、料、法、环五个方面组成, 牵涉到的内容较多, 因此施工中成本控制的[6]重点、难点比较多, 下面本文就从这几个方面对盾构施工过程中的成本控制进行分析。

1.1 人力资源方面

盾构法施工过程中人力资源的控制主要体现在现场的技术管理人员、机械设备维护人员以及盾构法施工作业人员这几方面, 重点在于控制人力资源组织机构。优化盾构施工组织机构, 将施工人员控制到最精简的组合, 可以有效的控制施工管理方面的成本。人力资源流动性的控制就成为盾构法施工工程中成本控制人力资源方面的难点。懂得盾构法施工技术的人员流动性较强, 常因项目结束完工, 出现人员流失现象严重。盾构施工过程中所培养出来的人员容易发生变动, 等到下个项目开工后就需要重新招聘施工人员, 为保证施工顺利就必须进行安全教育培训, 就会出现施工人员与设备磨合的过渡期, 对施工进度有一定的影响。因此, 若能长期将盾构施工人员与盾构机组合起来, 减少施工磨合期, 对施工成本也会有较好的控制。

1.2 机械资源方面

盾构法施工过程中所使用到的机械主要分为盾构机及后配套设备。后配套设备主要包括:电瓶车组、电瓶、龙门吊、风机、搅拌站、装载机、挖掘机、水泵、机修工具等。盾构法施工过程中在机械资源方面的成本控制重点为机械设备的保养。机械设备均有使用寿命年限, 并且主要的机械设备如盾构机、电瓶车龙门吊等价值都较高, 在使用过程中, 若加强机械设备的保养, 可以减少机械的有形磨损, 能有效的提高设备的使用年限, 减少设备的检修费用, 对成本的控制也有较大的提高。盾构法施工过程中在机械资源方面的成本控制难点为机械设备的维护。机械设备的维护主要受维修人员及配件准备的影响。机修人员工作能力及水平较高, 熟悉设备的运转, 则能在较短的时间处理问题, 降低设备及人员闲置, 对施工成本控制来讲是较好的控制措施。施工中的机械设备尤其是关键核心部件, 有部分为进口原件, 大部分为专业公司生产, 因此针对施工中的易损配件应及时与厂家联系, 并且根据需要库存部分原件, 以保证配件的供应, 缩短应配件供应不及时所导致的设备停滞。

1.3 材料资源方面

盾构法施工过程中所使用到的材料主要分为周转材料及消耗材料两种。周转材料主要包括:电缆及电线、钢轨及压板、轨枕、走道板及支架、水管、风筒、始发托架、反力架、型钢等。消耗材料主要包括:钢材、盾尾油脂、刀盘油脂、润滑油脂、泡沫、膨润土、水泥、粉煤灰、砂等。盾构法施工过程中在材料资源方面的成本控制重点为对消耗材料的控制。消耗材料的控制主要体现在, 材料的节约和对材料使用的合理计划。例如, 盾构法施工中油脂的使用, 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。盾构法施工过程中在材料资源方面的成本控制的难点为对周转材料的控制。应根据施工需要对周转材料合理计划使用, 降低周转材料的摊销费及闲置所发生的费用等是对其有效的控制措施。

1.4 施工环境方面

盾构法施工大多用于城市轨道交通的建设, 多处于城市中施工, 对施工有较高的要求, 重点主要体现在安全文明施工、节能减排、噪音控制、环境保护等方面, 相应的施工成本及投资也占有较大的比例。在城市轨道建设中, 经常困扰施工单位的较大的难点是征地拆迁及管线改移工作。由于业主方面的原因, 无法按时将施工红线内场地交给施工单位, 造成人员的闲置、设备的停滞及材料价格变化过大的问题, 相应施工过程中的成本控制的难度也会加大。对施工工期也有较大的影响, 也会出现因为要按时竣工增加施工成本的投入, 如若要降低成本, 就需要及时解决该类问题。

1.5 施工技术、施工方法方面

盾构法施工的工法已经比较成熟及完善, 但在不同的地区、不同地层条件的的影响下, 对盾构机的使用要求及施工难度也不同。盾构法施工中在施工技术、施工方法方面成本控制的重点是对盾构机的选型。根据施工地点的地质及水文条件合理的选择适当的盾构机, 避免应盾构机不能满足施工地质条件造成施工缓慢及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。盾构施工中施工技术、施工方法方面成本控制的难点为施工中的技术准备及施工措施。合理的进行技术方案的优化, 精心的组织生产, 对施工成本的控制有非常重要的意义。

