南水北调中线一期穿黄工程盾构施工效率分析.pdf

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1、第42卷第l6期人民长江Vo1．42．No．162011年8月YangtzeRiverAug．，2011文章编号：1001—4179(2011)16—0083—02南水北调中线一期穿黄工程盾构施工效率分析华夏，文军，吴庆红2(1．长江勘测规划设计研究有限责任公司施工设计处，湖北武汉430010；2．中国铁建十六局集团公司，北京100018)摘要：为了分析盾构机的施工效率，提高盾构机施工单价计算的准确度，依据南水北调中线一期穿黄工程盾构机施工过程中的实际情况和有关数据，依据控制图法的基本原理，设定合理的上下控制线，筛除异常数据，初步分析出盾

2、构机在穿越黄河不同地质情况和工况下的施工效率。分析结果为更准确地预测和控制类似工程项目投资积累了经验和基础资料。关键词：盾构机；施工效率；穿黄工程；南水北调中线工程中图法分类号：TV67文献标志码：A南水北调中线穿黄工程位于河南省郑州市黄河上圆形钢筒结构，盾构机前部是支撑和开挖土体的装置，游约30km处，隧洞单洞长4250m，包括过河隧洞和尾部是具有一定空间的壳体，周边装有掘进所需的千邙山隧洞，其中过河隧洞段长3450m，邙山隧洞段长斤顶，盾构机每推进一环距离，在盾尾支护下拼装一环800m。隧洞采用双层衬砌，外衬为预制钢筋混凝土管衬砌。盾

3、构机推进过程中不断从开挖面排土，并及时片，内径7．9m，内衬为现浇预应力钢筋混凝土，成洞向后面衬砌环与地层之间的空隙中压注足够的浆体，内径为7．0m。隧洞为双洞平行布置，中心线间距为防止隧洞及地面下沉，同时改善衬砌结构的受力状态。28m，各采用1台泥水平衡盾构机自黄河北岸竖井始穿黄隧洞穿越透水砂层和粉质壤土层，开挖面自发向南岸掘进。穿黄隧洞最大埋深35m，最小埋深23稳性差，并且承受高水压力，因此采用泥水平衡式盾构mo机施工。泥水平衡式盾构机通过向泥水舱注入泥水和为了进一步了解盾构法施工的生产效率和资源消加压保持开挖面稳定，适用于软弱的泥

4、质层和松散的耗情况，更准确地预测和控制工程投资，笔者根据南水砂土层、砂砾层、卵石砂砾层、砂砾与坚硬土互层的多北调中线穿黄隧洞工程盾构机施工的有关数据和资种地层，实际工程中主要应用于开挖面自稳性差、渗透料，运用数理统计方法对施工效率进行了分析。系数大、水压力相对较高的地层。泥水平衡式盾构机掘进效率高，刀盘与开挖面土体间充填泥浆，使摩擦系1施工方法和步骤数降低，刀头磨损量减小，有利于长距离掘进施工。现代盾构掘进机集机、电、液、传感、信息技术于一穿黄隧洞盾构法的主要施工步骤为：体，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量(1)在隧洞的北岸

5、建造竖井，盾构机安装就位后及导向纠偏等功能。用盾构机进行隧洞施工具有自动始发；化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候(2)盾构机沿设计轴线掘进，同时安装衬砌管片；影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影(3)盾构机到达南岸施工竖井后，经检修、维护响和水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线后，再掘进邙山隧洞；较长、埋深较大的情况下，盾构机施工更经济合理。盾(4)在邙山隧洞段进行掘进施工的同时，对过河构机外壳是一个能承受土体压力且能在地层中推进的隧洞段进行二次混凝土衬砌；收稿日期：2011—06—28作者简介：华夏，男

6、，高级工程师，主要从事水利工程造价管理工作。E—mail：huxia@ejwsjy．tom．13184人民长江(5)盾构机抵达邙山隧洞进口处(距洞口35m)，通常情况下，施工机械效率分析所采用的历时为完成盾构掘进施工，然后在已用矿山法开挖并支护好定额工作时间。对盾构机而言，主要包括盾构机正常的长35m的洞段中，拼装底部负环，移出洞外并拆除；掘进和管片拼装所用时间，盾构机日常零星维护、修(6)同时完成邙山隧洞与过河隧洞二次混凝土衬理、保养的时间，盾构机加注润滑油、密封油脂时间，带砌。压刀具检修、清洗、更换时间，轨道、电缆、通风管线延伸时间，

7、送(排)泥泵加装、送(排)泥管线延伸时间等。2盾构机施工效率分析按定额工作时间分析的施工效率表征盾构机正常工作2．1常用数理统计分析方法时间内所达到的性能指标和效率，并可为定额编制测算提供重要依据。施工效率的分析通常要现场采集数据资料，所采现场采集南水北调穿黄工程盾构机施工正常掘进数据资料均难免有系统误差、过失误差和偶然误差。时不同施工时段、不同地层情况下的施工数据，并进行系统误差指的是测定系统本身所造成的误差，如仪器整理后，将各种地层情况下的样本数据标示于控制图精确性、测定方法、观测者的习惯及视差等原因所造成上，并剔除绝对值大于平均值3

8、0％的数据，然后对剩的误差；过失误差指的是观测者可能的粗心大意、操作余数据求算术平均值即可得出不同地层情况下盾构机失误、读数及计数错误等原因所造成的误差；偶然误差的施工效率。盾构机在单一砂土地