鐵路隧道敞開式TBM始發(fā)及試掘進施工質(zhì)量通病防治手冊一、總則（一）適用范圍本手冊適用于集團采用敞開式TBM法施工的鐵路隧道始發(fā)及試掘進階段質(zhì)量通病防治工作，公路、水利等領(lǐng)域類似隧道工程可參考執(zhí)行，不適用于單護盾、雙護盾TBM施工的隧道項目。（二）編制依據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》（住房城鄉(xiāng)建設(shè)部令2018年第37號）《盾構(gòu)法隧道施工及驗收規(guī)范》（GB50446-2017）《敞開式巖石隧道掘進機》（GB/T34652-2017）《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB10424-2018）《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB10417-2018）《鐵路隧道掘進機法技術(shù)規(guī)程》（Q/CR9528-2019）《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（TB10304-2020）其他相關(guān)國家、行業(yè)及企業(yè)標準規(guī)范二、施工準備階段質(zhì)量通病防治（一）內(nèi)業(yè)技術(shù)準備通病1.施工圖會審滯后或不徹底通病表現(xiàn)：藍圖下發(fā)后超過15天未完成會審，會審記錄缺失關(guān)鍵技術(shù)細節(jié)，對設(shè)計意圖理解存在偏差。產(chǎn)生原因：技術(shù)人員統(tǒng)籌不足，各專業(yè)協(xié)同會審機制缺失，對圖紙細節(jié)審查流于形式。防治措施：建立藍圖接收登記制度，明確技術(shù)負責(zé)人為第一責(zé)任人，制定15天內(nèi)完成會審的倒計時計劃；組織地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、機電等多專業(yè)聯(lián)合會審，重點核查TBM匹配性、支護參數(shù)等內(nèi)容，形成包含問題清單、整改意見及回復(fù)的完整會審記錄并歸檔。2.專項方案審批不及時或內(nèi)容不完善通病表現(xiàn)：TBM組裝、始發(fā)等方案未按時間節(jié)點上報，審批滯后；方案中缺乏針對不良地質(zhì)的應(yīng)對措施，可操作性差。產(chǎn)生原因：方案編制周期規(guī)劃不合理，編制人員缺乏現(xiàn)場經(jīng)驗，未結(jié)合工程實際細化內(nèi)容。防治措施：實行方案編制“提前量”管理，組裝方案提前3個月、始發(fā)及試掘進方案提前2個月啟動編制；方案需包含工程概況、施工流程、參數(shù)控制、風(fēng)險分析及應(yīng)急措施等模塊，不良地質(zhì)處理方案須經(jīng)分子公司、總承包及監(jiān)理單位聯(lián)合審核備案。3.技術(shù)交底不到位通病表現(xiàn)：交底文件編制粗糙，現(xiàn)場交底流于形式，作業(yè)人員對技術(shù)要點和安全要求掌握不清晰。產(chǎn)生原因：交底人員責(zé)任意識不強，未結(jié)合崗位特點針對性編制文件，缺乏交底后考核環(huán)節(jié)。防治措施：始發(fā)前1周完成交底文件編制，文件需分崗位明確操作標準；始發(fā)前3天組織現(xiàn)場交底，采用“圖文+實操”模式，交底后通過理論測試和現(xiàn)場提問驗證掌握情況，不合格人員需重新培訓(xùn)。（二）外業(yè)技術(shù)準備通病1.TBM設(shè)備調(diào)試驗收不規(guī)范通病表現(xiàn)：設(shè)備組裝后未進行全面空載測試，主機與后配套系統(tǒng)聯(lián)動異常；驗收無明確標準，僅靠經(jīng)驗判斷。產(chǎn)生原因：設(shè)備管理員職責(zé)不清，調(diào)試驗收流程不明確，缺乏第三方檢測參與。防治措施：制定《TBM調(diào)試驗收細則》，明確設(shè)備管理員牽頭組織廠家、監(jiān)理及第三方機構(gòu)參與驗收；按“單機調(diào)試-系統(tǒng)聯(lián)動-負載測試”流程進行，重點檢查刀盤轉(zhuǎn)動、撐靴伸縮、皮帶輸送等關(guān)鍵功能，對焊縫檢測、全站儀標定等出具第三方報告，驗收合格簽署確認文件后方可投入使用。