2结束语

盾构法施工项目成本控制的根本目的, 在于通过成本管理的各种手段, 不断降低施工项目成本。项目成本的全过程控制要求成本控制工作要随着项目施工进展的各个阶段连续进行, 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;因此从人、机、料、法、环五个方面进行有效的控制将会大大降低盾构法施工过程成本, 同时也达到对盾构法施工成本有效控制的目的, 对今后的类似项目提供了一些参考。

摘要：本文从人、机、料、法、环五个方面对盾构施工成本进行重点、难点的分析, 从而达到施工阶段中的成本控制。

关键词：盾构法,施工阶段,成本控制

参考文献

[1]鞠世建, 竺维彬.复合地层中的盾构施工技术[M].北京:中国科学技术出版社, 2006

[2]项兆池, 楼如月, 傅德明.最新泥水盾构技术[M].上海隧道工程股份有限公司施工技术研究情报室, 2001.

[3]黄景鹏.压气作业在盾构施工中的应用[M].

[4]关宝树.再谈降低地下铁道工程造价问题, 地下铁道新技术文集[C].成都:西南交通大学, 2003.

[5]陈馈, 洪开荣, 吴学松.盾构施工技术[M].北京:人民交通出版社出版, 2009:399.

泥水盾构到达施工风险的控制措施 篇9

1)到达端头地质条件较差或加固效果不理想，凿除钢筋砼洞门和盾构推出时可能出现漏水涌砂现象。

2)在洞门破除完成后至盾构机到达洞门前，容易造成开挖面泥水压力过高引起洞门穿浆。

3)在盾构机的盾体未完全出洞门时，洞门圈上安装的环状止水胶圈破损而漏水、涌砂。

以上风险因素都可能引起重大的安全事故，本文通过广州市地铁二八线延长线工程介绍泥水盾构到达施工时降低风险的一些技术措施。

1 工程概况

广州市地铁二八线延长线盾构3标包括2个盾构区间，即南浦站～南会中间风井和南浦站～洛溪站区间，两区间长均约9 2 0 m，隧道内径5.4m，外径6.0m。工程采用2台海瑞克∅6 250型泥水平衡盾构机施工。

2台盾构机先从南浦站南出发向南掘进至南会中间风井，然后吊出运至南浦站北二次始发，向北掘进至洛溪站吊出。该工程须进行2次始发和2次到达施工。其中南会中间风井到达端头地层从上至下为：<1>杂填土、<2-1 A>淤泥、<2-2>淤泥质粉细砂层、<2-1 B>淤泥质粉质粘土、<3-2>中粗砂层、<5-2>硬塑粉质粘土、<7>强风化泥质粉砂岩、<8>中风化泥质粉砂岩。靠近洞门处隧道范围底部为<8>岩层，中上部为<7>岩层，隧道上方为较厚的<7>岩层。

南会中间风井接收井围护结构采用∅1200@1350的钻孔桩，在基坑外侧的桩间施作双管旋喷桩止水，旋喷桩桩底进入<5-2>层不少于1m。基坑深度29.87m，共有6道支撑。

南会中间风井隧道洞门位置岩层较破碎、裂隙较发育、地下水丰富，因此对到达端头进行了加固处理。加固方法：沿洞门四周360°进行小导管注浆加固，注浆采用长3m∅420mm小导管，环向间距500mm,外插角15°。

2 泥水盾构到达施工流程

由于盾构到达施工存在较大的风险，为了尽可能的规避风险，根据实际情况制定泥水盾构到达施工流程如图1所示。

3 泥水盾构到达风险控制措施

3.1 洞门钻孔试水

钻孔试水的目的在于查明洞门范围内加固土体稳定性和渗水情况，以防止在盾构机到达前端头土体(洞门)塌方而造成灾害。

3.1.1 试水步骤

在洞门凿除前，先在洞门的外边缘12点位置做1个水平试水孔，然后在洞门范围内的钻孔桩桩间施钻9个水平钻孔。所有水平钻孔深度均穿透围护桩进入岩层20cm，具体布置见图2。

