盾构隧道管片接头的易损性分析和评价

合集下载

地铁盾构管片常见质量问题分析

管片生产常见问题管片的质量要求就是清水混凝土的要求。

清水混凝土又称装饰性混凝土，按一次成型，不做任何外装饰，需要表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染。

它的特点代表了混凝土材料中最高的表达形式，体现的是素面朝天、朴实无华、自然沉稳的品位。

所以说对质量的要求更加严格，但只要在生产时注意到下列技术关键：就能生产出内实外美的管片。

1、混凝土配合比的设计和原材料质量控制要严格一致，入模的混凝土具有极好的和易性和触变性，绝对不能出现分层离析的现象。

2、原材料产地必须统一、所用水泥、粉煤灰尽可能用同一家的，砂石的色泽和颗粒级配均匀。

3、脱模剂要选配适当，最好采用带消泡功能、无污染的水溶性脱模剂。

4、养护到位，管片如护养不当，表面极容易因失水而出现微裂缝、影响外观质量和耐久性。

下面对管片外观出现最多、影响最大的两个问题及其控制方法进行一点探讨：气泡：由于管片拼装后只能看见内弧面，所以在这个面上最好不要有气泡。

事实上由于生产工艺所决定，不管哪种振动方式在内弧上出现的气泡都最少，而管片两侧是气泡出现最多的地方。

特别是止水条粘贴槽内更多，气泡的形状、大小、深度各不相同。

气泡的危害性大家都知道,这里就不多叙.气泡形成的原因大概有以下几点：a原材料如水泥中的助磨剂，减少水剂中的引气剂，砂石料的形状不佳；含泥量大会出现过多气泡。

b是混凝土配合的不合理，减水剂过量、砂率太大，水灰比过小生产出的混凝土粘度太大也会出现过多气泡。

c是混凝土搅拌时间不够，合易性差、触变性差；振动时混凝土流动性差、气泡不易排出。

d是振动工艺选择欠佳，管片是否密实，气泡能否排除与振动有密切关系。

从各地生产情况看生产线振动台的方式最为理想，风动附着式的次之。

人工捣固棒式最不易控制，留下的气泡最多。

e是模具的形状是否利于气泡排出。

如有些城市设计的管片端侧面带榫槽，形状太复杂或止水槽太深等。

f是对管片表面影响最大的就是脱模剂。

同样的是界面上的气泡，好的脱模剂由于表面张力大对气泡的排斥性强，利于气泡析出或减小与模具的接触面（图示并说明）出来的管片表面即使有气泡也是表面小、里面大。

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

１工程概况．
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．ｉ０ｋ。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５７工作井２ｍ、构隧道右线２６环、０ｍ、３盾２０左线２１环、０２０１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１８０ｍ，００ｍ内径９０ｍｍ，８０环宽２０ｒｍ，００ａ混凝土强度等级Ｃ０，５抗渗等级Ｓ２１。（）２管片类型：本段盾构隧道衬砌环采用通用管片，７１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）（，Ｊ２Ｂ）（５。管片环楔形量为２ｍ双面楔形，４ｍ，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１ｍ，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。４６（）块管片制作的允许误差：４单宽度为４０３ｍ、弦长为４－．ｍ弧－０５．ｍｍ、向螺栓孔直径与孑位误差为 ±０４ｍ、环Ｌ．ａｒ厚度为一～＋ｍｍ，１２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４１ｍｍ，－．Ｏ纵向凹凸榫槽的轴线半径为 ±１ｍ．ｍ。Ｏ

隧道施工中盾构法常见质量缺陷及措施

隧道施工中盾构法常见质量缺陷及措施一、隧道渗漏盾构法隧道施工中衬砌环的渗漏现象在目前施工中普遍存在，造成渗漏现象的原因有很多，其中主要原因归纳有以下几点：1.1 管片自身存在渗漏水现象造成管片自身出现渗漏水的原因主要有两个方面：首先是制作管片的混凝土质量有缺陷，混凝土使用的配合比、采用的浇捣工艺、养护方法和时间以及各种外加剂掺加量等都与管片的自防水效果密切相关；其次是管片的制作精度，国内外的盾构隧道施工经验表明，使用高精度的钢模可以大大提高管片的制作精度。

