隧道施工过程中管片破碎现象分析及其防治
盾构法隧道施工管片破损原因分析
一、工程概况象秀区间上行线于2014.9.13日贯通，本段施工范围为象峰站～秀山站盾构区间工程，由象峰始发，上行线SK0+576.167～SK1+647.000共1070.833m、892环，象峰站～秀山站区间自秀峰路上的象峰站始发，沿着秀峰路过无名河桥、无名箱涵一直到达蓝山四季门口的秀山站。
本区间线间距从13.5m变化到18.9m；纵断面为单面坡，最大纵坡10.5‰，最小纵坡4.98‰，区间隧道覆土最大厚度10.2m，最小厚度4.4m。
在SK1+112.2设1座联络通道，位于直线段，线间距为13.5m，联络通道上覆土层厚度约9.9m。
盾构掘进地层主要为⒀a残积土、⒁全风化岩层，二.管片破损情况管片破损在隧道衬砌的内外两侧均有发生，衬砌外侧一般发生在管片与盾构机外壳的接触部位，以拱底块、封顶块居多，内侧一般发生在管片的角部、隧道底部，隧道清洗后发现隧道底部破损较多，尤其是200-500环，共破损116处，破损率达38.6%.三、破损原因分析1、盾构机在姿态微调的过程中管片千斤顶与管片环之间存在一定夹角，造成应力集中导致砼块破裂，如图1.拼装质量不好造成管片错台，管片间应力集中使管片破损，如图2.盾尾泥沙太多，拼装前没有清理干净，底部管片拼装后下面全是泥沙，管片间夹有沙粒，管片易破损。
盾尾清泥照片3.上行线推进过程中，有时测量系统发生故障，盲推会使盾构姿态有较大变化，管片容易破损4.管片螺栓没有及时复紧，推进过程中管片稳位造成管片破损四、管片修复目前上行线已基本完成修补，现在正组织修补人员对修补部位进行打磨。
五、经验总结1、应及时对盾尾进行清理，保证盾尾清洁。
2、管片拼装应遵循先下后上，左右交叉、最后封顶块的安装原则，拼装手应灵活运用管片安装微调器，待安装的管片块与已安装管片块的内弧面应平顺，螺栓孔对正。
3、盾构掘进时严格控制盾构机的姿态，特别在曲线段，盾构机应缓慢掘进、勤纠、少纠以控制盾构机的每环纠偏量，防止盾构机轴线与隧道管片轴线间的夹角过大和管片四周盾尾间隙不均匀。
盾构隧道施工中管片破碎分析及对策
１１ 工程位置及范 围 狮 子 洋 隧 道位 于广 深 港 客 运专 线 东 涌 站 一 虎 门站 区间 ， 长 全
１． ｉ ０ ｋ 。狮 子洋隧 道进 口标 段主பைடு நூலகம் 工作 内容 ： ８ｎ 引道 段 １０ 明挖 暗埋 ３ｍ、
段 ５ ７ 工作 井 ２ ｍ、 构隧道右线 ２ ６ 环 、 ０ ｍ、 ３ 盾 ２ ０ 左线 ２ １ 环 、０ ２ ０ １ 个联 络通 道及其它 附属工程 。 １ 盾 构 管 片工 程 概 述 ． ２ （） １ 管片尺寸参数 ： 管片外径 １ ８０ ｍ， ０ ０ ｍ 内径 ９ ０ ｍｍ， ８０ 环宽 ２ ０ ｒｍ， ００ ａ 混凝 土强度 等级 Ｃ ０， ５ 抗渗等级 Ｓ ２ １。 （） ２ 管片类型 ： 本段盾构隧道衬砌环采用通 用管片 ， ７ １分块方 为“ ＋ ” 式 的钢筋混 凝土单层管 片衬砌 。每 环衬砌 由八块 管片组成 ， 其中一块 封顶块（） 块邻接块 （１ ～ Ｌ ）五块标准块 （１ ～ Ｂ ） Ｆ， 两 Ｉ） （ ， Ｊ ２ Ｂ ） （５。管片环楔形 量 为 ２ ｍ 双面楔形 ， ４ ｍ， 只设计一种管模 。 （） ３ 管片拼装 ： 管片环采用错缝拼装 。封 顶块采 用“ 搭接 １ ｍ， 向 ． 径 ４ 推入 后再 纵 向插入 ” 的方式 拼装 。管 片接 缝采 用双道 弹性 密封 垫 防 水 。管片采用斜 螺栓 连接 ， 环环 向接 缝设置 ２ 每 ２只 Ｍ３ 斜螺 栓 ， ６ 每环 衬砌纵缝 内设置 ２ 只 Ｍ３ 环 向斜螺栓 。 ４ ６ （） 块 管 片 制 作 的 允 许 误 差 ： ４单 宽度 为 ４０３ ｍ、 弦长 为 ４ － ．ｍ 弧 － ０５ ．ｍｍ、 向螺 栓孔 直径与孑 位误差 为 ±０４ ｍ、 环 Ｌ ． ａ ｒ 厚度 为一 ～＋ ｍｍ， １ ２ 管 片 内半 径为一 １～＋ ｍｍ， ｌ 外半径 为０～＋ ｒｍ； ２ｎ 弹性密封 垫槽 的轴线 半径 为 ４１ ｍｍ， －． Ｏ 纵向凹凸榫槽的轴线半径为 ±１ ｍ ． ｍ。 Ｏ
隧道施工过程中管片破碎现象分析及防治
。
当管 片 与
表
管片破碎 原 因统计 见表
盾 构 机 相 对 关 系一 致 即 管 片 与 盾 构 机 基 本
保 持 同 心 管 片 法 面 与 盾 构 机 推 进 方 向基 本
,
垂直 时 管片破 碎较少
, ,
。
在 实 际施 工 过 程 中
,
琴蓄 镶
百分比
竹片 研装 操作
盾 构机姿态与 管 片 姿 态 相互 关系不一致
,
。
合 而 其他槽
,
,
口
仍 存 在 空 隙 由于 受 力 不 均 匀
,
。
应 力集 中 容 易导致 管 片破碎 时间发生 在管 片脱 出盾 尾 后
,
。
这种情 况下
破 碎 一 般 集 中在 管 片 内弧 面 的 角 部 而 且 破 碎 盾构机 姿 态与管 片姿 态相互关 系不一致 在 隧 道 施 工 过 程 中 为 控 制 好 隧道 轴 线 必 须 逐 环 测 量 盾 构 姿 态 和 管 片姿 态 根 据
。 、 。
搬 运 和 堆 放 时造 成 的 破 碎 在 搬 运 堆 放 过 程 中 的碰 磕 经 常 导 致 在
碰磕 位置处 产生 小块破裂
。
、
、
、
、
,
管 片破碎 现 象 是施 工 中
,
的 最 普遍 现 象 由于 管 片 破 碎 不 仅 会 引 起 隧 道 渗 水 漏 浆 而 且 会 影 响 到 隧 道 的使用 性
,
管 片拼 装 操 作 拼 装 时 由于 管 片环 面 之 间 及 相 邻两
,
能 因 此 是 隧 道 施 工 过 程 中较 棘 手 也 是 必 须
,
盾构管片破损原因分析及处理措施
２ ． ３ ． １ 盾 构机 姿 态 与设 计 轴 线偏 差
施 Ｔ过程 中 ， 盾构机 姿态控 制与线 路 曲线 偏差是 造 成管 片破损 的最 主要原 因 。 盾构掘进过 程 中的理想 状态