1)搭设脚手架和工作平台，固定牢靠后使用44mm钻孔机在洞门外侧12点位置施钻。

2)钻孔达到预定深度后，取出钻孔套管，以塑胶管加阀头沿钻孔植入，随时观察其变化。

3)在洞门范围内继续施钻9个水平钻孔。

3.1.2 结果判断

1)试水后，孔内如干燥或只有少许渗水情况，则判断状况为优良。

2)如有少量流水(约为孔径的1/5)情况，则可通过补充灌注M7.5砂浆封堵渗漏路径。

3)若有大量的涌水或漏砂情况出现，则需重新补充灌浆。补充灌浆的方法、位置和数量可根据实际情况来决定。

3.2 端头降水井施工

由于洞门处岩层比较破碎而且地下水丰富，为了降低洞门破除和盾构机到达推进时坍塌风险，在到达端头处两隧道之间距围护结构3m～5m位置设置1个降水井。降水井采用∅600孔径，内设1台潜水泵，孔深超过隧道底以下4m。

3.3 洞门破除（第一阶段）

洞门破除就是将洞门处的钢筋砼围护结构破除，以便盾构机推出洞门。盾构机推出洞门前须安装洞帘板和接收托架，如在洞门破除前安装，则在洞门破除时易损坏洞门帘板;如在洞门破除后安装，则洞门处围岩曝露时间过长，易发生坍塌，因此将洞门破除分两阶段进行。第一阶段先凿除外侧主筋和砼，待洞帘板和接收托架安装完成之后再进行第二阶段凿除内侧钢筋和砼。

为了缩短洞门破除时间，第一阶段洞门破除可使用凿岩机对钻孔桩进行凿除，并按以下要求进行：(1)洞门破除采用自上而下的顺序;(2)先凿除每根钻孔桩的外侧主筋和砼，保持内侧的6条钢筋和砼，钻孔桩之间的空隙采用钢筋拉结，并用木板和砂袋等填充，以避免桩间土体坍塌掉落。

3.4 洞门泻压管施工

为防止盾构机到达洞门前，由于开挖面泥水压力过高引起洞门穿浆从而造成洞门土体塌方事故，洞门破除(第一阶段)完成后，在拱顶的钻孔桩间位置施钻6个钻孔(如图3所示)，钻孔使用44mm钻孔机在洞门外侧钻孔桩间往下15°施钻，钻孔深度约为3m，然后埋入∅50mmPVC管作为洞门泻压管。PVC管外露100mm，用速凝胶封堵管口，一旦洞门发生穿浆情况即迅速将管口剪开，以降低洞门背后泥水压力。

3.5 洞门帘板安装

盾构推出洞门时，洞门帘板起着封闭洞门内径(6 500mm)与盾体外径(6 250mm)之间间隙的作用，以防止漏水或涌砂。

盾构机进洞前，在预埋好的环板上依次安装螺栓、环形密封橡胶板、固定环板B及折页式压板，最后拧紧螺母，如图4所示。具体安装过程：(1)利用螺栓，在预埋环板A上先后加上环形密封橡胶板、固定环板B和折页式压板;(2)当盾构刀盘进洞后，采用6分的钢丝绳栓紧压板压住橡胶板到盾构机外壳上。

3.6 洞门破除（第二阶段）

当盾构机的刀盘顶住围护结构后停止掘进，割掉围护桩剩余钢筋和砼。凿除前应寻找盾构机中心点，依次由外侧往内侧、自上往下凿除，并切割钢筋。同时注意：(1)检查断面大小，清除所有杂物;(2)为防止洞门凿除后可能产生渗水、漏砂等情况，必须备齐足够的补强、堵漏等材料;(3)在洞门凿除的过程中，必须加强安全监测工作。

3.7 到达掘进控制

1）掘进速度控制

(1)当盾构刀盘距围护桩约10m时，推进应尽量保持匀速、平顺，推进速度控制在10mm/min以下，在盾构机抵达端头围护桩前速度应逐步降低，最后一环的推进速度应控制在3mm/min左右;(2)盾构机碰壁后应缓继续前进，利用切刃慢慢磨耗壁体，直到盾构机完全无法再前进(油压过高或壁体产生破裂)。

2）切口水压控制

刀盘距围护桩约10m时开始，在保证环流系统通畅不堵管的前提下，逐步降低盾构切口水压，以防止洞门冒浆。刀盘距围护桩约5m时，切口水压应控制在≤120kPa，刀盘碰围护桩时应降低至40kPa～60kPa。在盾构到达掘进期间，盾构操控手应密切注意环流系统运行状况，以严禁堵管为原则调节切口水压，并视环流运行情况对最终切口水压设定值进行微调。