另外，管片制作精度将直接影响成型隧道管片环面平整度控制、管片安装精度等也是管片破损漏水现象的影响因素之一。

1.2 施工工艺以及后续操作不当引起的管片渗漏首先是管片背后注浆的施工，管片背后注浆是防水工程的一项重要环节，实施得好与坏，将直接影响到隧道施工的质量。

即使管片背后注浆一般用来控制地面的下沉，却实际上也是隧道防水的第一道防线。

所以注浆量不足不仅会造成隧道产生较大的后期沉降，也会影响管片防水效果。

其次是掘进过程中盾构姿态不当引起的渗漏，盾构机姿态不当主要包括盾构实际掘进轴线与设计轴线的偏差较大，盾尾与成型隧道管片间间隙不均匀造成盾盾尾挤压成型管片，容易造成管片之间错位，相邻管片的止水帶不能正常的重合压紧，从而导致渗漏，盾尾与管片间隙控制不当时甚至可能会造成管片外弧面碎裂，影响管片防水及结构性能。

1.3 管片选型不当引起的渗漏当盾尾间隙不均匀或过小，且管片选型不当时，在掘进的过程中容易造成管片外壁甚至止水条损坏，造成渗漏水情况的发生。

因此盾构管片选型的原则是：首先考虑线路的特点，再依据盾构机的姿态、千斤顶行程差和盾尾的间隙来选型。

二、管片裂纹盾构管片产生的裂纹在盾构施工中存在较多不利因素，如在管片开裂处漏水、崩裂掉角，在运营期漏水导致混凝土脱落甚至会给运营带来很大的安全隐患，减少使用寿命。

产生裂纹的原因有以下几种：2.1 管片在生产、运输过程中产生裂纹第一阶段是在盾构管片的制作过程中和管片脱模后的养护过程中处理不当造成的开裂，在管片表面产生的裂纹能够目测到；第二阶段则是在养护28 d以后，在吊卸、出厂运输和使用过程中出现的细微裂纹，管片受到较大的集中力作用，细微的裂纹就会迅速的扩展。

浅谈盾构法常见质量缺陷及原因分析

浅谈盾构法施工常见质量缺陷及原因分析天津市地下铁道集团有限公司，天津300051摘要：本文总结阐述了盾构法在施工过程中经常遇到的一些质量缺陷，包括隧道渗漏、管片裂纹、管片破损、管片扭转、隧道轴线偏差和地表沉降与隆起，分析了上述质量缺陷产生的原因，提出了预防和处理上述质量缺陷的方法，为隧道盾构法施工提供了合理的建议，便于有预见性的进行管控。

关键词：盾构；质量缺陷；原因；管片引言盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法[1]。

盾构法的施工原则就是尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工，从而最大限度地减少对地面建筑物及地下埋设物的影响[1]。

使用盾构法施工有许多优点：除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也比较少；土方量少；穿越河道时不影响航运；施工不受风雨等气候条件的影响；在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性[2]。

在城市市区建筑公用设施密集，交通繁忙，明挖隧道施工对城市生活干扰严重，特别在市中心，若隧道埋深较大，且地质条件复杂时，用明挖法建造隧道很难实现，而盾构法施工却具有明显的优点。

但施工中的一些质量缺陷问题需要引起重视和及时处理[3,4,5]，如衬砌环的渗漏、裂纹、错台、破损、扭转以及隧道轴线偏差和地表沉降与隆起等，本文对上述问题产生的原因进行了分析，并提出了预防和处理上述问题的方法与建议。