河 桥一 一经 路 站 、机 场大 道一 奥 体 中心 站 区 间施 工过
’
丁纠 偏 ， 会 敛 纠 偏 量偏 大 ， 形 成 尾挤 压 管 片 ， 受 力
针刈 ’ 述问题， 采取 以下措施 防 【 卜 管 片破损
１ ） 卞 勾 掘进 姿 态 的 合理 纠偏 偏移
‘ 先确 定是 禽为盾
构 姿态 的Ｍ题 ， 阿 号虑 纠偏 。纠 偏Ｉ Ｉ 、 』 ， 纠 偏 角须 小 于 已 一般 ４ － ： ｒ Ｊ ｌ ￣ ３ ’ Ｌ ‘ 即地 凋整 好 构机 的姿 态 ， 需 要通 过 多环 僻 片循 序渐 进 修正 。施 ｌ Ｉ ｝ Ｉ Ｊ Ｊ ［ １ 强 管 片拼 装控 制
１ 管 片 在 生 产 过 程 中 的开 裂
１ ． １盾构 破坏 特 征
一
区
２ ． ２管片 开裂 及破 损引起 渗漏
二 ，
图 １ 管 片 破 损
经 路 一机 场 大 道 站 区 间 在 预制 管 片养 护 阶段 ，
管 片外 弧面 出现表 面裂 纹 ， 其 中少部分 裸露 钢筋 。
，
卜｛ ； ｆ Ｉ
图 ５ 破 损 管 片修 补 方 法
保 证管 片环 面平 挚 ， 减 少纵 向错 台 。施 １ 巾亦 可适
， Ｊ Ｊ ｌ Ｈ Ｙ ： － ｆ ＃ 讨垫 、 ｉ 大 环 向管 片接 触 面问 隙 ２ ） 逐 步释放 应 力 ． ． 施 Ｔｌ ｝ ｜ 及 时 释放 管 片 所承 受 的 颅Ｊ 、 Ｊ ， ｆ Ｊ ， Ｉ Ｌ Ｊ 咀新分 布 ， 可有效 预防管 片破损
盾构隧道管片渗漏及破损处理施工方案
盾构隧道管片渗漏及破损处理施工方案
一、现场状况
据现场检查条件，隧道管片沉降程度达到2m，渗漏峰值处的水压达到0.8MPa，右侧洞外的管片受力状态较左侧洞外的管片更为严重，有明显破损现象。
二、处理方案
1、管片复位施工
（1）专用升降设备采用抽油机和螺杆起重机对重梁进行升降。
（2）局部支撑复位施工，采用竹杆撑断面的方式，当垂直分布力和水面积力较大时，采用黄钢筋支撑及钢管支撑构件辅助以稳定墙体。
（3）管片复位施工采用水流复位法，用大量的热水（温度≤80℃）溅入隧道，持续滚动溅入，以完成管片复位。
2、管片破损补强施工
（1）破损管片补强采用现浇圆筒结构作补强，现浇圆筒施工需保证表面无裂缝及渗漏、爆破声响、养护质量及抗渗性能等，灌浆施工要求灌浆时须注意渗流垂直流向，表面灌浆层厚度必须大于170mm，记录表面平整度。
（2）渗漏部位紧急封堵施工，采用沥青混凝土块，或堵缝混凝土块泵送封堵，并与隧道施工单位混凝土共混，均匀涂抹于渗漏部位，定位夯实，确保渗漏部位与管片表面贴合牢固，并确保无渗漏现象。
3、灌浆料选材。
管片破损、浮动、渗漏水情况分析
长沙市南湖路湘江隧道隧道管片衬砌质量通病分析及防治汇报材料中铁隧道集团有限公司南湖路湘江隧道项目经理部 2012 年 7 月 24 日衬砌管片质量通病分析及防治一、施工情况综述 封闭式盾构法施工均采用预制管片衬砌，在施工过程中，管片衬砌存 在管片错台、破损、渗漏水等质量通病，且由于衬砌距开挖掌子面近，达 不到新奥法中围岩稳定后再施作衬砌的条件，固管片拼装后，在地下水、 围岩收敛或同步注浆不密实的综合影响下，管片易出现沉降或上浮现象。
长沙南湖路湘江隧道北线盾构始发掘进后，在盾构试掘进段出现了较 严重的管片错台及破损现象，进入江底段后，受水压、浅覆土的影响，局 部洞段存在渗漏水，以及管片上、下浮动的现象，针对管片错台及破损， 通过参建各方共同出谋划策，现在已得到了有效控制，另项目部也在积极 进行二次补强注浆的准备工作，以对管片出现的局部渗漏、浮动进行处理。
针对管片衬砌存在的质量通病，项目部结合其它类似工程项目的经验， 也从施工角度进行了分析，以便更好的控制管片拼装质量，为工程服务。
二、管片衬砌质量通病分析 1、管片错台 管片错台分为两个阶段出现：首先是管片拼装过程中出现错台，主要 是管片拼装手操作不熟练、管片定位不准确造成的；其二是管片安装完成 后，在掘进过程中出现错台：①管片与盾尾间隙过小，管片在脱出盾尾过程中受挤压错动，通常导致1环缝错台。
②管片姿态与盾构及姿态偏差较大，管片与盾构机轴线存在较大夹角，盾构推进时油缸对管片产生一个水平分力，管片在水平分力作用下错动， 常导致环缝错台。
本项目以掘进过程中出现错台为主，在北线掘进姿态调整段以及 420 环后由直线进入曲线的洞段内，管片均出现较大程度的错台现象，最大错 台达约 30mm。
解决措施：①通过合理选择管片拼装点位以及平顺的进行盾构及掘进姿态控制， 严格控制好管片与盾尾之间的间隙及各组油缸行程差，盾尾最小间隙控制在 20mm 以内，油缸行程差控制在 80mm 以内。
盾构隧道管片破损修复及渗水堵漏处理
盾构隧道管片破损修复及渗水堵漏处理盾构隧道是一种应用广泛的地下隧道施工方法，通过盾构机将土壤挖掘并同时支撑开挖面，然后在开挖面上安装预制好的隧道管片，最后形成一条完整的隧道。
在隧道使用过程中，管片可能会出现破损和渗水的问题，这就需要进行修复和堵漏处理。
本文将针对盾构隧道管片破损修复及渗水堵漏处理进行详细介绍。
一、盾构隧道管片破损修复1. 破损原因分析盾构隧道管片的破损通常是由于以下原因导致的：地下水压力、地质条件、管片材质和制作质量等因素。
地下水压力是导致管片破损的主要原因之一，地下水的渗透会给隧道管片带来巨大的压力，长期挤压会导致管片的破裂；地质条件也会对管片造成一定影响，例如遇到特殊地质条件或地震等自然灾害，都可能导致管片的破损；管片材质和制作质量直接影响管片的强度和耐久性，如果管片材质不合格或者制作质量不良，也容易导致管片破损。
2. 修复方法盾构隧道管片破损后，需要进行及时的修复，以确保隧道的安全使用。
修复方法主要包括以下几种：补丁修复、喷浆修复和更换修复。
（1）补丁修复：对于小面积的管片破损，可以采用补丁修复的方法，即在破损处进行表面处理后，粘贴补丁材料，并进行加固，使其恢复到正常使用状态。
（2）喷浆修复：对于大面积的管片破损和渗水较为严重的情况，可以选择喷浆修复的方法。
