劉東亮

（中鐵隧道局集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 511458)

盾構(gòu)法施工因其安全高效，在鐵路公路、市政交通、水力水工及能源領(lǐng)域等國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中廣泛應(yīng)用。盾構(gòu)工程施工管理必須實(shí)現(xiàn)地質(zhì)、裝備、人的因素高度融合，對(duì)照地質(zhì)針對(duì)性認(rèn)知裝備、對(duì)照裝備客觀應(yīng)對(duì)地質(zhì)，是盾構(gòu)應(yīng)用關(guān)鍵問(wèn)題。由于我國(guó)地域廣闊，地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)受制地質(zhì)認(rèn)知局限性，目前盾構(gòu)在施工應(yīng)用中，依然依賴經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，盾構(gòu)工程施工管理仍然存在各種認(rèn)知不深入、不全面等問(wèn)題，本文就有關(guān)盾構(gòu)工程管理存在的一些典型問(wèn)題進(jìn)行分析闡述，為盾構(gòu)工程施工管理提供借鑒。

1 盾構(gòu)工程項(xiàng)目管理中存在的問(wèn)題

盾構(gòu)工程項(xiàng)目管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，盾構(gòu)項(xiàng)目管理問(wèn)題日趨復(fù)雜，涉及的知識(shí)領(lǐng)域不斷刷新，因盾構(gòu)工程施工問(wèn)題引發(fā)的工程事故也備受關(guān)注。隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)盾構(gòu)項(xiàng)目問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不斷深入，經(jīng)驗(yàn)也在不斷積累，創(chuàng)建新的思維方法，構(gòu)件新的管理體系，去解決各種層出不窮的問(wèn)題。

盾構(gòu)工程項(xiàng)目存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)如下。

1)項(xiàng)目前期管理。如項(xiàng)目策劃不到位，征地拆遷滯后，地質(zhì)補(bǔ)勘不周全，導(dǎo)致設(shè)備選型不適應(yīng)，設(shè)備制造監(jiān)管不力等。

2)項(xiàng)目實(shí)施階段管理。如技術(shù)方案執(zhí)行出現(xiàn)偏差，出現(xiàn)始發(fā)、到達(dá)施工風(fēng)險(xiǎn)，穿越構(gòu)筑物監(jiān)管不力引起各種沉降，盾構(gòu)帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)等。

3)資源管理不到位，如設(shè)備配置與生產(chǎn)進(jìn)度不匹配，項(xiàng)目人員素質(zhì)低等。

2 典型問(wèn)題案例與分析

2.1 工程策劃不到位

項(xiàng)目前期策劃對(duì)于項(xiàng)目的順利實(shí)施至關(guān)重要，前期策劃要根據(jù)項(xiàng)目邊界條件，對(duì)于資源配置進(jìn)行合理策劃，滿足項(xiàng)目進(jìn)度、工期、成本的目的。

案例：如某深圳地鐵項(xiàng)目采用盾構(gòu)始發(fā)井作為盾構(gòu)組裝始發(fā)和出碴運(yùn)輸井，項(xiàng)目采用2 臺(tái)直徑6.98m 土壓平衡盾構(gòu)，2 臺(tái)盾構(gòu)配置1 臺(tái)出碴門吊，每臺(tái)盾構(gòu)采用兩列編組列車。其施工能力最高僅能滿足每天掘進(jìn)10 環(huán)的進(jìn)尺，限制了工程進(jìn)度，致使工期無(wú)法滿足業(yè)主期望。

一般來(lái)說(shuō)盾構(gòu)法施工的運(yùn)輸系統(tǒng)配置方案，涉及與盾構(gòu)能力匹配及施工進(jìn)度、以及施工管理的易操作性等問(wèn)題。盾構(gòu)如要達(dá)到較高的施工進(jìn)度需配置強(qiáng)大的施工運(yùn)輸系統(tǒng)，在盾構(gòu)配套設(shè)備策劃時(shí)，主要考慮運(yùn)輸系統(tǒng)的主要參數(shù)與隧道坡度、工程進(jìn)度要求、盾構(gòu)型號(hào)及參數(shù)，也要考慮施工單位的管理方式。前者是必須滿足的必要條件，后者是可綜合考慮的相關(guān)因素。