2.姿態(tài)復(fù)核測量偏差大通病表現(xiàn)：TBM就位后，軸線偏移、俯仰角等參數(shù)超出允許范圍，人工校核與激光導(dǎo)向系統(tǒng)數(shù)據(jù)不符。產(chǎn)生原因：測量儀器未及時標定，測量人員操作不規(guī)范，數(shù)據(jù)處理存在誤差。防治措施：始發(fā)前委托第三方機構(gòu)完成全站儀標定；采用“激光導(dǎo)向系統(tǒng)+人工復(fù)核”雙控模式，測量內(nèi)容包括上下左右偏移、俯仰角及滾動角，兩次測量數(shù)據(jù)偏差需≤5mm，否則重新測量校準，確保偏差在允許范圍。3.物資設(shè)備到位不及時或驗收不合格通病表現(xiàn)：錨桿、鋼拱架等施工材料短缺，供水供電設(shè)備存在故障；材料進場未經(jīng)驗收直接使用。產(chǎn)生原因：物資采購計劃與施工進度脫節(jié)，驗收流程不完善，缺乏專人負責(zé)清點核查。防治措施：物資設(shè)備負責(zé)人根據(jù)施工計劃編制采購及進場清單，明確到貨時間節(jié)點；建立“進場驗收-抽樣檢測-合格入庫”流程，錨桿、鋼筋等材料需核查出廠合格證及第三方檢測報告，設(shè)備需現(xiàn)場試運轉(zhuǎn)確認性能，不合格品嚴禁入場。三、TBM始發(fā)階段質(zhì)量通病防治（一）始發(fā)前最終檢查通病1.設(shè)備系統(tǒng)檢查遺漏通病表現(xiàn)：空載運行檢查不全面，錨桿鉆機與洞壁干涉、運動部位安全警示缺失等問題未被發(fā)現(xiàn)。產(chǎn)生原因：檢查人員缺乏系統(tǒng)思維，未按設(shè)備清單逐項核查，對安全風(fēng)險點識別不足。防治措施：制定《設(shè)備系統(tǒng)檢查清單》，涵蓋主機、后配套、安全防護等12類86項內(nèi)容；啟動整機空載運行時，安排專人全程跟蹤，重點排查移動設(shè)備干涉情況，在刀盤、皮帶機等運動部位設(shè)置“禁止停留”警示標識，檢查結(jié)果需簽字確認。2.姿態(tài)調(diào)整不符合要求通病表現(xiàn)：后支撐收縮離地距離不足20cm，掘進過程中設(shè)備穩(wěn)定性差。產(chǎn)生原因：操作人員對姿態(tài)調(diào)整標準不明確，未結(jié)合設(shè)備重量分布精準控制支撐收縮量。防治措施：明確后支撐收縮離地≥20cm的硬性標準，調(diào)整時采用水平儀實時監(jiān)測機身平整度；調(diào)整完成后，通過短暫試推驗證穩(wěn)定性，若出現(xiàn)機身傾斜立即重新調(diào)整。（二）始發(fā)作業(yè)操作通病1.撐靴與后支撐操作不規(guī)范通病表現(xiàn)：撐靴未歸“0”位直接伸出，撐緊壓力未達標；后支撐保壓不穩(wěn)定，主機與步進機構(gòu)脫離不徹底。產(chǎn)生原因：操作人員技能不熟練，未按流程操作，缺乏壓力監(jiān)測反饋機制。防治措施：嚴格執(zhí)行“撐靴歸0-伸出撐緊-壓力達標-后支撐伸出保壓”流程，通過壓力傳感器實時監(jiān)測撐緊壓力，達到設(shè)計值后鎖定；拆除步進機構(gòu)設(shè)施后，采用塞尺檢查主機與步進機構(gòu)間隙，確保完全脫離。2.初始掘進參數(shù)控制不當通病表現(xiàn)：刀盤初始轉(zhuǎn)速超過1rpm，推進速度過快，沖擊掌子面導(dǎo)致巖面坍塌。產(chǎn)生原因：操作人員急于推進，對掌子面巖石狀態(tài)判斷不準確，參數(shù)調(diào)整缺乏依據(jù)。防治措施：刀盤接觸掌子面前，明確初始轉(zhuǎn)速≤1rpm的控制標準；安排地質(zhì)人員實時觀察掌子面巖石硬度，主司機根據(jù)巖性逐步調(diào)整轉(zhuǎn)速和推進速度，確保推進平穩(wěn)，避免沖擊荷載。3.始發(fā)段支護不及時或不牢固通病表現(xiàn)：鎖口段鋼拱架拼裝數(shù)量不足3榀，安裝后未固定牢固，存在松動現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：支護作業(yè)與掘進協(xié)同不足，操作人員未按設(shè)計要求施工，缺乏安裝后檢查環(huán)節(jié)。防治措施：嚴格按Ⅳ級圍巖支護方案施工，鎖口段鋼拱架拼裝數(shù)量不得少于3榀（或按設(shè)計要求）；采用錨桿鎖腳固定，相鄰拱架用鋼筋縱向連接，安裝后質(zhì)量檢查員現(xiàn)場檢查牢固度，不合格需立即整改。