首先在破损处进行清洗和处理，然后进行预埋钢筋并进行模板固定，最后进行喷浆充填，以加固和修复破损的管片。
（3）更换修复：如果管片破损严重，无法通过补丁修复和喷浆修复来解决，就需要进行更换修复。
更换修复的方法是将破损的管片拆除，并使用新的管片进行更换，然后再进行固定和密封处理。
二、盾构隧道管片渗水堵漏处理盾构隧道管片渗水是指地下水或者地面附近的水渗透到隧道管片内部，造成隧道的渗水问题。
管片渗水的原因主要包括地下水位上升、地下水质量变化、管片接缝渗漏和管片破损等情况。
地下水位上升是造成管片渗水的主要原因之一，随着地下水位上升，地下水通过管片的接缝部分渗透到管片内部，造成渗水问题；地下水质量变化也会影响管片的渗水情况，如地下水中含有硫酸盐等腐蚀物质，就会对管片造成腐蚀而导致渗水；管片接缝渗漏和管片破损也是导致管片渗水的重要原因。
地铁盾构管片破损原因分析及防治技术
２． 根 据盾构施工工 艺 ， 型隧道 结构管 片 主要 经历 管 片生产 、 ２． ３ 盾 构轴线与管 片轴线不 吻合造成破损 成 在实际施工过程中 ， 管片与盾构机 的相 对关 系常常不能保 持 管片运 输、 管片拼装几个 主要 阶段 ； 由于 目前管 片生产大 多采用 当管 片的环面 与盾构 推进方 向存在 夹角 时 ， 合力 作 其 标准化 工厂制作 ， 其破 损主要 是工厂 内搬运 时发生 的角部 缺角 ， 理想状态 ，
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｏ ｉ ｉ ｇ ｔ ｅ ｆｃ ｕ ｌｅ ｐ ｒ ｎ ｅ ａ ｅ ｐ ｓ—ｅ ｓｏ ｔ ｏ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ａ ａ ｐ ｎ ｒｄ ｅ ｏ ｏ １ ｏ ｔ ｃ ｅ ｔ ｎ ａｏ ｇＳ ａ － ｓｒ ｃ ：Ｃ ｍｂ ｎ ｎ ａ ｔ ａ ｘ ｅ ｅ ｃ ｔ ｈ ｏ ｔ ｎ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ｃ ｎ ｔ ｔ ｔ ｈ ｉ ｔ ｔ ｕ ｏ Ｄｉｎ ｉ ｇ Ｂ ｇ ｆＮ ． ｃ ｎ ｒ ｔ ｃｉ ｎ ｈ ｎ ｉ １ ａ ｓ ｏ ｌ Ｐ ｎ ｘ ｒ ｓ ｗａ ｉ ｇ ｅ ｐ ｅ ｓ ｙ，ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｉ ｕ ｔ ｔ ｓｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｔ ｏ ｓ ｆｒｔ ｅ ｑ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｐ ｅ ａ ｔｃ ｎ ｒ ｔ ｏ ｉｄ ｒｆｏ ｔ ｅ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｇ ｏ ｅ ｈ ａ ｅ ｌ ｓ ａ ｅ ｈ ｏ ｔ ｌ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｈ ｕ ｌ ｙ ｏ ｈ ｒ ｃ ｓ ｏ ｃ ｅｅ ｂ ｘ ｇ ｒ ｅ ｒ ｍ ｈ ｎ ｆｃ ｕ ｎ ｆｔ ｌ ｒ ｏｉ ｔ ｉ ｈ
９ 结语
的一些方法 ， 会尽心尽力 ， 在以后的工作中做 的更好 。
Ｏｎ ｐ ｅ ａ ｔｃ ｎ ｒ ｔ ｏ ｉｄ ｒ ｒ ｃ ｓ ｏ ｃ ｅ ｅ ｂ ｘ ｇ ｒ ｅ
盾构隧道管片开裂原因分析及应对措施.docx
盾构隧道管片开裂原因分析及应对措施彭飞，田文杰(北京长城贝尔芬格伯格建筑工程有限公司，100028 北京)摘要：广州地铁3号线北延某标段盾构施工中，多次出现管片碎裂情况，经统计分析，碎裂类型可分为管片崩角、崩边破损，短边通长破损和螺栓孔位置破损三类。
根据管片破损类型，分析其形成原因。
主要有操作人员操作不当和掘进参数控制不当。
因此，提高施工中操作人员的熟练程度，加强掘进过程中对参数的控制管理，可以避免或减少管片破损。
广州地铁3号线北延某标段盾构施工中，多次出现管片碎裂情况，经统计分析，碎裂类型分为三类，以下分析每～类管片破裂原因，并提出相应防治措施。
l 管片崩角、崩边破损管片崩角、崩边出现位置无明显规律(图1)，该类破损面积较小、深度浅，一般不会造成漏水，易修补，因此危害较小。
1．1 原因分析盾构隧道管片为钢筋混凝土结构，其开裂主要由受力不均或受力过大造成。
在施工过程中，管片的受力状态与设计不完全一致。
盾构机掘进过程中管片承受着千斤顶顶力、盾尾密封刷作用力和衬砌背后注浆压力等。
在这些荷载的相互作用下，盾构管片出现了不同的受力特征。
通过分析，总结了造成管片出现上述开裂现象的原因有如下几种。
1．1．1 管片环面不平整造成管片环面不平整的主要原因有：管片制作精收稿日期：2009—08—22作者简介：彭飞(1978一)，男(满族)，辽宁凌海人，北京长城贝尔芬格伯格建筑工程有限公司，广州地铁3号线北延段施工6标副总工程师．北京市朝阳区两坝河南路1号金泰大厦16层，图1 管片崩角、崩边破损位置不慈(a)布置图一；(b)布置图二；(c)破损位置展开图度存在误差，管片纠偏时贴片不平整，盾构机推进时各区的千斤顶推力大小不等，管片之间的环缝压缩量不一致等。
因管片环面不平整，盾构机千斤顶作用于管片上将产生较大的劈裂力矩而造成管片开裂。
1．1．2 千斤顸撑靴损坏或重心偏位盾构机通过千斤顶作用于管片上向前掘进，在千- 1014·建筑技术第40卷斤顶与管片接触处设置撑靴以减小管片压力，撑靴损坏后管片局部压力增大造成管片损坏或出现裂缝。
盾构隧道管片破损原因及对策分析
盾构隧道管片破损原因及对策分析摘要：管片质量关系到隧道的质量和安全。
隧道施工中由于拼装不当、管片上浮及受力不均，容易引起管片破损。
结合天津地铁某区间盾构隧道左线出现的管片破损问题，分析了盾构法施工隧道产生管片破损的原因，探讨了应对措施，并提出了管片修补方案，有效解决了管片破损问题。