1隧道渗漏盾构法隧道施工中衬砌环的渗漏现象在目前施工中普遍存在[6]，造成渗漏现象的原因有很多，其中主要原因归纳有以下几点：1. 管片的自身防水效果不佳。

地铁盾构隧道施工质量缺陷浅谈

地铁盾构隧道施工质量缺陷浅谈文章分析了地铁盾构隧道的建设工作中容易发生的不利现象，对那些干扰要素进行了细致的论述，指出了一些应对方法，希望以此来保证建设的品质优秀。

标签：盾构隧道；地铁施工；质量缺陷1 关于管片的渗漏水问题的分析1.1 防水活动1.1.1 对于制作来讲，要选取优秀的配比，要确保添加的水泥等的量是充足的，而且要保证入模的气温优秀，掌控好浇筑的气温以及养护用时和措施等等的一些内容，一般按照添加物质的措施来提升器自身的密实性特点，防治因为缓慢的变化而导致收缩问题，这样能够提升其抗裂的能力和抗渗的水平。

并非是单纯的提升器标号等内容，由于具体的情况中，材料的标号高的话，使用的量就少，它导致的水化热就会非常的严重，此时收缩就会更厉害，所以就产生了缝隙问题了。

所以，要积极地选取标号和级别，选取优秀的添加物质。

1.1.2 确保精度优秀。

结合国外的一些建设活动来讲，使用那些有着较高的精确性的材料能够显著的提升其精度。

假如管片的精度不高的话，同时因为其拼装会出现一些失误现象，此时就会导致接缝无法得到有效的设置，进而发生了很多缝隙问题，这时候假如防水物质的性能较低的话，就容易发生渗漏问题。

因此，要想确保精确性好，就应该设置一个有着非常高的精确性的模板。

通常其品质要较之于管片自身的重量高。

当制作大约四百块材料之后，就要对模板适当的养护，同时使用的时候要确保模具是精准的。

1.2 关于接缝处的防水活动一般来说，防水的方法是使用那些有着优秀的密封性的物质，就拿欧洲来讲，采用非膨胀合成橡胶，借助弹性来提升表层的压力进而起到止水的功效，此时持久性等就增加了。

像是日本，其使用的是水膨胀性的材料，当遇到水以后就会变大进而起到止水的功效，它的优势是能够保证材料的尺寸不是很厚，而且减少便捷，不过它的持续性等并不是非常清楚。

通过具体情况我们得知，密封垫实用的物质对于缝隙的防水意义来讲非常的关键。

除此之外，在设置止水条的时候，它的安装精确性等也容易干扰到防水的意义。

管片破碎现象分析及管片修补方案

管片破碎现象分析及管片修补方案管片破碎现象分析及管片修补方案1. 管片破损现象分析1.1.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。

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、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。

1.2 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。

1.3 管片破碎原因分析造成管片破碎有多种原因：（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。

（2）管片拼装操作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。

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。

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，易引起管片边角的破碎。

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。

相应地，衬砌与盾构机壳之间的空隙，横向缩小、竖向增大。

衬砌横鸭蛋主要造成两个方面的影响：一、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，易造成推进时盾构机壳擦伤管片，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。

管片质量问题原因分析及处理措施(8)