四、TBM試掘進階段質(zhì)量通病防治（一）試掘進準備通病1.設(shè)備與環(huán)境檢查疏漏通病表現(xiàn)：液壓油、潤滑油液位不足未及時補充，洞內(nèi)照明不良，有害氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)未核查。產(chǎn)生原因：操作人員安全意識薄弱，未建立“班前檢查”制度，環(huán)境監(jiān)測流于形式。防治措施：制定《試掘進班前檢查清單》，明確液壓油液位、照明、氣體監(jiān)測等必查項目；操作人員上崗前逐項檢查，液壓油等液位不足時立即補充，洞內(nèi)氣體濃度超標或照明不良時嚴禁啟動設(shè)備。2.導(dǎo)向系統(tǒng)數(shù)據(jù)不準確通病表現(xiàn)：激光導(dǎo)向系統(tǒng)未校準，提供的位置及導(dǎo)向參數(shù)存在偏差，影響姿態(tài)調(diào)整。產(chǎn)生原因：測量人員未定期復(fù)核導(dǎo)向系統(tǒng)，系統(tǒng)受振動干擾后未及時校正。防治措施：試掘進前對激光導(dǎo)向系統(tǒng)進行全面校準，與人工測量數(shù)據(jù)比對；掘進過程中每30分鐘核查一次系統(tǒng)數(shù)據(jù)，出現(xiàn)波動立即停機復(fù)核校正。（二）試掘進作業(yè)操作通病1.掘進參數(shù)優(yōu)化不及時通病表現(xiàn)：試掘進過程中未根據(jù)地質(zhì)變化調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速、推進壓力等參數(shù)，設(shè)備運行數(shù)據(jù)記錄不完整。產(chǎn)生原因：地質(zhì)勘察與掘進協(xié)同不足，操作人員未掌握參數(shù)優(yōu)化方法，缺乏數(shù)據(jù)記錄規(guī)范。防治措施：建立“地質(zhì)超前預(yù)報-參數(shù)實時調(diào)整-數(shù)據(jù)同步記錄”機制，長距離施工試掘進長度控制為2km，短距離為1km或500m；操作人員每循環(huán)記錄掘進參數(shù)、地質(zhì)情況及設(shè)備狀態(tài)，每日與制造方會商優(yōu)化參數(shù)。2.調(diào)向操作不精準通病表現(xiàn)：TBM水平或垂直偏差超出允許范圍，調(diào)向時動作幅度過大導(dǎo)致姿態(tài)突變。產(chǎn)生原因：操作人員對調(diào)向原理掌握不熟練，未根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)數(shù)據(jù)及時微調(diào)。防治措施：開展調(diào)向操作專項培訓(xùn)，明確垂直方向及滾動角通過左右扭矩油缸調(diào)整、水平方向通過左右撐靴油缸調(diào)整的操作邏輯；主司機根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)數(shù)據(jù)，采用“小幅度、高頻次”原則微調(diào)，確保水平偏差≤±60mm、垂直偏差≤±40mm。3.換步流程執(zhí)行不規(guī)范通病表現(xiàn)：換步時未按順序停止設(shè)備，撐靴伸縮動作紊亂，導(dǎo)致主機姿態(tài)突變。產(chǎn)生原因：操作人員未熟記換步流程，缺乏現(xiàn)場指揮協(xié)調(diào)，應(yīng)急處置能力不足。防治措施：將換步流程制成可視化操作卡，嚴格執(zhí)行“停止推進-刀盤回退排渣-依次停機-后支撐伸出-撐靴回縮-油缸歸0-撐靴重新?lián)尉o-后支撐回縮”的標準流程；換步過程安排專人指揮，出現(xiàn)異常立即啟動應(yīng)急停機程序。五、支護施工階段質(zhì)量通病防治（一）錨桿施工通病1.孔位偏差大及鉆孔深度不足通病表現(xiàn)：錨桿孔位偏差超過100mm，鉆孔深度未達到超出錨桿長度5-10cm的要求。產(chǎn)生原因：測量放樣不精準，鉆機定位偏差，操作人員未控制好鉆孔深度。防治措施：采用全站儀精準放樣，用卷尺復(fù)核并噴漆標識孔位，做好點位保護；錨桿鉆機定位時確保大臂頂緊洞壁，鉆孔過程中用深度尺實時監(jiān)測，終孔后核查深度，不足時補鉆。2.清孔不徹底及錨固質(zhì)量差通病表現(xiàn)：孔內(nèi)殘留巖渣未清理，錨固劑頂入不夯實，錨桿安裝后錨固力不足。