关键词：盾构隧道；管片破损；修补目前，我国城市轨道交通尤其是地铁建设正面临史无前例的高潮。
盾构法施工具有掘进速度快、对周边环境影响小、施工安全性相对较高等优点，被广泛利用于地铁建设工作中。
管片作为盾构开挖后的一次衬砌，它支撑作用于隧道上的土压和水压，防止隧道土体坍塌、变形及渗漏水，是隧道永久性结构物。
实际施工过程中常有地铁隧道管片破损问题发生，这一直是困扰实际施工的技术问题。
笔者以天津地铁某区间盾构隧道管片破损为研究对象，对管片破损原因进行分析，并提出了管片修补方案和后续防治措施。
1 管片破损情况概述1.1破损情况破损区间为左线，设计坡度6.02‰。
25环进入缓和曲线，73环进入圆曲线（半径500m），106环出圆曲线，152环出缓和曲线。
其中35环至85环穿越河道，覆土10.4～13.5m。
管片拼装过程中无破损，脱出盾尾后第4环管片出现裂缝破损，共破损20环。
破损位置主要为L2和封顶块管片内弧面，剥落宽约15cm、深度约8cm到达凹凸槽接口处，长度为0.5m-1.5m（见图1）。
从88环后破损情况逐渐好转。
图1 管片破损处渗漏1.2 盾构机主要参数及施工参数该区间采用三菱土压平衡盾构机施工，主要参数见表1。
表1 盾构机主要参数区间盾构推进期间，施工参数如下：1）土压力过河期间（35环至85环）0.2～0.23mpa，过河后（85环）土压力控制0.24～0.26mpa。
2）推进速度：推进速度控制在0～30mm/min。
总推力约1100t，扭矩约1500kn.m。
3）同步注浆量：每环5.0～5.5方，稠度10～12cm。
盾构在推进时隧道管片产生裂缝_碎裂的原因及防治措施
实; 2)调整隧道管片排序使用曲线管片来调整管片
姿态 ,使其管片轴线与盾构轴线尽量致 ; 3)对于管片产生裂缝采用 1. 1. 3治理措施中 3) 、
1)按规范进行养护 ,尽量减少表面裂缝 ;
2)将注浆孔更换成铸铁预埋件 ; 3)在进场前 ,加强管片的质量检验 ,发现不符合 质量要求的 ,一律不得进场 。 1. 4. 3 治理措施
695
差继续加大 ; 3)始发端头井加固土体根据取芯试验显示达 1. 7
M Pa,大大超出设计加固强度 0. 85M Pa,同时盾构 4个 注浆管路设置为外凸型 ,增加了盾构与土体的摩擦力 , 因此 ,在加固体推进过程中大千斤顶推力较大 ,达到 2 300～2 400 t,超过了正常推力 1 000～1 500 t;
收稿日期 : 2009 - 07 - 21; 修回日期 : 2009 - 10 - 24 作者简介 : 姜敦灿 (1974—) ,男 ,江苏徐州人 , 2005年毕业于矿业大学土木工程系工业与民用专业 ,本科 ,工程师 ,主要从事地铁隧道施工技术工作 。
第 6期 姜敦灿 : 盾构在推进时隧道管片产生裂缝 、碎裂的原因及防治措施
为避免隧道右线盾构始发时出现同样情况 ,经研 究采取以下措施 :
1)由于盾构始发段处于竖曲线段 ,根据推算 ,盾 构出加固区时的坡度为 - 8. 8‰,盾构在加固区时按照 直线进行推进 ,因此 ,盾构始发基座放置坡度应适当低 于设计 - 6. 6‰的坡度 ,按 - 9‰坡度放置盾构基座 ;
2)盾构在始发过程中 ,如果出现抬头现象 ,则停 用下部千斤顶 ,使用腰部千斤顶进行推进 ;
盾构隧道管片破损原因分析和应对措施
盾构隧道管片破损原因分析和应对措施1.前言盾构机在直线段掘进时一般不会出现管片破损的现象，而在曲线段掘进时随着曲线半径的减小，管片破损的密度和程度都会上升。
经过理论分析和现场观察，针对盾构隧道曲线段管片破损的原因，进行探讨、总结，为提高盾构隧道施工质量提供一定的借鉴。
2.管片破损的类型盾构施工中由于管片受到千斤顶推力、盾尾刷的挤压、注浆压力等作用，会出现管片表面混凝土剥落、崩角、开裂等质量缺陷，将这些质量缺陷统称为管片破损。
按照管片破损部位的不同，可分为三类：第一类是管片内弧面破损，既在管片的内弧面出现混凝土剥落、开裂等质量缺陷；第二类是管片外弧面破损，既在管片外弧面出现的混凝土剥落、开裂等质量缺陷，该类破损由于发生的部位特殊一般不宜观察，但该类破损对隧道的防水及质量影响更大；第三类是管片环面破损，既在管片环面出现的混凝土剥落、开裂等质量缺陷，当混凝土剥落的范围和开裂的裂缝贯穿管片止水槽时会引起隧道渗漏。
盾构在曲线段掘进时，管片的破损主要表现为内弧面破损和外弧面破损，由于管片外弧面破损不易观察故不被人们所熟知。
3.造成管片破损的原因3.1从管片受力方面分析破损原因盾构隧道管片之所以出现破损主要是受到了力的作用，施工中隧道管片主要承受的力有：盾构机千斤顶的推力、盾尾对管片的挤压力、同步注浆压力、相邻管片之间的相互作用力及周围土体的压力等，其中起主导性作用的是千斤顶的推力、相邻管片之间的相互作用力和盾尾的挤压力。
为更好的分析管片破损的原因，在此针对管片在转弯段受到的千斤顶推力及盾尾的挤压力的特性对管片破损进行分析。
3.1.1转弯段千斤顶推力产生的水平分力会造成管片的破损盾构机在曲线段掘进中由于盾构机要拟合设计轴线，左右两侧千斤顶行程会不一致，产生千斤顶行程差，使得盾构机千斤顶与管片环面法线方向之间产生一个夹角，且该夹角随着盾构机千斤顶行程的增加而增大，一环管片掘进完成时夹角最大。
夹角的存在使千斤顶推力不是垂直作用在管片上，而是在沿着与管片环面法线方向成&角的一个力F，根据力的合成与分解原理，可将力F分解為垂直分力F1和水平分力F2，通过理论计算可以发现该水平分力F2随着左右千斤顶行程差的增大而增大。
大直径盾构隧道施工期管片破损原因分析及防治
大直径盾构隧道施工期管片破损原因分析及防治发布时间：2022-11-10T05:56:14.331Z 来源：《建筑实践》2022年13期41卷作者：张天来[导读] 随着“一带一路”倡议的实施推进，秉承“共商、共享、共建”的原则，张天来惠州市莞惠城际北延线有限公司摘要：随着“一带一路”倡议的实施推进，秉承“共商、共享、共建”的原则，中国正积极进行工程建设。
随着城市地下交通设施的要求不断提高,盾构隧道工程也越来越多。
