盾构法隧道施工管片破损原因分析
盾构管片破损修补方案技术交底
盾构管片破损修补方案技术交底
一、破损原因分析
盾构施工发现管片出现裂缝、破损等质量问题时,需要对其进行修补。
破损原因可能有以下几个方面:
1. 施工原因:盾构施工时操作不规范、工艺不合理、设备损坏等因素导致管片破损。
2. 地质原因:隧道穿过复杂地质条件,如岩石、软土、水位高等,在施工过程中容易引起管片的破损。
3. 管片质量原因:管片生产制造过程中技术不过关、材料选用不当等因素,或者管片运输、堆放等环节不当导致管片损坏。
二、破损修补方案
针对盾构管片出现不同形式的破损,可采用以下不同的修补方案:
1. 缝隙破损
缝隙破损一般是由于管片接口处的螺栓松动或者接口处间隙填充不足造成。
当发现管片接口处出现空隙时,可采用注浆修补的方法:
(1)用钻头在管片的破损处钻孔,间隔30~50cm为好。
(2)将注浆设备的注浆针头沿着钻孔放入破损处,进行注浆。
(3)等待注浆固化后,将注浆部位打磨平整即可。
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
盾构管片破损修补方案技术交底
盾构管片破损修补方案技术交底刚坐下,泡了杯茶,看着眼前这堆图纸,心里就有个数。
十年的方案写作经验告诉我,这次盾构管片破损修补方案技术交底,可得好好梳理一番。
一、项目概述先来个项目概述吧。
这次项目是在某地铁区间隧道施工过程中,发现部分盾构管片存在破损现象。
为了确保隧道结构安全,防止破损扩大,需要对其进行修补。
这可是个大工程,咱们得认真对待。
二、破损原因分析1.盾构施工过程中,管片受到外部压力,导致破损。
2.管片生产过程中,质量把控不严,存在先天缺陷。
3.隧道地质条件复杂,管片在运输、安装过程中受到损伤。
三、修补方案1.准备阶段:成立修补小组,明确责任分工,对破损管片进行详细检查,确定修补范围。
2.材料选择:选用高性能修补材料,确保修补效果与原管片性能相当。
(1)清理破损部位,确保修补材料与管片紧密结合。
(2)涂抹修补材料,按照设计要求进行施工。
(3)养护阶段:修补完成后,对修补部位进行养护,确保修补效果。
4.施工质量控制:对修补过程进行严格监控,确保施工质量。
四、施工组织设计施工组织设计可是个大头,得好好规划一番。
1.施工顺序:先对破损较严重的管片进行修补,再逐步推进。
2.施工人员:选拔经验丰富的施工人员,进行培训,确保施工质量。
3.施工设备:选用先进的施工设备,提高施工效率。
4.施工安全:加强施工现场安全管理,确保施工人员安全。
五、施工进度计划施工进度计划得合理,不能拖沓。
1.准备阶段:1个月。
2.修补阶段:2个月。
3.养护阶段:1个月。
4.工程验收:1个月。
总共需要5个月时间,确保项目按时完成。
六、项目成本预算项目成本预算可得好好算算,不能让老板心疼。
1.材料费用:100万元。
2.施工费用:80万元。
3.人工费用:50万元。
4.设备租赁费用:30万元。
总计260万元,控制在预算范围内。
七、项目风险分析项目风险分析不能少,得提前预防。
1.施工过程中,可能出现的质量问题。
2.施工进度可能受到影响,导致项目延期。
盾构管片破裂原因分析及对策措施
根 据破 损 的位置 主要分 为 : 外 弧 面破裂 、 边 角 破裂 、 螺 栓孑 L 处破 裂 。
3 破 裂原 因分析 及对 策措 施 3 . 1 外弧 面破 裂 3 . 1 . 1 原 因分析
( 3 )盾 构纠偏 要做 到及 时 、 连续 , 严格控
区 间隧 道 采用 土 压平 衡 盾 构 进 行施 工 , 宽 1 . 2 m 的钢 筋 混凝 土管 片衬 砌 。管 片外 径
( 1 )管 片生 产 过 程 中 , 由于 生产 工 艺 的 原因. 管片外 弧 面 的浮 浆厚 度过 大 . 造 成管 片 外弧 面成 为一个 薄弱 点 : ( 2 )盾 构机 千 斤 顶 总 推力 较 大 , 养 护 不 到位 , 且配 筋小 的管 片易 开裂 ; ( 3 )盾 构 纠偏 不 及 时 , 使 得 累 计偏 差 较 大. 导 致管 片环 面与 隧道设 计轴 线不 垂直 , 后 续拼 上 的管片受 力不 均匀 ,管 片 的表面会 出
盾构管片破裂原 因分析及对 策措施
三航 南京分 公 司 周 晓鹏
[ 摘
卢 生 才
要 ] 盾 构 管 片 在 盾构 施 工 时经 多 次 倒 运 、 翻转 、 拼装 等 过 程 中难 免 会 出 现一 些 破 损 。 本 文 主要 根 据 厦
门地 铁 1 号 线 高 集 区间 盾 构 施 工 过 程 , 对 管 片破 裂 的 原 因进 行 分 析 , 并 总结 出 施 工 过 程 中针 对 管 片破 裂 的 对 策
① 盾 构纵坡 最大 纠偏 量
j = ( j 一 i H ) ≤…
式中: j 一 盾构 与管 片相对 坡度 : j , ^ 一 盾构 推进 后实 际纵坡 ; j ”一 已成 隧道 管片纵 坡 ; 【 j 】 一 允许坡 度差 值 、
盾构施工中管片损坏的常见原因及预防措施
盾构施工中管片损坏的常见原因及预防措施前言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、深圳等许多城市也在近几年开始地铁建设。
在地铁隧道施工过程中,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。
管片破损现象是施工中常见的现象。
由于管片破损,不仅会引起隧道渗水、漏浆,而且会影响隧道的使用性能,因此是隧道施工过程中较棘手并且也是必须妥善处理的问题之一。
1 管片破损发生的部位管片破损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。
2 管片破损的几种常见原因①搬运和堆放时造成的破损: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管片选型不当引起的管片破损。
③管片拼装操作时造成的损坏:油缸撑靴顶在两个相邻的管片上时,由于管片环面之间及相邻两块管片间的接触面达不到理想的平行状态,使得撑靴角部先受力而产生应力集中,导致管片角部破碎。
④盾构机姿态与管片姿态相互关系不一致造成的破损。
⑤推进时管片受力不均匀造成的破损。