3）泥浆性能控制

盾构到达掘进期间，泥浆比重应控制在1.20g/cm3左右。盾构到达围护桩前停机，用清水清洗土仓。洗仓时间不应太长，约30min，否则易造成洞口处围岩缺失坍塌。

4）盾构姿态控制

从距围护桩50m位置开始逐步调整姿态，距围护桩约10m时盾构操控手应注意使盾构机尽量平缓掘进，严禁大幅度的纠偏动作，以保证盾构机能平缓出洞。到达竖井时，盾构机本体及切刃面与壁体尽可能保持垂直，这样盾构机出坑时不易对镜面框造成破坏。

5）注浆控制

倒数第10环开始改用双液浆，必须保证每环注浆量达到理论值的130%。倒数第5环，注浆初凝时间从原来的13s改为20s，对最后3环6个注浆点都要注浆，并尽量多注浆，注浆压力控制在0.8MPa以下。

6）测量控制

在盾构到达掘进期间，盾构姿态和管片姿态必须保证每环1测，并及时将人工测量的结果反馈至中央控制室。

7）洞门和地面监测

盾构到达掘进期间，必须对洞门和地面进行24h连续监测，监测数据要及时传达，如发现洞门穿浆或地面沉陷则要及时采取相对的应急措施。

参考文献

[1]康宝生,陈馈,李荣智.南京地铁盾构始发与到达施工技术[J].建筑机械化,2004,(2):25-29.

[2]严长征,张庆贺,廖少明,等.地铁盾构进出工作井的施工风险[J].城市轨道交通研究,2007,(10):34-36.

盾构施工成本控制 篇10

工程成本控制的方法主要有指标对比法、成本预算法和量本利分析法。无论采取何种成本控制方法, 工程成本终究要通过财务系统分类入账并进行汇总, 如图2所示。通过图例可以更加直观、准确的分析出工程成本的构成, 这也是检验成本控制效果的有效途径。本文特通过直接费、间接费、风险费、分包费、索赔5个成本分类方面对盾构施工阶段成本进行分析。

1 按照“量、价”分离原则, 控制工程直接成本

工程直接成本主要是工、料、机三项费用和其他直接费 (何瑾, 2007) 。按照“量、价”分离原则。应从以下几个方面着手进行有效控制。

1.1 人工费的控制

人工费所占比例高达15~18%, 目前仍有上涨的趋势。因此人工成本的控制是整个工程成本控制的重点之一, 应从压缩用工数量和优化用工来源进行考虑。1) 编制工期日历保证施工正常进行, 培养复合型人才, 压缩岗位编制;2) 通过培训提高施工班组的技术管理水平, 保证工程质量, 降低质量成本3) 充分利用当地资源, 如果本企业职成本远大于劳务用工, 可优先考虑合格劳务用工;4) 采用“盾构进尺与收入直接挂钩”的绩效考核的激励制度, 提高工作效率。

1.2 材料费的控制

材料费占盾构工程的造价比例一般在20%左右, 降低材料费用包括材料用量控制和材料价格控制两方面。

1.2.1 材料用量的控制包括

1) 实行班组专人负责领料制度, 如超出限额领料, 要分析原因进行整改。2) 优化盾构施工工艺, 推广新技术方法的使用, 修旧利废, 尽量避免物资材料浪费。3) 加强库房管理, 降低堆放、仓储损耗;统筹规划, 减少场内材料二次搬运;

1.2.2 材料价格控制包括

1) 买价控制。在保质保量的前提下, 考虑运输所产生的费用, 选择最优供货商.对于大宗物资的采购, 可选用公司集中采购的方式;2) 资金占用。根据盾构日进尺计算库房材料储存量, 合理确定进货批量和批次, 减小大批量材料采购的资金占用。3) 合理租赁。对于可多次摊销的材料, 比如各种管材、轨道、电缆等可以通过公司内部租赁的方式替代采购以降低成本。

1.3 机械费的控制

机械费在施工成本中的比例最大, 一般为18%~23%, 降低机械使用费是控制工程成本的关键。

1.3.1 盾构及附属设备配件

在不影响盾构设备正常使用的基本前提下, 使用质优价廉的国产配件替代进口配件, 同时国产配件的供货周期也远低于进口配件, 减少了因等待配件而引起的设备非故障停机。

1.3.2 以保代修”的方式降低设备的故障率

在施工中可以通过以设备保养代替设备维修, 推行10+2>12的设备管理理念, 每班下班前2小时, 进行停机维护, 对设备可能出现的问题进行预警并及时修复。

1.3.3 临时设施费的控制

在盾构施工中临时设施费用, 主要是以盾构始发竖井和接收竖井营地建设为主体的费用。如果隧道工期超过6个月, 则可适当的增加投入, 提高办公、生活区的相应标准, 利用全方位的企业文化宣传以提高在行业内的知名度和影响力。反之, 如果工期较短, 建议采用租用用民宅的方式, 降低相应标准以达到节约成本的目的。