然而,盾构施工过程会出现一系列问题,其中施工过程盾构管片破损已经成为盾构隧道常见的病害之一,管片作为盾构隧道最基本的结构单元,其破损和开裂将影响隧道质量,任其发展将威胁到隧道的使用寿命。
关键词：大直径；盾构隧道；管片破损；防治措施引言盾构管片破碎开裂主要产生于盾构施工期和隧道运营期,原因大多是隧道周边的加卸载变化。
前期针对盾构隧道管片破损的研究,多集中在千斤顶推力、盾构姿态、管片错台、螺栓连接等方面,针对密封垫设计不当引起管片破损的研究较为罕见。
而目前在密封垫领域的研究也多为管片接缝防水方面,虽然对密封垫的接触应力和闭合压缩力进行了研究,但未对密封垫可能造成管片破损这一方向进行深入分析。
1大直径盾构隧道施工期管片破损原因分析大量研究表明施工期间盾构隧道管片破损原因有多种,管片钢筋笼入模定位不准、千斤顶推力控制不当、管片遭受意外磕碰、由区间坡度和盾构姿态调整引起的管片端面错台等都会引起管片破损。
在管片边缘处即角部和侧边产生破损现象,对此进行了针对该类管片破损的常规调整措施,但对管片质量、千斤顶推力、拼装过程等加强管控后,效果不佳,管片边缘处依旧大量破损。
2大直径盾构隧道施工期管片破损防治措施2.1基于BIM二次开发的盾构管片参数化拼装方法盾构隧道是由环状管片单元连续拼装而成的一段狭长的区间结构,盾构隧道中心线实质是一条空间三维曲线。
针对盾构隧道的特点选择合适的建模平台,可以使创建盾构隧道BIM模型更加便捷。
盾构施工管片破损原因分析及防治
致 下一环 管片拼装 时 易产生破 损 。 ３ ．拼装 时为抢进度 ， ．４ ２ 管片就位速度过 快而产
生碰 磕 ， 以及 存在 管片错 缝时 ， 易引起管 片边角 的
破损 。 ３． ． ５管片 横鸭蛋 ２ 隧道衬 砌共有 六块管 片组成 ， 拼装 成环后 ， 其
３ ２管片拼 装操作 ． ３２１ 装 时， ． 拼 ． 由于管片环面之 问及 相邻两块管
片间接触 面达不 到理想 的平行状态 ， 使得衬 砌角部 先 受力而 产生应 力集 中 ， 致管片 角部破损 。 导 ３２ 封 顶块安装 时 ， ．． ２ 由于先 行安装 的 ５ 块管片 圆度不够 ， 两邻接 块 间的 问隙太小 ， 封顶块 强行 把
弧面 ， 以标 准块 与邻 接块 接缝 处最 为普 遍 。
破损 ， 但会 导 致管 片“ 卡壳 ” 而造 成破损 。同步注 浆
后， 隧道上 部 的浆液 会逐 渐 向下部 流动 ， 形成 下部
浆液 多而 上部 浆液 少 的状况 ， 引起 隧道 上浮 ， 上部
管片 （ 尤其 是封项 块 、 封顶块 与邻 接块 接缝 处） 与盾 构机 内壳 间 隙减少 ， 推进 时造 成 管片破 损 。 ３ ． ６管片质 量
顶入， 导致 封顶块 及邻接 块接 缝处管 片破碎 。有时 未 按设计 要求在其 两侧涂刷 润滑剂 ， 会导致 管片 亦
破损， 破损 部位 发生在邻 接块 上部及 封顶块 两侧 。 ３ ． 一环环 面不 平整 ， 与块 间有错位 ， ． ３前 ２ 块 导
影响到 隧道 的使 用性能 ， 损 原 因 分析
造 成管 片破 损有 多种原 因， 笔者根据 在狮子洋 越 江盾构 隧道 、 州地 铁 １ 苏 号线施工 中的实 际情 况， 分析 下来主要 有 以下几种 ： ３ １ 运和堆 放时 造成 的破 损 ．搬
盾构隧道管片破损现象分析及防治技术
盾构施工管片破碎现象分析及防治郑皓（中铁十三局集团有限公司广州分公司）【内容提要】在地铁隧道施工中，管片破碎是一个常见的现象，也是困扰施工单位的一个难题。
根据作者在广州地铁四号线【仑～大盾构区间】施工中的经验，对几种常见的管片破碎现象作了分析，并提出了针对性措施。
【关键词】隧道施工管片破碎原因分析防治1、概述随着城市的日益发展和扩大，城市交通拥挤问题也越来越突出。
为缓和交通拥挤的状况，城市的交通纷纷向空中和地下发展。
地下铁道具有快速、便利、运输量大、无污染、无噪声及不占用地面空间等优点，正迅速成为缓解交通拥挤的首选方案。
我国的广州、深圳等地也在近几年开始地铁建设。
在地铁隧道施工工程中，经常会发生管片破碎、隧道渗水、漏浆、轴线偏差超标、地面沉降等一系列问题。
管片破碎现象是施工中的最普遍现象。
由于管片破碎，不仅会引起隧道渗水、漏浆，而且会影响到隧道的使用性能，因此是隧道施工过程中较棘手也是必须妥善处理的问题之一。
2、常见管片破碎发生部位管片破碎现象在隧道衬砌的内外两侧均有发生。
衬砌外侧，一般发生在管片与盾构机外壳的接触部位(以拱底块、标准块与邻接块接缝处、封顶块居多)；内侧一般发生在管片的角部（以标准块、邻接块和封顶块居多），管片中部少有发生。
3、管片破碎原因分析造成管片破碎有多种原因，笔者根据盾构在广州地铁地铁四号线【仑～大盾构区间】施工中的实际情况，分析下来主要有以下几种：3．1 搬运和堆放时造成的破碎在搬运、堆放过程中的碰磕，经常导致在碰磕位置处产生小块破裂。
3．2 管片拼装操作3.2.1 拼装时，由于管片环面之间及相邻两块管片间接触面达不到理想的平行状态，使得衬砌角部先受力而产生应力集中，导致管片角部破碎。
3.2.2 封顶块安装时，由于先行安装的5块管片圆度不够，两邻接块间的间隙太小，把封顶块强行顶入，导致封顶块及邻接块接缝处管片破碎。
有时未按设计要求在其两侧涂刷润滑剂，亦会导致管片破碎，破碎部位发生在邻接块上部及封顶块两侧。
隧道工程施工：盾构运输过程中管片受损怎么办
隧道工程施工：盾构运输过程中管片受损怎
么办
1、现象
在管片垂直运输与水平运输过程中，将管片边角撞坏。
2、原因分析
（1）行车吊运管片时，管片由于晃动而碰撞行车支腿或其他物件，造成边角损坏。
（2）管片翻身时碰擦边角，引起损坏。
（3）管片堆放时垫木没有放置妥当。
（4）用钢丝绳起吊管片时钢丝绳将管片的棱边勒坏。
（5）运输管片的平板车颠簸跳动，造成管片损坏。
（7）在管片吊放时，放下动作过大，使管片损坏。
3、预防措施
（1）行车操作要平稳，防止过大的晃动。