环号 60 61 62 63 管片拼装完成水平偏差 -8 -6 -5 -5 垂直偏差 -35 -34 -36 -43 脱出盾尾后实际测量水平偏差
1 -6 5 12 -2 3 -7 -1
垂直偏差
69 66 51 34 32 37 43 58
64
65
-5
-3 -5 2
-40
-27 -25 -25
管片环间渗漏
管片块间渗漏
铸造精品
追求卓越
三、成型管片质量问题防控措施
调整泥岩地层盾构掘进参数刀盘转速控制在1.0~1.5r/min；推进速度控制在 30~45mm/min；1号土仓压力值控制在0.8~1.3bar；推力一般控制在900~1100t之间；滚动角控制在±20mm/m以内。盾构姿态控制及纠偏实际掘进时盾构机围绕设计轴线呈蛇形前进，姿态控制应做到勤纠、缓纠，在隧道轴线控制在设计允许偏差范围内前提下，尽量使盾构机掘进轨迹保持平顺，避免盾构机姿态突变。盾构机姿态水平方向上前点控制在+20~-20之间、垂直方向上前点控制在-30~-50之间（管片依然存在上浮现象）；在直线段掘进时水平趋向值控制在±4mm/m，垂直趋向值控制在±3mm/m。
铸造精品
追求卓越
2.2.3管片选型在区间小半径曲线段掘进或盾构急纠转弯时，若管片楔形量不能满足管片转弯需求，拼装施工中转弯环排版错误等，均会造成管片前端面与盾构掘进方向不垂直。盾构机向前掘进的推力是通过千斤顶作用在刚拼好的管片衬砌横断面上，如果盾构掘进方向与管片前端面之间不垂直，则其作用于管片上的巨大反推力可分解为纵向和径向两个分力，将造成管片环缝错台。
铸造精品
追求卓越
铸造精品
追求卓越

地铁盾构管片破损原因分析及防治技术

内剪应力面出现的破损；施工过程中主要为局部应力集中。同程度的偏差。
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，
Ａｂｔａｔｏｉｉｇｔｅｆｃｕｌｅｐｒｎｅａｅｐｓ—ｅｓｏｔｏｏｓｒｃｉｎａａｐｎｒｄｅｏｏ１ｏｔｃｅｔｎａｏｇＳａ－ｓｒｃ：ＣｍｂｎｎａｔａｘｅｅｃｔｈｏｔｎｉｎｍｅｈｄｃｎｔｔｔｈｉｔｔｕｏＤｉｎｉｇＢｇｆＮ．ｃｎｒｔｃｉｎｈｎｉ１ａｓｏｌＰｎｘｒｓｗａｉｇｅｐｅｓｙ，ｔｅｐｐｒｉｕｔｔｓｔｅｃｎｒｌｎｔｏｓｆｒｔｅｑａｉｆｔｅｐｅａｔｃｎｒｔｏｉｄｒｆｏｔｅｍａｕａｔｒｇｏｅｈａｅｌｓａｅｈｏｔｌｇｍｅｈｄｏｈｕｌｙｏｈｒｃｓｏｃｅｅｂｘｇｒｅｒｍｈｎｆｃｕｎｆｔｌｒｏｉｔｉｈ
９结语
的一些方法，会尽心尽力，在以后的工作中做的更好。
Ｏｎｐｅａｔｃｎｒｔｏｉｄｒｒｃｓｏｃｅｅｂｘｇｒｅ

盾构法施工中隧道管片开裂原因分析及应对措施

上一环管片的环面平整度。
破损。
２千斤顶撑靴重心与管片中心线位置不吻合时，）
３在曲线掘进段，）由于过量的蛇形运动造成频繁
管片由于受力不均造成管片开裂。造成千斤顶撑靴重的纠偏，要控制好转弯地段的盾构姿态，宜缓慢掘进，心偏位的因素有：管片没有居中拼装、尾刷结块硬化慎重纠偏。盾以及盾构姿态控制不好等。其相应对策有：更换千斤顶致，同时争取做到居中拼装【，图３所示。３如Ｊ
ＣａｅｕｓｓＡｎａｙｉｎｄＣｏｔｒｅｓｅｏｒＬｉｎｇＳｅｍｅａｋｎｇｉｌｓｓａｕｎｅｍａｕｒｓｆｎｉｇｎｔＣｒｃｉｎＳｈｅｄｎｎｅｉｉｌＴｕｌｎｇ
ＷｕＫｕｎ．ａｅｗｅＬｕｎＷｎｉ
接关系到隧道的整体质量和安全，响隧道的防水性影能及耐久性能。在盾构施工中，常会遇到盾构管片常结构上浮、道轴线偏移和管片错台等问题【隧１ｌ。此类问
题除了会影响隧道走向、空外，会引起管片破裂净还型隧道管片的上浮和错台以及由其引起的管片破裂
摘要：筋混凝土管片作为盾构隧道最基本的结构单元，片的质量关系到隧道的整体质量和安全，响隧道的防水钢管影及耐久性能。管片生产中，工工艺的选取对管片的质量尤为重要；道施工中由于管片运输、装不当，片结构受力施隧拼管不均以及管片上浮、台等均可能引起管片缺陷的产生。析了盾构法施工中隧道管片破损、裂产生的原因，讨了其错分开探应对措施。关键词：构隧道；片开裂；片上浮；片错台盾管管管中图分类号：５．３Ｕ４５４文献标志码：Ｂ文章编号：０９７６（０１０ — ０３０１０ — ７７２１）２０９ — ３