分析上述案例的原因一是因?yàn)榍捌诓邉澷Y源配置考慮不周。2 臺(tái)盾構(gòu)施工僅配置了1 臺(tái)垂直出碴門吊，限制了出碴能力。二是該區(qū)間盾構(gòu)區(qū)間始發(fā)場(chǎng)地沒有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。設(shè)計(jì)上考慮了30m 的暗挖盲洞，滿足每掘進(jìn)一環(huán)采用一列編組進(jìn)行出碴。由于暗挖風(fēng)險(xiǎn)較大，施工時(shí)僅僅開挖了10m，致使無(wú)法滿足每開挖一環(huán)一列編組的施工要求。結(jié)果導(dǎo)致每環(huán)掘進(jìn)需要兩列編組出碴，掘進(jìn)過(guò)程中出碴列車的更換，影響掘進(jìn)時(shí)間，造成施工成本加大。

2.2 技術(shù)方案執(zhí)行不力

技術(shù)方案的執(zhí)行事關(guān)項(xiàng)目的施工安全、工期目標(biāo)和成本，也是決定項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵，如果技術(shù)方案在執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)偏差、執(zhí)行不到位等問(wèn)題，將導(dǎo)致項(xiàng)目出現(xiàn)重大問(wèn)題和損失。

案例：東莞地鐵某盾構(gòu)區(qū)間1 臺(tái)盾構(gòu)從中間風(fēng)井始發(fā)，在刀盤剛進(jìn)入中間風(fēng)井洞門密封時(shí)，盾構(gòu)空推時(shí)推力300～400t；掘進(jìn)到油缸行程1 700mm時(shí)，刀盤全部進(jìn)入簾布橡膠內(nèi)，盾構(gòu)最大推力達(dá)到1 300t；此時(shí)嘗試轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，發(fā)現(xiàn)刀盤不能轉(zhuǎn)動(dòng)，過(guò)程中出現(xiàn)2 次刀盤電機(jī)扭矩限制器脫扣，后發(fā)現(xiàn)刀盤被洞門二襯墻預(yù)留鋼筋（?12螺紋鋼)卡住。

在白班進(jìn)倉(cāng)處理鋼筋時(shí)，發(fā)現(xiàn)刀盤與前盾切口壞之間的間隙不均勻，局部刀盤圈梁侵入到土倉(cāng)內(nèi)。安排專人檢查刀盤焊縫及變形情況，從30#刀、32#刀至43#刀的間隙成逐漸減小趨勢(shì)，出現(xiàn)刀盤變形，變形情況見圖1。刀盤圈梁與前盾間隙為47mm。同時(shí)發(fā)現(xiàn)23#、22#、27#、28#刀箱焊縫開裂，23#刀處牛腿出現(xiàn)明顯焊縫裂紋，23#刀箱變形，23#刀位置環(huán)筋板焊縫開裂等，刀箱焊縫開裂如圖2 所示。

圖1 刀盤變形情況照片

圖2 刀裂縫照片

原因分析：盾構(gòu)始發(fā)從空推段到推進(jìn)油缸行程至1 700mm時(shí)，推力從300t 增加到1 300t，刀盤卡死。后將盾構(gòu)刀盤后退至始發(fā)洞門前刀槽處，當(dāng)盾構(gòu)完成后退工作后，發(fā)現(xiàn)掌子面左下角位置有孤石，孤石直徑約1m，如圖3 所示。因此始發(fā)時(shí)刀盤受較大的偏載力。由于刀盤變形，主軸承是否存在損傷需要進(jìn)行拆檢。盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)方案要求清理洞門圈內(nèi)鋼筋和雜物。本案例沒有嚴(yán)格按照技術(shù)方案要求執(zhí)行，由此造成工期延誤，成本增加。

圖3 掌子面孤石情況

2.3 作業(yè)行為不受控

行為受控是安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，安全生產(chǎn)出現(xiàn)最多的問(wèn)題作業(yè)行為不受控，行為受控需要關(guān)注細(xì)節(jié)，否則將出現(xiàn)問(wèn)題。