（2）管片使用翻身架翻身，或用专用吊具翻身，保证管片翻身过程中的平稳。
（3）地面堆放管片时，上下两块管片之间要垫上垫木。
（4）设计吊运管片的专用吊具，使钢丝绳在吊运管片的过程中不碰撞管片的边角。
（5）采用运输管片的专用平板车，加设避震设置。
叠放的管片之间垫好垫木。
（6）工作面储存管片的地方放置枕木将管片垫高，使存放的管
片与隧道不产生碰撞。
4、治理措施
已经碰撞损坏的管片应及时进行修补，损坏较重的管片运回地面进行整修，更换新的管片。
隧道施工过程中管片破碎现象分析及防治
隧道施工过程中管片破碎现象分析及防治1、概述随着城市的日益发展和扩大，城市交通拥挤问题也越来越突出。
为缓和交通拥挤的状况，城市的交通纷纷向空中和地下发展。
地下铁道具有快速、便利、运输量大、无污染、无噪声及不占用地面空间等优点，正迅速成为缓解交通拥挤的首选方案。
我国的广州、深圳等地也在近几年开始地铁建设。
上海地铁1号线自1990年动工，到1995年全线正式开通。
1996年地铁2号线（一期工程）又正式开工，于1999年建成。
在地铁隧道施工工程中，经常会发生管片破碎、隧道渗水、漏浆、轴线偏差超标、地面沉降等一系列问题。
管片破碎现象是施工中的最普遍现象。
由于管片破碎，不仅会引起隧道渗水、漏浆，而且会影响到隧道的使用性能，因此是隧道施工过程中较棘手也是必须妥善处理的问题之一。
2砌的内外两侧均有发生。
衬砌外侧，一般发生在管片与盾构机外壳的接触部位（以拱底块、标准块与邻接块接缝处、封顶块居多）；内侧一般发生在管片的角|考试|大|一级建造师| 3.1搬运和堆放时造成的破碎在搬运、堆放过程中的碰磕，经常导致在碰磕位置处产生小块破裂。
3.2管片拼装操作 3.2.1拼装时，由于管片环面之间及相邻两块管片间接触面达不到理想的平行状态，使得衬砌角部先受力而产生应力集中，导致管片角部破碎。
3.2.2封顶块安装时，由于先行安装的5块管片圆度不够，两邻接块间的间隙太小，把封顶块强行顶入，导致封顶块及邻接块接缝处管片破碎。
有时未按设计要求在其两侧涂刷润滑剂，亦会导致管片破碎，破碎部位发生在邻接块上部及封顶块两侧。
3.2.3前一环环面不平整，块与块间有错位，导致下一环管片拼装时易产生破碎。
3.2.4拼装时为抢进度，管片就位速度过快而产生碰磕，以及存在管片错缝时，易引起管|考试|大|一级建造师|片边角的破碎。
3.2.5管片横鸭蛋隧道衬砌共有六块管片组成，拼装成环后，其外径为6200mm，内径为5500mm.实际拼装成环后，衬砌的横向、竖向直径均有不同程度的偏差，设计允许偏差值为10mm.一般衬砌拼装成环后，横向直径增大、竖向直径减小，俗称横鸭蛋。
隧道工程施工：盾构管片碎裂怎么处理.doc
隧道工程施工：盾构管片碎裂怎么处理1、现象拼装完成的管片有缺角掉边和裂缝，使结构强度受到影响，且产生渗漏。
2、原因分析（1）管片在脱模、储存、运输过程中发生碰撞，导致管片的边角缺损。
（2）拼装时管片在盾尾中的偏心量较大，管片与盾尾发生磕碰现象，以及盾构推进时盾壳卡坏管片。
（3）定位凹凸榫的管片，在拼装时位置不准，凹凸榫没有对齐，在千斤顶靠拢时会由于凸榫对凹榫的径向分力而顶坏管片。
（4）管片拼装时相互位置错动，管片与管片间没有形成正面接触，盾构在推进时在接触点处产生应力集中而使管片的角碎裂。
（5）前一环管片的环面不平，使后一环管片单边接触，在千斤顶的作用下形同跷跷板，管片受到额外的弯矩而断裂。
在封顶块与邻接块的接缝处的环面不平，也是导致邻接块两角容易碎裂的原因。
（6）拼装好的邻接块开口量不够，在插入封顶块时间隙偏小，如强行插入将导致封顶块管片或邻接块管片的角崩落。
（7）拼装机在操作时转速过大，拼装时管片发生碰撞，边角崩落。
3、预防措施（1）管片运输过程中，使用弹性的保护衬垫将管片与管片之间隔离开，以免发生碰撞而损坏管片。
在起吊的过程中要小心轻放防止损坏管片的边角。
（2）管片拼装时要小心谨慎，动作平稳，减少管片的撞击。
（3）提高管片拼装的质量，及时纠正环面不平整度、环面与隧道设计轴线不垂直度、纵缝偏差等质量问题。
（4）拼装时将封顶管片的开口部位留得稍大一些，使封顶块能顺利的插入。
（5）发生管片与盾壳碰撞，要在下一环盾构推进时立即进行纠偏。
4、治理方法（1）因运输损坏的管片要进行修补后才能使用，修补需采用与原管片相应的材料进行修补。
（2）在井下吊运过程中损坏的管片，如损坏范围大，影响止水条的部位的，应予以更换。
如损坏范围小可在井下修补后使用。
（3）推进过程中被盾壳拉坏的管片，应立即进行修补，保证止水效果。
（4）內弧面有缺损的管片进行修补时，所用的材料要与原管片强度等级相同，以保证强度和减少色差。
盾构隧道管片破裂原因分析及应对措施
盾构隧道管片破裂原因分析及应对措施由于目前盾构隧道的衬砌普遍采用单层装配式管片衬砌,盾构隧道的质量控制主要是对拼装管片的质量控制，包括管片生产质量、拼装质量二个方面。
下面针对我单位承建的新海大道站~盾构区间隧道成型管片破损的原因及相应处理措施进行阐述。
1、管片破损情况分类已成型隧道内管片破损情况根据破损的位置主要可以分为：管片纵缝破裂、管片环缝破裂、管片边角崩裂、管片环向螺栓孔处砼崩裂等几种情况。
2 破裂原因分析2.1 管片纵缝环缝破裂在初始掘进过程中，我们发现管片在从盾尾脱离的时候，盾尾密封刷将管片弧面破裂的砼碎块带自盾构机拼装部位，碎块发现的部位大都在管片环的下部，但进一步观察发现，破裂的部位并不一定在管片环下部，而是任何一个点位，而且发生管片纵缝破裂的同时，总是在盾构机线路纠偏微调的时候，有的管片边角破裂引起了渗漏水。
经过对破裂点的统计分析，我们认为破裂的原因主要有以下几点：(1)管片纵缝环缝破裂；(2)管片间止水密封条及软木衬垫的形式，见右图。
2.2 管片边角崩裂边角崩裂在隧道掘进中发生较少，且都发生在管片错台、拼装质量不好的管片上，见右图。
通过分析，可以确定边角破裂的原因是拼装质量不好引起的，由于管片间边角吻合不好，在下一环管片拼装千斤顶施加顶推力时，在边角应力集中，造成管片砼破碎脱落。