盾构施工管片破损分析

盾构施工管片破损分析摘要：文章针对盾构施工过程中管片成型控制的重、难点，结合在武汉市市政集团有限公司武汉轨道交通11线三期葛店段项目部的实际施工经验，对盾构施工中管片成型过程中出现的大面积破损问题形成的原因进行了分析，并提出了对策及预防措施。

关键词：盾构；管片质量；大面积破损；原因1 绪言：随着我国城市基础设施的发展，地铁的便利性得到了公认，越来越多的城市加入修建地铁的行列，目前国内的地铁建设进入了快车道。

管片拼装是地铁盾构施工的一个重要工序，每环管片由6块按一定顺序由管片拼装机拼装而成，管片拼装质量是影响整个隧道工程质量的关键因素。

如今在地铁隧道工程建设时常常使用的是钢筋混凝土管片，其具有高强度、易制造、成本低等特点，本文结合武汉地铁11号线三期葛店段盾构隧道施工过程中存在的管片大面积破损现象进行探讨，分析该问题发生的原因以及提出相关的一些控制措施。

2 工程概况11号线三期葛店段起于左岭站，与11号线东段换乘衔接，之后沿高新大道一路走行，止于高新大道葛店南火车站，线路全长4.15km，均为地下线，设地下车站1座，中间风井1座。

左岭明挖段～葛店站区间全长3040m，根据设计要求投入4台盾构机进行施工，2台从明挖段始发井始发，另2台从葛店站始发，均至中间风井接收。

盾构主要穿越地层有（10-2）黏土、（10-2a）黏土、11-1含粉质粘土粉砂、（15a）层弱胶结泥质砂岩、（15b-1）弱胶结含砾砂岩、（15）中等胶结泥质砂岩、15b-2中等胶结含砾砂岩。

为确保下穿严家湖工程风险可控，并结合风井设置要求，采用“W”型坡设计，最大纵坡度为24.308‰。

表1 区间数据统计表衬砌采用预制钢筋混凝土管片，错缝拼装。

管片内径：Φ5500mm；管片外径：Φ6200mm；管片厚度：350mm；管片宽度：1500mm；管片楔形量：40mm（双面楔形）；管片混凝土强度C50、抗渗等级为P12。

盾构隧道采用管片拼装式单层衬砌，衬砌环由一个封顶块（K）、两个邻接块（B1、B2）和三个标准块（A1、A2、A3）组成，管片为双面楔形通用管片，楔形量为40mm。

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。

小半径曲线盾构隧道管片破损分析及控制技术

■路桥工程2019年小半径曲线盾构隧道管片破损分析及控制技术朱国烽（厦门轨道交通集团有限公司，福建厦门361000）摘要结合福州、厦门地铁隧道振进实践，从小半径曲线盾构隧道管片设计、施工的特点出发，分析了隧道管片破裂的原因，提出了合理有效的预防和控制技术,从而有效地减少了管片破裂的发生，提高了隧道的施工质量。