杭富城際鐵路土建施工某標(biāo)段盾構(gòu)區(qū)間：在左線停機(jī)之前偶有發(fā)生的大塊石頭卡螺旋機(jī)和皮帶機(jī)橫梁，正常施工時(shí)平均每日（24h)完成掘進(jìn)拼裝6～9環(huán)，高峰時(shí)期可達(dá)到每日9～11 環(huán)。左線掘進(jìn)到第545 環(huán)時(shí)偶有塊石、螺旋機(jī)噴涌，在掘進(jìn)到548 環(huán)后，出現(xiàn)掘進(jìn)速度極低、推力大、刀盤扭矩過(guò)大、油溫過(guò)高、系統(tǒng)跳停、螺旋機(jī)出土不暢等情況，經(jīng)初步判斷遇到大塊巖體。

隨后進(jìn)行了地質(zhì)補(bǔ)勘，經(jīng)地面鉆進(jìn)取芯探明左線548～590 環(huán)巖體侵入隧道高度3～6m，右線560～587 環(huán)巖體侵入隧道高度3～5m，基本可判定為全斷面硬巖或復(fù)合上軟下硬地層。取芯補(bǔ)勘，芯樣完整，強(qiáng)度在100MPa 以上。見圖4 左線取芯位置示意圖。

圖4 左線地面取芯位置示意圖

原因分析：沒有及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)堪，施工行為不受控。本區(qū)段系業(yè)主指定隊(duì)伍進(jìn)行孤石爆破，現(xiàn)場(chǎng)爆破效果無(wú)人驗(yàn)證，帶來(lái)的后果是盾構(gòu)選型不能滿足地質(zhì)要求。最后經(jīng)專家論證，采用爆破方案處理。此案例反映了項(xiàng)目項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)行為不受控，致使管理問(wèn)題技術(shù)化。

2.4 管理制度不落實(shí)、責(zé)任心不強(qiáng)

案例：無(wú)錫地鐵某標(biāo)工程有2 個(gè)盾構(gòu)區(qū)間隧道，2011 年7 月14日，其中1 臺(tái)盾構(gòu)在進(jìn)行管片拼裝作業(yè)時(shí)，出現(xiàn)液壓油箱液壓油處于低位的報(bào)警信號(hào)，立即組織人員對(duì)液壓油進(jìn)行了添加，運(yùn)行10 多分鐘后，液壓泵突然停止，拼裝機(jī)停止動(dòng)作。

原因分析：工地管理混亂，將水玻璃當(dāng)作液壓油加入系統(tǒng)。工地上用廢棄舊液壓油油桶裝水玻璃，且廢舊液壓油油桶沒有標(biāo)識(shí)，無(wú)法分辨?，F(xiàn)場(chǎng)人員擅自取用液壓油，領(lǐng)取材料沒有履行簽字等手續(xù)。液壓油添加前，技術(shù)人員沒有對(duì)所加液壓油進(jìn)行檢查確認(rèn)。

經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)水玻璃進(jìn)入液壓系統(tǒng)后，水玻璃結(jié)晶已經(jīng)大量固結(jié)在油管內(nèi)壁、濾芯、液壓閥組油道內(nèi)、液壓泵站油道及油泵柱塞內(nèi)，污染范圍大且水玻璃結(jié)晶粘在各處極難清理。

此事故暴露出現(xiàn)場(chǎng)管理上的嚴(yán)重問(wèn)題，項(xiàng)目上的設(shè)備物資管理人員沒有嚴(yán)格的執(zhí)行公司有關(guān)的油品管理制度，投入必要的檢測(cè)設(shè)備和培訓(xùn)必要的油水管理人員，所有油品在投入使用前必須進(jìn)行油水檢測(cè)，合格后才能投入使用。液壓油是盾構(gòu)使用的重要物資，必須由維保人員認(rèn)真履行有關(guān)手續(xù)，簽字領(lǐng)取和添加。

3 結(jié)語(yǔ)

目前在我國(guó)盾構(gòu)法施工技術(shù)快速發(fā)展，大斷面、跨江越海隧道工程不斷增加，如長(zhǎng)距離供水、水下交通、西氣東輸?shù)裙こ潭紝⑸婕按┰浇拥葟?fù)雜水文地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，施工中遇到的問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越多，本文僅僅對(duì)工作中遇到的一些盾構(gòu)施工管理中的典型問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)分析，供大家參考，希望起到舉一反三的作用，使盾構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展的更好、更安全、更經(jīng)濟(jì)。