2.3管片环向螺栓孔处砼崩裂由于管片从盾尾脱离后进入土层，周边荷载模式改变，并随着时间逐步稳定。
在未稳定之前，管片间剪力、拉力主要由管片间螺栓承受，并传递至螺栓孔周边的砼。
在管片砼破裂统计中，管片环向螺栓孔处砼崩裂占大多数，见右图。
原因分析：⑴同步注浆量不足，管片在脱离盾尾后下沉，管片环之间剪力增大，引起螺栓孔附近砼破裂；⑵拼装质量不好造成管片错台，管片间剪应力集中至螺栓孔附近造成砼破裂；2.4其他破损原因①盾构姿态与管片姿态出现偏差，管片的环面与盾构推进方向存在夹角，其合力作用方向部位的管片发生破碎；②施工初期,由于工人经验不足,管片安装速度很慢,有时发生管片错台大、在管片边角或在螺栓孔处破裂的问题；③封顶块安装时，由于先行安装的5块管片圆度不够，两邻接块间的间隙太小，封顶块强行顶入，导致封顶块及邻接块接缝处管片破碎，破碎部位发生在邻接块上部及封顶块两侧；④螺栓初紧、复紧不及时或者螺栓拧的不够紧，管片受力后，环向螺栓由垂直方向变倾斜，造成管片产生错台，从而出现边角部位的破碎以及裂缝等问题；3、处理及预防措施在盾构机掘进过程中，我们针对上述问题产生的各种原因进行了分析，采取的处理及预防措施见下表。
盾构隧道施工期管片开裂原因和相应对策
盾构隧道施工期管片开裂原因和相应对策1 施工阶段管片受力分析盾构隧道在施工过程中管片衬砌受到的主要荷载有千斤顶推力、注浆压力、上浮力、盾壳作用力、拼装荷载等。
（1）千斤顶推力千斤顶推力是盾构隧道掘进的驱动力，它反过来作用在管片上，是施工过程中隧道衬砌在轴线方向最大的外力。
在目前国内地铁盾构隧道施工中，淤泥质黏土层中总推力一般为8～12 MN，细沙土地层中总推力为12～15 MN，全断面砂土地层推力则为15～20 MN，复合地层推力有时候达到20 MN以上，大型跨江海盾构隧道千斤顶推力通常都在30MN以上。
（2）注浆压力依据盾构工法的特性：拼装好的衬砌脱离盾尾后，由于盾壳原来占据的空间、为衬砌的拼装操作所留空隙、盾构推进时带走的部分粘附于盾壳上的土体所形成的空隙等，在衬砌环背面与实际开挖洞壁间存在环形空隙，使土体暂时处于无支护状态，该空隙即为盾尾间隙。
盾尾间隙的大小是由盾构钢壳的厚度和盾尾操作空间决定的，一般为8～16 cm。
盾构工法施工中，对盾尾间隙的处理，即壁后注浆是施工的关键。
壁后注浆在填充盾尾间隙、加固土体的同时，对管片也产生了一定压力，该压力达到一定程度时，可能引起管片局部或整体上浮、错台、开裂、压碎或其他形式的破坏。
（3）上浮力盾构隧道的壁后注入的水泥浆液一般需要5～7h的初凝时间，而通常情况下这期间盾构一直在向前掘进，如果周围地层满足一定条件，一定范围内的土体未能及时握裹住管片，那么在这几个小时内有一段管片是悬浮在注浆浆液中的（或者是水、泥浆等），这就产生了管片上浮力（浆液浮力扣除管片自重）。
（4）盾壳作用力管片与盾壳之间存在着一定摩擦力，盾尾密封刷对管片环也存在一较为均匀的环向压力，一般情况下这些荷载不会对管片结构造成影响。
但是，当盾构在曲线段掘进、纠偏，或者因其他原因造成盾构长时间停止掘进（造成盾构机“栽头”发生）时，盾壳对管片造成的荷载尤其是挤压荷载就变得不可忽视，如图1所示。
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６０‘建筑＇２０１０年第１‘明
万方数据
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偏、拼装质量差、环缝夹泥等。管片环面不佳，引起管片受力不 均匀，从而导致应力集中部位的管片破碎。 时油泵应同时收缩及伸出，以减少环与环之间管片错位现象。 ４．２．５封顶块安装前，实测并确保顶部两邻接块间间距， 并通过推进油泵的伸缩来调整好邻接块间的间距，控制在比 设计值大６ｒａｍ左右，以便顺利安装封顶块。 ４．２．６竖曲线段推进时，在安装拱底块时根据实际情况予 以落低或抬高，减少管片“卡壳及注浆压 力，下部注浆孔不注，通过浆液将管片往下压；如管片与盾尾 下部缝隙较小时则反之。正常推进时，在总注浆量不变的前提 下，减少管片下部注浆孔的注浆量。可以减少管片的上浮。在曲 线段推进和纠偏时通过有目的地选择盾尾同步注浆孔，改变各 个注浆孔的注浆量分配和注浆压力，来调整管片姿态。
１概述
在隧道施工工程中，经常会发生管片破碎、隧道渗水、漏 浆、轴线偏差超标、地面沉降等一系列问题。管片破碎现象是 施工中的最普遍现象。由于管片破碎，不仅会引起隧道渗水、 漏浆，而且会影响到隧道的使用性能，因此是隧道施工过程中 较棘手也是必须妥善处理的问题之一。
及存在管片错缝时。易引起管片边角的破碎。 ３．２．５管片横鸭蛋。隧道衬砌共有六块管片组成，拼装成 环后，其外径为６２００ｍｍ，内径为５５００ｍｍ。实际拼装成环后， 衬砌的横向、竖向直径均有不同程度的偏差，设计允许偏差值 为ｌＯｍｍ。一般衬砌拼装成环后，横向直径增大、竖向直径减 小，俗称横鸭蛋。相应地。衬砌与盾构机壳之间的空隙，横向 缩小、竖向增大。
３管片破碎原因分析
造成管片破碎有多种原因，笔者根据以往施工中的实际情 况，分析下来主要有以下几种：
口已吻合，而其他槽口仍存在空隙，由于受力不均匀应力集中， 容易导致管片破碎。这种情况下，破碎一般集中在管片内弧面的 角部而且破碎时间发生在管片脱出盾尾后。
３．１搬运和堆放时造成的破碎
在搬运、堆放过程中的碰磕，经常导致在碰磕位置处产 生小块破裂。
４．３推进时的针对性措施
４．３．１推进前检查各油泵衬垫的完好情况，发现有破损的及 时调换，同时应仔细观察衬垫与管片环而的吻合程度，对不吻 合处可增设石棉或橡胶锲子来调整，确认吻合后再开始推进。 ４．３．２在盾构推进时，及时根据设计要求、盾构穿越土层 的变化、上部载荷情况以及测量资料来调整各项施工参数，将 盾构姿态严格控制在设计允许偏差范嗣之内。同时，结合隧道 衬砌的实际情况。在不超出偏莘范围的情况下，对盾构姿态作适 当调整，使盾构机与管片尽可能处于同心状态。 ４．３．３当管片与盾构机轴线夹角较大、管片与盾构机壳间隙 较小又必须进行盾构机姿态调整时，可以采取以下措施：一是， 通过粘贴纠偏锲子来调整衬砌环面；二是。推进时。前半环顺 着管片原轴线方向推进，待管片与机壳之间的缝隙增大后，后 半环推进时再对盾构姿态进行调整。 以上两种措施结合运用，可以使管片与盾构机之间的轴线 夹角变小，同时减少管片外部的破碎。 ４．３．４同步注浆时，控制好注浆量的分布和注浆压力。管片