1.3.4 措施费

泥水盾构施工中因施工工法的特殊性, 在如特殊地层处理、渣土堆放、地貌恢复、调遣等费用的投入将会很高, 将占到工程成本的3~7%。通过优化盾构掘进工艺避免带压进舱作业、渣土就近回填、合理规划以降低用地面积、多家询价对比调研确定运输单位等方式降低措施费用。

2 建立风险应急预案, 降低施工风险成本

在具有施工风险的区域作业时要提前制定可行的既定方案, 比如在泥水盾构施工中可能会遇到盾构的始发、到达、大堤穿越对地层上方建筑物、构筑物及大堤的影响, 通过采用盾构机快速掘进通过、调整进排泥浆量防控超挖、稳定盾构掘进掌子面压力、管片背填注浆量及二次强补浆等方式则可避免上述问题的发生等问题。一旦风险发生, 会给施工带来无法扭转的损失, 建立应风险应急预案是降低风险的重要保证。

3 规范分包管理工作, 降低分包施工成本

分包是相对于总承包而言的, 是指总包商将工程中的一项或若干项具体工程的实施交给其他公司, 通过另一个合同关系在自己的管理下由其他公司来实施。在泥水盾构施工中, 分包主要是竖井施工、管片加工、始发竖井场建, 其成本接近施工总成本的25~30%, 如何有效控制分包成本亦是关键的成本降低措施之一。根据以往盾构工程合同经验准备好预算分包成本之后, 严格筛选符合规定的分包商合作伙伴, 采用优胜劣淘的方式不断进行合作伙伴的更新。通过招标确定合格分包商, 按照国家相关规定在发出中标通知书30天内签订分包工程合同。

4 强化索赔观念, 加强索赔管理

项目从合同履约之初至工程结束, 根据合同, 就要加强对业主的索赔, 注重索赔证据的收集及确认工作, 勤办理变更签证, 向业主发索赔的函件并及时催促确认。通过索赔来维护企业权益, 提高项目的收入。在高度重视对业主的索赔的同时, 要增强自身履行合同的意识, 防止业主反索赔。

5 结束语

本文对小口径泥水盾构施工工程成本浅析从直接费、间接费、风险费、分包、工程索赔等五个主要方面论述了如何进行成本缩减, 在施工中以“制度控制、合同控制、定额控制”为基础, 普及并提高全员成本意识, 从而达到降低工程造价的目的, 使企业的施工利润最大化。

摘要：盾构法施工在过江、河管道施工中与架桥、定向钻工法相比具有安全防护性好、一次成功率高和便于维护等优点, 受到管道建设方的青睐, 但因其工期长、造价高等原因制约推广受到了一定的限制。本文对小断面泥水盾构在施工过程中的成本控制进行分析, 对降低工程成本具有一定的借鉴意义。

关键词：小断面,泥水盾构,施工,成本

参考文献

[1]陈馈, 洪开荣, 吴学松.盾构施工技术[M].北京:人民交通出版社, 2009:105-115[1]陈馈, 洪开荣, 吴学松.盾构施工技术[M].北京:人民交通出版社, 2009:105-115

[2]钱福培, 欧立雄, 白思俊等.中国项目管理知识体系[M], 北京:电子工业出版社, 2008:175-179[2]钱福培, 欧立雄, 白思俊等.中国项目管理知识体系[M], 北京:电子工业出版社, 2008:175-179

浅谈小曲线半径盾构施工难点 篇11

【关键字】盾构；小曲线；半径

1.引言

小曲率半径的盾构施工技术涵盖盾构机选型、管片设计、测量控制、盾构机的姿态与线型控制、管片配置与选用、管片姿态控制、管片保护、铰接装置与盾构千斤顶的组合选用、注浆控制技术、刀具超挖量的控制技术、掘进参数的选用与控制等一系列技术措施的有效组合。

2.施工难点

2.1盾构推力设定

一般情况下的纠偏和大曲率半径施工时，通常是采用千斤顶的偏选来使盾构机转弯或纠偏的，但对于急转弯段来说，千斤顶的过分偏选，将造成两个问题：①每个千斤顶能提供的推力約120t，若选用的千斤顶太少，无法提供盾构掘进所需的推力；②管片受力过于集中，会对管片产生破坏。