⑤同步注浆浆量分布不合理造成的破损。
⑥管片本身质量问题造成的破损。
3 管片损坏的防治措施管片损坏常常是以上一种或几种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,可以减少管片损坏现象的发生。
3.1搬运堆放时的针对性措施①按要求贴好防水橡胶条、软木衬垫。
②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。
③选、摆放好垫木,在管片车上管片搁置部位摆放垫木,以起到缓冲作用。
见图1管片堆放布置图。
图1管片堆放布置图3.2管片选型3.2.1管片选型的重要性及考虑因素①管片选型错误会导致以下问题。
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。
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。
盾构管片破损及渗漏施工方案
盾构管片破损及渗漏施工方案一、前言盾构施工在地下工程中得到了广泛应用,然而在施工过程中,盾构管片破损及渗漏问题经常出现。
对于这一问题,需要及时采取有效的施工方案进行修复和处理,保证工程质量和安全。
二、破损原因分析盾构管片破损主要是由于地层条件复杂、盾构机故障或操作不当、管片设计不合理等多种因素导致的。
而盾构管片渗漏通常是由于管片连接处缝隙不严密或管片材料质量不达标等原因引起的。
三、破损及渗漏检测方法在进行修复施工前,首先需要进行破损及渗漏的检测,以确保问题的准确定位和程度。
常见的检测方法有可视检测、压力检测、超声波检测等。
四、盾构管片破损修复方案1. 表面破损修复对于盾构管片表面的轻微破损,可以采用填充料或快速固化胶进行修补,确保管片表面的平整和无渗漏。
2. 内部破损修复对于盾构管片内部的破损,需要先用特制设备进行开裂定位,然后进行局部切割、破坏部分清理、加固材料填充等步骤进行修复。
五、盾构管片渗漏处理方案1. 表面渗漏处理对于管片表面存在渗漏的情况,应该及时清理管片表面,然后采用密封胶进行填充,保证管片连接部位的密封性。
2. 内部渗漏处理如果盾构管片内部存在渗漏问题,应该先排除渗漏路径,然后进行加固处理,使用专用密封胶进行填充,确保管片内部的密封性。
六、施工注意事项在进行盾构管片破损及渗漏施工过程中,需要遵循相关规范标准,采用合适的材料和设备,保证施工作业安全和效果。
结语盾构管片破损及渗漏是盾构施工过程中常见的问题,对于这一问题,我们应该根据具体情况采取合适的施工方案进行处理,确保工程质量和安全。
愿这些方法和方案对于解决盾构管片破损及渗漏问题有所帮助。
盾构隧道施工过程中管片破碎原因分析及防治
工程技术盾构隧道施工过程中管片破碎原因分析及防治李文秋(铁四院(湖北)工程监理咨询有限公司,湖北武汉430063)嘲i要]在盾构隧道施工工程中,经常会发生管片破碎现象。
管片破碎不仅套引起隧道渗水、漏蓑,而珏会影响到隧道的使用性能,因此隧道施工过程中管片破碎原因分析及防治是个比较重要的事情。
【关键词]隧道施工;管片破碎;原因分析;防治1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;内侧_般发生在管片的角部,管片中部少有发生。
2管片破碎原因分析,’造成管片破碎有多种原因,分析下来主要有以下几种:2.1搬运和堆放时造成的破碎在搬运、堆放过程中的碰磕,常导致在碰磕位置处产生,J、块破裂。
22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块管片真圆度不够,两邻接块间的间隙太小,把封顶块强行顶^,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—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o23管片椭圆度管片椭圆度主要造成两个方面的影响:1)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。
2)当管片拼装成环后其直径为诵十直径时,管片纵缝各槽口应完全吻合。
管片椭圆度造成衬砌纵缝略有张开,部分槽口已吻合,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目破碎时间发生在管片脱出盾尾后。
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
Ca e us sAna y i nd Co t r e s e orLi ngSe m e a k ngi l ssa un e m a ur sf ni g ntCr c i n Sh ed nnei il Tu lng
W u Kun. a e we Lu n W n i
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 1 l 。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 .3 U 4 54 文献标志码 : B 文章 编号 : 0 9 7 6 ( 0 1 0 — 0 3 0 10 — 7 72 1 )2 0 9 — 3
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。
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。
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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。
4、封顶块安装前,实测并确保两邻接块的间距,应遵循先径向插入,调整位置后缓慢纵向推入,推入应缓慢并适时微调,禁止强行顶
入。
5、推进过程中,应及时进行螺栓复拧。
6、严格控制同步浆液的浆液拌和质量、初凝时间、早期强度及其
填充性。
管片上浮时,要控制掘进速度,及时进行二次注浆,保证盾尾
后倒数10环管片得到稳定。
7、掘进过程中,要定期安排测量人员进行管片姿态测量。