產(chǎn)生原因：清孔工具選用不當，錨固劑操作未按時間要求執(zhí)行，缺乏錨固力檢測環(huán)節(jié)。防治措施：采用高壓風(fēng)或高壓水清孔，清孔后用檢查桿確認無殘留巖渣；錨固劑浸泡2min后逐卷頂入孔內(nèi)夯實，頂入時間控制在2min內(nèi)，立即安裝錨桿桿體，下滑時用錨固劑或木楔封孔；通過拉拔試驗驗證錨固力，不合格錨桿需返工重做。（二）鋼筋網(wǎng)施工通病1.網(wǎng)片質(zhì)量不達標及鋪設(shè)不規(guī)范通病表現(xiàn)：網(wǎng)片存在銹蝕、尺寸偏差，鋪設(shè)時與巖面貼合不緊密，搭接長度不足。產(chǎn)生原因：網(wǎng)片進場驗收不嚴，鋪設(shè)時未固定牢固，操作人員未控制搭接長度。防治措施：網(wǎng)片進場時核查材質(zhì)證明及外觀質(zhì)量，銹蝕網(wǎng)片需除銹處理或更換；鋪設(shè)前在巖面打孔插入Φ8mm短鋼筋，網(wǎng)片緊貼巖面并用短鋼筋固定，搭接長度控制在15-20cm，采用綁扎或焊接連接牢固。（三）鋼拱架施工通病1.拼裝及安裝偏差大通病表現(xiàn)：鋼拱架拼裝后法蘭連接不緊密，安裝間距、高程偏差超過±5cm，垂直度偏差超標。產(chǎn)生原因：洞底虛渣未清理，拼裝時未精準對接，頂升機構(gòu)定位偏差。防治措施：拼裝前徹底清理洞底虛渣，將鋼拱架分段固定在拼裝器上逐段對接，法蘭連接后用塞尺檢查密貼度；利用頂升機構(gòu)定位時，采用全站儀監(jiān)測高程及垂直度，確保安裝間距、橫向及高程偏差≤±5cm，垂直度偏差≤±2°，螺栓緊固后再進行鎖腳固定。（四）噴射混凝土施工通病1.混凝土性能差及噴射操作不規(guī)范通病表現(xiàn)：混凝土塌落度不合格，噴射時噴嘴角度及間距控制不當，表面平整度超過50mm。產(chǎn)生原因：混凝土配合比優(yōu)化不足，操作人員未掌握噴射技巧，缺乏過程質(zhì)量控制。防治措施：進場混凝土先做塌落度試驗，合格后方可使用；噴射前用同標號水泥漿潤管，噴嘴與受噴面垂直，間距控制在0.7-1.5m，采用連續(xù)緩慢橫向環(huán)形移動方式；分層噴射時單層厚度≤5cm，終凝2h后噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間≥7d，表面平整度用2m靠尺檢查，超標部位及時處理。2.空洞及開裂問題通病表現(xiàn)：噴射混凝土內(nèi)部存在空洞，后期出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，粘結(jié)力不足。產(chǎn)生原因：巖面滲水未處理，混凝土配合比不合理，養(yǎng)護不及時。防治措施：噴射前處理巖面滲水，設(shè)置排水盲管；優(yōu)化混凝土配合比，添加適量速凝劑；采用超聲波檢測內(nèi)部密實度，發(fā)現(xiàn)空洞及時注漿處理；對開裂部位分析原因，通過表面鑿除、重新噴射或粘貼碳纖維布進行修復(fù)。六、質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)通病防治（一）軸線與姿態(tài)控制通病1.實時監(jiān)測不到位及定期復(fù)核缺失通病表現(xiàn)：主司機未根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時調(diào)向，人工復(fù)核測量頻次不足，導(dǎo)向系統(tǒng)偏差未及時校正。產(chǎn)生原因：監(jiān)測責(zé)任未落實到人，缺乏“實時監(jiān)測+定期復(fù)核”的雙控機制。防治措施：明確主司機為實時監(jiān)測第一責(zé)任人，每掘進10cm核查一次導(dǎo)向系統(tǒng)數(shù)據(jù)；制定定期復(fù)核計劃，每掘進50m進行一次人工復(fù)核測量，校正導(dǎo)向系統(tǒng)偏差，確保滾動角小范圍波動。（二）常見質(zhì)量問題處理不及時1.掘進角度偏位通病表現(xiàn)：TBM軸線與設(shè)計軸線偏離，水平或垂直方向偏差超標。產(chǎn)生原因：調(diào)向不及時，撐靴與后支撐油缸動作不協(xié)調(diào)。防治措施：發(fā)現(xiàn)偏差立即停機，通過調(diào)整撐靴伸縮量、后支撐油缸壓力校正主機水平及垂直姿態(tài)，利用扭矩油缸調(diào)整滾動角，確