2.2防止盾构机被卡

盾构机在岩层中转弯，需要的超挖量是多少，如何保证开挖直径，必须预先计算清楚，并制定好相关措施，使盾构机在岩层中能顺利沿计划曲线转弯。如若盾构机在岩层中被卡住，将使盾构机的推力变得很大，甚至无法掘进。

2.3如何使盾构机在软弱地层中转弯

盾构机是一个刚体，在软土地层中掘进时，容易出现隧道整体平移现象，这使得盾构机在软弱土层中掘进时，须预先制定好相关措施，使盾构机能顺利沿计划曲线转弯。若盾构机在软弱土层中无法转弯，将使盾构机远离计划曲线，施工失败。

2.4盾构管片的破损问题

盾构机的推进是依靠管片提供推进反力，在一个循环过程中，特别在小半径曲线段上掘进时，盾构机的姿态变化较大，这就在推进油缸靴板与管片之间产生一个微小的侧向滑移量，导致管片局部受力过大而产生裂纹或崩裂。管片向外侧扭曲挤压地层，使地层和管片结构均受到复杂的影响，极易造成盾构与管片之间的卡壳及管片碎裂现象发生。

3.施工技术措施

小曲率半径盾构施工中，由于盾构机本身为直线形刚体，在小曲率半径段掘进形成的线形为一段段连续的折线，曲线半径越小、盾构机身越长，则拟合难度越大。通过对盾构机的姿态与线型控制、管片的选用、铰接装置与千斤顶的组合选用、注浆控制、刀具超挖量的控制、掘进参数的选用与控制等一系列技术措施的有效组合，使得盾构掘进折线与小半径曲线接近吻合来完成小曲率半径的盾构施工，并有效的保护拼装管片的质量。

3.1盾构选型

盾构机选型主要考虑两个参数：

3.1.1盾构机最小转弯半径。盾构机最小转弯半径的大小取决于盾构机的长度、是否启用铰接、铰接的开启量、刀盘刀具的超挖量等因素，盾构机选取尺寸尽量短。对盾构机选型还要验算盾构机的最小转弯半径，计算方法如下：Rmin=（L1+L2）/4÷sin（θ/2）

式中：L1为盾构机前体长度；L2为刀盘的厚度；θ为铰接可开启最大值

3.1.2刀盘超量挖计算。盾构在小曲率半径内掘进铰接装置的使用，需要外圈刀具与仿形刀的超挖、锥形管片、曲线内外侧千斤顶的不同推力等施工措施配合在一起使用。超挖量的大小将直接影响盾构机铰接装置的作用，超挖量过大将严重地扰动土体，过小将不能充分发挥铰接装置的作用，以至达不到所要求设计轴线的半径。

3.2盾构机姿态控制

在盾构施工过程中，盾构机姿态变化不宜过大或过频，盾构姿态控制的好坏直接影响到盾构机是否沿计划曲线行走，以及隧道竣工的质量。在施工掘进过程主要通过以下几个措施来控制盾构掘进的姿态。

3.2.1合理使用铰接装置。①在小曲率半径盾构施工过程中盾构机姿态控制的原则是：调整铰接为主，千斤顶的选用为辅，尽可能全选盾构千斤顶来进行盾构推进；②在小曲率半径盾构施工中，千斤顶的选用是铰接控制盾构机姿态的一种辅助工具。当要使盾构机水平向左偏，则需提高右侧千斤顶分压的推力；反之，则需提高左侧千斤顶分压的推力。当要使盾构机机头向上偏，则需提高下部千斤顶的推力；反之亦然；③掘进过程的管片保护措施，在千斤顶选取时，应尽量全选。盾构机在260m小半径曲线段行走时，为了避免千斤顶在推进时造成管片的破损，可在每300mm～500mm推进后，适量收缩千斤顶，调整千斤顶靴板与管片的接触面，消除千斤顶对管片的侧向应，减少对管片损环，同时有利于盾构机方向的调整；④在小半径中掘进，铰接开启的大小要针对地层做出相应的调整，在软弱地层中提供盾构机外弧线的被动土压力小，盾构机转弯姿态较为困难，因此在软弱地层要实标开启的铰接值大小要比理论值相对偏大，而在硬岩地层，考虑到刀具磨损超挖量不够会引起盾构机卡壳，因此在硬岩地层中开启的铰接值要比理论值相对偏小。