４．２管片拼装时的针对性措施
４．２．１按要求贴好角部止水橡胶条、传力衬垫、纠偏石棉 橡胶板。 ４．２．２拼装前，先测量前一环各管片之间的相互高差，包括 环向和径向。根据实测数据，调整已粘贴好的纠偏锲子，以保证 拼装后环面的平整度。 ４．２．３拼装前清理前一环管片上的泥块及浆液，保证环面 清洁、无夹泥。 ４．２．４拼装时保证衬砌环圆度，块与块不错位。推进油泵 的伸缩顺序应与管片拼装顺序一致。两侧标准块、邻接块安装
３．４推进时管片受力不均匀
盾构推进时推进力通过油泵衬垫传递到管片＿上，油泵衬垫 与管片接触部位是应力集中区。如果衬垫而不平整或者衬垫面 与管片环面存在夹角，就会造成管片破碎。
３．５同步注浆量分布不合理
同步注浆量分布不合理不会直接造成管片破碎，但会导致 管片“卡壳”而造成破碎。同步注浆后，隧道上部的浆液会逐渐 向下部流动，形成下部浆液多而上部浆液少的状况，引起隧道 上浮，上部管片（尤其是封顶块、封顶块与邻接块接缝处）与 盾构机内壳间隙减少，推进时造成管片破碎。
３．３盾构机姿态与管片姿态相互关系不一致
３．３．１在隧道施丁过程中，为控制好隧道轴线，必须逐环
测量盾构姿态和管片姿态，根据测量资料及时调整各项推进
参数。当管片与盾构机相对关系一致，即管片与盾构机基本保 持同心，管片法面与盾构机推进方向基本垂直时，管片破碎较 少。在实际施工过程中，管片与盾构机的相对关系常常不能保 持理想状态，当管片的环面与盾构推进方向存在夹角时，其合 力作用方向部位的管片容易破碎。 ３．３．２盾构机轴线与管片环向轴线间交角偏大。盾构推进 过程也是不断纠偏过程。盾构机与管片衬砌环间的相对关系 不可能总是保持理想状态，特别是转弯、竖曲线段和纠偏量大 时。管片外弧与盾尾内壁间的距离沿环向分布不均匀，造成一 侧间距很小，而另－ｆｌｕ间距较大，这时易产生“卡壳”现象，即 两者碰在一起。盾构机＿推进，就会造成管片一定部位破碎。 ３．３．３衬砌环面不佳。造成衬砌环面不佳有多种原因，如纠
５结论
在管廊施工过程中，通过提前采取各种控制措施预案，可 以控制好管片拼装操作质量。管片破碎现象发生几率可以减少 ５０％左右，尤其是标准块与邻接块接缝部位的破碎可以大为减 少，从而减少了由于管片破碎引起的渗水、漏浆现象，对于提高 隧道的质量，保证隧道的安全使用，具有一定的意义。
６１
万方数据
３．６管片质量
运到现场的管片本身存在质量问题，如管片的保护层过 厚、管片养护时间不足、管片裂缝较多、管片修补部位强度没有 达到设计要求等，在施１＝时也容易造成管片破碎。
３．７管片破碎原因统计
管片破碎原因统计如下：搬运和堆放过程中造成破碎的占
５．３‰管片拼装操作不当造成破碎的占３８．２％。盾构机姿态与管
存在质量问题的，应坚决退回生产厂家，不让一块不合格管片 下井。同时派专人负责管片的生产，进驻生产厂家掌握管片生 产情况，将施工中发现的管片质量问题，及时向生产厂家反馈， 督促生产厂家改进生产工艺，提高管片质量。管片存在小的质量 问题可以进行修补处理的。应在地面进行修补、并做好标识， 养护到设计规定强度后再下井使用。
２常见管片破碎发生部位
管片破碎现象在隧道衬砌的内外两侧均有发生。衬砌外 侧，一般发生在管片与盾构机外壳的接触部位（以拱底块、标 准块与邻接块接缝处、封顶块居多）；内侧一般发生在管片的 角部（以标准块、邻接块和封顶块居多），管片中部少有发生。
衬砌横鸭蛋主要造成两个方面的影响。一是，导致衬砌与 盾构机内壳之间的净距减少，特别是盾构姿态与管片姿态不一 致时，易造成推进时｜吾构机虎擦伤管片，破碎部位一般发生在管 片外弧面。以标准块与邻接块接缝处最为普遍。 二是，当管片拼装成环后其直径为设计直径时，管片纵缝各 槽口应完全吻合。衬砌横鸭蛋，造成衬砌纵缝略有张开，部分槽
片姿态相互关系不一致造成破碎的占２１．ｄ％，推进时管片受力不
均匀造成破碎的占１８．‰。同步注浆浆量分布不合理造成破碎的
占６．５％，管片质量问题造成破碎的占９．９％。
４管片破碎的防治措施
管片破碎常常是以上一种或一种以上因素综合作用的结 果，经过仔细分析再采取针对性措施进行处理，可以减少管片 破碎现象的发生：
３．２管片拼装操作
３．２．１拼装时，由于管片环面之间及相邻两块管片间接触 面达不到理想的平行状态，使得衬砌角部先受力而产生应力 集中，导致管片角部破碎。 ３．２．２封顶块安装时，由于先行安装的５块管片圆度不够， 两邻接块间的间隙太小，把封顶块强行顶入，导致封顶块及 邻接块接缝处管片破碎。有时未按设计要求在其两侧涂刷润 滑剂，亦会导致管片破碎，破碎部位发生在邻接块上部及封顶 块两侧。 ３．２．３前一环环面不平整，块与块间有错位，导致下一环管 片拼装时易产生破碎。 ３．２．４拼装时为抢进度，管片就位速度过快而产生碰磕，以
４．１搬运堆放时的针对性措施
４．１．１在搬运过程中轻吊慢放，着地时要平稳；堆放时不宜 超过３层，并正确摆放垫木。 ４．１．２吊放管片的钢丝绳上缠橡胶条等，在起吊时，能起到 缓冲作用，最好是选用尼龙吊带来代替钢丝绳。 ４．１．３选、摆放好垫木，在管片车上管片搁置部位设置橡胶 条，以起到缓冲作用。
４．４把好管片质量关 对进入施工现场的管片，应逐块进行检查。发现管片明显
科技【建造技术】
口编辑／吴保平
隧道施工过程中管片破碎现象分析及其防治
何立冰
（唐山曹妃甸基础设施建设投资有限公司，唐山０６３２００）
摘 要：在隧道施工中，管片破碎是一个常见的现象，也是困扰施工单位的一个难题．作者对几种常见的管片破碎现象作了分 析，并提出了针对性预防措施． 关键词：隧道；管片；施工；破碎