关键词小半径；隧道;盾构管片；破损分析;控制技术0引言由于受场地条件、站场规划及建（构）筑物的制约,在轨道交通线路的选择上会经常采用小半径曲线隧道。

小半径曲线隧道的盾构法施工控制技术与常规盾构法相比存在一定的特殊性。

通用楔形管片拼装是利用左右环宽不同的特点，管片任意旋转角度进行拼装，用于隧道转弯和纠偏。

管片楔形量的大小根据隧道曲线半径确定，曲线半径越小.需要选配的管片楔形量越大，若管片楔形量过大，隧道容易产生漏水现象。

并且由于线路曲线长度大、半径小，盾构掘进时处于急转弯状态，管片所随盾构推力的侧向分力也越大。

针对福州地铁1号线1#竖井——象峰站盾构区间小曲线回转半径隧道及厦门地铁1号线集美大道站一天水路站小半径曲线成型管片破损的原因及相应控制技术进行阐述。

1小半径曲线盾构管片破损宏观分析福州、厦门地铁1号线小半径曲线盾构隧道均采用土压平衡盾构机，福州地铁1号线1#竖井——象峰站盾构曲线半径为310m,厦门地铁1号线集美大道站——天水路站盾构区间曲线半径为400m.隧道的净空尺寸均为5500mm「采用通用楔形管片拼装.管片外径6200mm.内径5500mm.环宽1200mm。

管片采用错缝拼装方式，盾构机理论设计理论极限转弯半径为300m,盾构机基本接近设计极限转弯半径，会造成小曲线半径推进使油缸外侧受力较大，内侧油缸受力较小，力不是均匀分布在管片四周，随着盾构机的推进,靴板产生侧向分力，分力随掘进逐步增大,作用在管片上.极易出现管片破损叫2管片破损情况分类根据福州、厦门小半径曲线盾构推进情况，收集成型隧道内管片破损数据，福州地铁1号线1#竖井——象峰站盾构区间30处，厦门地铁1号线集——天区间15处，破损的位置及形式主要可以分为四种：管片内弧面大面积开裂、管片外弧面破裂、管片边角崩裂、管片环向螺栓孔处混凝土崩裂。

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。

盾构成型隧道管片开裂原因分析及处理措施

盾构成型隧道管片开裂原因分析及处理措施摘要：管片作为盾构隧道的主体结构，其开裂必将造成隧道的质量问题，并最终影响隧道的使用寿命。

通过对隧道管片在盾构掘进施工中产生的破损、开裂进行原因分析，提出相应的处理措施，对指导施工具有重要意义。

关键词：盾构隧道；管片裂损；处理措施Abstract: of shield tunnel segment as the main body structure, and its cracking caused by the quality of the tunnel will question, and ultimately affect the service life of the tunnel. Through the tunnel segments of shield tunneling construction in from breakage, cracking reasons are analyzed, and the corresponding treatment measures, to guide the construction to have the important meaning.Keywords: shield tunnel; Segment lining crack damage; Processing measures在盾构施工中，隧道成型的管片是重要的水泥预制品，肩负着隧道成型、止水、挡土的功能。

本文以地铁某区间盾构隧道出现管片开裂破损为研究对象，分析其原因，并就处理措施进行探讨。

1盾构成型隧道管片缺陷及原因分析1.1管片缺陷种类1)宽度小于0.2mm的非贯通性干缩裂缝；2)两相邻管片外表面混凝土毁损、掉角；3)管片棱角磕碰、翘曲不平；4)少量几处深度过密封槽且宽度大于0.2mm 的裂缝。

现场发现的管片破损、开裂的情况如图1所示。

盾构施工管片破损原因分析及防治

犬ｕ到ｊ贝
致下一环管片拼装时易产生破损。３．拼装时为抢进度，．４２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
３２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：３１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。

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。

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，从理论上讲，管片环向止水条在管片拼装后压缩后厚度小于管片间环向软木衬垫，但实际施工中由于软木衬垫的不均匀性，管片间压力可能局部集中在止水条上，对止水槽外内侧砼形成侧压，造成管片内弧面纵缝和环缝砼沿止水槽破裂,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。