3.2.2仿形刀的使用。铰接装置在小曲率半径施工过程中是盾构机姿态控制的主要手段，仿形刀的使用效果将直接影响盾构机铰接装置的作用，超挖量过大将严重地扰动土体，过小将不能充分发挥铰接装置的作用，以至达不到所要求设计轴线的半径。因此，仿形刀的使用主要须考虑两个方面的因素，一是仿形刀的超挖范围：仿形刀通过设置，可以在圆周任意区域位置进行超挖，该工程将采用仿形刀在曲线内侧位置进行超挖，以有利于曲线行走。二是超挖量。但在急曲线段由于距离较长，为了减少仿形刀的磨损量，在掘进过程中尽量慎用仿形刀，尽可能的使用中折和合理选取千斤顶来进行急转弯。

3.3.3盾构姿态预偏。在小曲率半径段掘进时，盾构的姿态是一个动态的调整过程，为了使隧道轴线最终偏差控制在规范要求的范围内，一般情况下，盾构掘进时应考虑让盾构机在水平上向曲线内侧偏移一定量，将盾构沿曲线的割线方向掘进，管片拼装时轴线位于弧线的内侧，以使管片出盾尾后受侧向分力向弧线外侧偏移时留有预偏量，同时也可以便于在急曲线内进行纠偏，通常小曲率半径内的盾构姿态是在水平向内弧线偏移30mm左右。

3.3.4掘进速度与推力的控制。急曲线隧道每掘进一环，管片端面与该处轴线的法线方向在平面上将产生一定的角θ，在千斤顶的推力下产生一个侧向分力。管片出盾尾后，受到侧向分力的影响，隧道向圆弧外侧偏移，侧向分力的大小与千斤顶总推力成正比即降低千斤顶总推力，同时也意味着降低侧向分力，有利于减少隧道向弧线外侧的偏移量。因此在小曲率半径盾构施工时，必须确定一个合理的推力和掘进速度，但是这个推力与掘进速度也不是一成不变的，随着施工条件、地质情况、线形等的变化，也须即时调整从而达到最好的施工效果。

4.结语

盾构施工成本控制 篇12

成都地铁所处地层岩体松散、无胶结、自稳能力差、单个石块强度高,卵石块在地层中起骨架作用。砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层,颗粒之间的空隙大,没有粘聚力,砂卵石地层颗粒之间点对点传力,地层反应灵敏,盾构施工中刀盘旋转切削时,地层很易破坏原来的相对稳定或平衡状态而产生坍塌,引起较大的地层损失和围岩扰动。地层中出现有少量的大卵石,也给盾构施工带来很大的困扰。

同时,成都的地层富水,地下水位枯水期埋深一般在3~5m之间,峰水期埋深一般在1~3m之间,最小埋深为0.2m。盾构机在掘进过程中,局部水压会很大,会对盾构造成一定的影响,特别是开挖面的稳定。砂卵石地层,围岩整体强度较低,但单个卵石块体强度非常高,因此在盾构推进过程中,难免要对盾构刀具产生较大的磨损与破坏,影响盾构施工的效率与成本。

文章结合在成都地铁富水砂卵石地层中盾构施工的特点,提出了相应的施工质量与安全控制措施。具体工程应用结果表明,成都地铁成功穿越了大量老旧建筑群,并多次穿越沙河,总体施工质量和安全可控,沉降监测数据稳定,确保了盾构工程施工按期保质的完成。

2 危险源的管控措施

为确保盾构掘进正常、顺利推进及盾构区间沿线危险源管理受控,应在盾构始发前对沿线地质状况、建(构)筑物、地下管线、地下空洞及有害气体等进行详细调查和地质补勘。根据设计文件和现场调查结果,对标段内的危险源进行评估和辨识,并编制相应的盾构施工安全专项方案并组织专家对盾构吊装、盾构始发与到达、盾构带压换刀、盾构穿越特重大危险源等安全专项施工方案进行评估论证。重特危险源辨识、评估及安全专项方案的评审论证是一项非常重要的工作,直接指导和影响盾构掘进施工,也是管控重特大危险源的依据,同时有必要对盾构区间危险源建立管理台账并实施动态管理。

为加强成都地铁建设工程重大危险源的安全管理,积极防范地铁工程施工质量安全事故的发生,杜绝重特大安全事故,提出了盾构在穿越重特大危险源前必须实施开工条件验收,并由总监理工程师组织参建各方召开开工条件验收会并经各方验收合格后方可开工。此管控措施的实施使得参建各方更有效地对重特大危险源进行管控,特别是在目前成都地铁投融资管理模式下丰富了现场施工监理管理手段和办法,在成都地铁3、7号线实施过程中充分利用重、特大危险源开工条件验收制度进行现场管控,取得了良好效果,同时也受到参建各方的好评。

3 盾构掘进过程中的质量与安全控制

3.1 盾构掘进施工的总体要求

盾构施工中应严格执行“控制欠压、充分注浆、深层量测、主动防护”的十六字方针和“严格控制掘进参数、评估地层空洞隐患、监理全程跟机旁站、对比分析监测数据、保障应急快速处置”的五条安全措施。同时根据盾构掘进地段地质情况及时调整掘进参数,做好渣土改良,保持土压平衡模式掘进,控制超挖量。

3.2 盾构正常掘进的过程管控措施

盾构掘进过程中,重点对盾构掘进参数进行检查并独立的对每环参数进行了记录和分析,实时对隧道成型质量、隧道轴线偏差情况等进行监控,对地面及建筑物沉降监测数据及时进行对比分析,发现异常情况已及时要求施工单位进行了处置。对每环掘进参数进行详细记录并坚持每天对掘进情况进行安全评估,同时实施每周、每100环结合盾构的出渣量、注浆量、监测情况进行盾构区间安全评估,对掘进过程中多出渣段(异常段)采取加大同步注浆量、二次补充注浆、洞内深孔注浆、地面钻孔注浆排查等方式及时回填密实地层。

3.3 盾构穿越重、特大危险源的过程控制

盾构穿越重、特大危险源的过程控制是地铁盾构施工一项非常重要的工作,直接影响盾构施工是否能正常、平稳、安全推进,为此在成都地铁盾构工程施工时业主从重、特大危险源辨识及清单发布-安全专项施工方案专家评审-开工条件验收-重、特大危险源实施过程的跟踪管理等环节制定了一系列管理措施。

(1)依据设计图纸及危险源具体情况,组织编制针对性的实施细则。(2)严把开工条件验收关。(3)施工过程中认真落实和执行相应的措施和要求。(4)对出渣量、注浆量等重要掘进参数进行监督,确保出渣量可控、注浆饱满。(5)利用地铁建设安全风险监控系统加强盾构穿越重、特大危险源的管控。

3.4 盾构掘进施工难点的质量控制技术

3.4.1 渣土改良成都砂卵石地层中掘进施工,如果渣土改良不好,刀盘、土仓很容易结泥饼,严重影响掘进施工出渣量控制,甚至威胁地面安全。

根据隧道工程地质和水文地质条件、地表环境情况,对流塑性和抗渗性不满足掘削面稳定要求进行渣土改良。选用优质泡沫剂,辅以添加对应地层特性的化学试剂,使之成为密水性好、流塑性好、和易性好的土仓承压介质。改良好的渣土在土仓中准确传递开挖面的水、土压力,实施土压平衡掘进,减小对地层的扰动,同时也可减小对刀盘、刀具和螺旋输送机的磨损。

3.4.2 防喷涌技术

(1)盾构螺旋输送机系统必须具备断电自动关闭后闸门功能。(2)增强渣土改良,适当调整加入的泡沫剂参数,保持渣土的良好流动性。渣土变干,采用“湿泡沫”;渣土变稀,采用“干泡沫”。(3)严格控制加水量,在保持出渣顺畅前提下尽量减少加水。(4)严禁空仓作业、欠压掘进,采用较高的土仓压力(土仓压力一般不宜超过3bar,以防击穿盾尾刷)的满仓模式掘进。(5)选用阻水性能好的优质盾尾油脂。

3.4.3 防结泥饼技术

(1)合理设计刀盘开口方式,配置刀具。(2)监控刀盘温度、土仓压力,控制好刀盘扭矩。(3)根据刀盘温度和扭矩,适当加大向土仓内加水量,以保证及时降温和调稀渣土。(4)使用优质泡沫进行渣土改良,加强渣土和易性、流动性。必要时螺旋输送机内也要加入泡沫,以利于渣土的排出。(5)掘进间隙时间,继续向土仓中加注适量冷却水浸泡。(6)泥饼可采用人工进仓清除。

4 结束语

文章结合成都富水砂卵石地层的特点,通过对危险源及掘进过程的特点分析,提出了盾构施工中工程质量与安全控制措施,特别是盾构穿越重、特大危险源的过程控制措施,并提出了盾构掘进施工难点的质量控制技术,工程应用结果表明,控制措施的实施既符合成都地铁的地层特点,又确保了盾构工程施工按期保质的完成。

参考文献

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[2]杨,刘建伟.地铁盾构施工监理控制要点[J].建筑技术开发,2014,41(7):58-63.

[3]黄荣.盾构施工质量控制重点及措施[J].建筑机械化,2016(2):46-47.