地铁隧道管片拼装质量控制[全面]

地铁隧道管片拼装质量控制

长春地铁一号线卫星广场～南环路站区间线路整体呈南北走向,区间采用盾构法施工,不采用减震措施,左、右线设计起止里程范围均为K24+466.905～K25+844.928,设计左线全长1379.487米、右线全长1379.464米(区间存在短、长链).区间纵向基本呈V 形坡,最大 坡度 为25‰.

盾构隧道衬砌采用C50预制钢筋混凝土管片,衬砌环外径6.0米,内径5.4米,管片厚度 0.3米,环宽1.2米.管片衬砌每环由6块管片组成,采用错缝拼装方式,隧道转弯时采用左、右转弯楔形衬砌环,盾构机选用土压平衡盾构机.

管片拼装质量一直是地铁工程盾构法施工中的一项难题.盾构施工的成果是也只是一环环相连接的管片,如果这些管片拼装质量不高,会在外观反映出来.这将直接影响隧道的验收,间接的会对施工方有很多负面影响,因为管片拼装质量代表施工单位的施工水平,所以对其一定要非常重视.

本小组成立于2014年3月,为现场攻关型QC小组.小

组成员11人,均受过高等教育,有较强的实际操作能力和丰富的

理论知识.平均每人接受QC知识教育时间为30课时.具体如下

管片拼装质量一直是地铁工程盾构法施工中的一项难题.盾构施工的成果是也只是一环环相连接的管片,如果这些管片拼装质量

不高,会在外观反映出来.这将直接影响隧道的验收,间接的会对施工方有很多负面影响,因为管片拼装质量代表施工单位的施工水平,所以对其一定要非常重视.

从3日盾构机始发开始,到掘进200环,管片拼装质量存在一系列的

问题,集中表现在以下五点：

1、管片破碎

管片内侧破碎集中在管片的棱角处,主要为封顶块与邻接块的两个后角、标准块与邻接块的前后角;外侧破碎主要为标准块与邻接块的外侧,即整环管片的左右侧.

四、现状调查

2、错台错缝

拼装完成的两环管片间内弧面不平,环高差过大 ,称之为错台;环纵缝不保持在同一直线称之为错缝.

错台集中在A块与B块的交界处,最大错台量达10米米;错缝现象较多,包括环缝和纵缝.

3、张角

管片张角最明显的现象为成环管片前后圆面大小

不等,张角出现频率较多的为左右侧标准块与邻接块的纵缝处

4 管片渗漏水

管片渗漏水体现在沿管片环纵缝出现的湿渍、滴水情况,主要存在于整环管片的上半部分.

5、管片变形

管片呈明显的类椭圆形,即横鸭蛋形状,管片直径偏差最大

达16米米.

上述现象只是前200环管片外观的一小部分,如此质量很难通过隧道验收,并且照此下去,将对公司的声誉带来很大的负面影响,及时整治已经到了不容滞缓的地步了 .

小组按照规范确定目标：直径偏差控制在12米米内,

环纵缝张开在2

米米内,错台不得大于4米米,管片无明显张角,无破碎和滴水现象,允许偶见湿渍.

1、人员方面

项目部在职人员中有一半参与过北京地铁6号线的掘进工作,对盾构施工主体相当了解.管片拼装手由分包劳务派出,个别拼装手对本台盾构机管片拼装机操作遥控器不太熟练,之前也没有太多此方面的经历.

2、机械方面

对管片拼装造成影响的主要是管片拼装机,本区间采用的铁建重工集团生产的盾构机,机器是新采购,设备还处于磨合阶段,管片拼装机压力过大 ,动作速度过快,拼装手拼装时很难精确控制,很容造成管片错台和管片碎裂.

3、材料方面

主要是管片本身的质量问题.此次管片由业主指定荣昌管片厂生产.与北京6号线相比,这一批管片的质量不高.出厂时,部分管片表面存在气泡、麻面、掉皮、起砂情况,且大部分都有明显修补过的痕迹,管片水灰比过大 ,成脆性,易掉角.这对管片拼装而言,有先天性的制约.

4、方法方面

工法方面小组总结出了以下几点：

⑴一般情况下,盾构机的千斤顶面与管片环面保持统一,这样一是容易控制盾构机姿态,二是不容易挤烂管片.

而实际情况是：因为过急的纠正姿态,盾构机区压差过大 ,使得其与管片法面产生大的夹角,这样管片环面角部受力方向发生改变,产生应力集中,导致管片破碎.示意图如下：

应力集中区域

⑵恶性循环：前一环管片环面不平整,块与块之间有错台错缝,如没有及时地纠正,下一环就会很难拼装并容易破碎,并将带来更大

的错台错缝.

⑶管片环面不在同一平面,封顶块未拼装时,两邻接块上端间距已经

不满足拼装要求,呈前大 后小 形状,使得封顶块拼装时,两后角挤碎,两前角处缝隙过大 ,纵缝呈明显的 八字缝,封顶块下

落.

C块拼装时插入方向

封顶块

邻接块

邻接块

从示意图来看,邻接块后端的 间距明显小 于封顶块需要的 最小 距离,所以这种情况往往是拼一块碎一块.

5、环境影响

本区间采用可惰性水泥浆液进行同步注浆,浆液凝固慢,管片在浆液还未凝固时就发生了 上浮和下沉,对管片错台影响相当大 .

管片拼装质量低

人员

机械

材料

自身经验不足灵活性低

可操作性差管片质量差

方法盾构机区压差太大盾尾失圆

恶性循环

邻接块后端间距未放开纠偏意见不统一

环境

影响较大

协作队伍比较年轻

保养不到位

小 组总结了 上述五项因素,并在确定要因方面展开了 讨论,认为： 人是施工的 主导,个人的 专业素质及经验会对整个工程起到决定性

的作用,如我方人员在管片拼装方面有独到的见解,则不会出现这些问题;

另外,机械也是限制管片拼装质量的一方面,但小组充分认识到,过去没有这些现代化的机械及设备,也成功完成了很宏伟的工程,施工者的现场经验可以弥补机械方面的不足,而这则更说明我们经验的

欠缺,所以,机械不能够决定工程的成败,谋事在人,成事也在人;

从管片质量来看,虽然不高,但相同的管片其他施工单位却能够拼装的

很好,这说明我们确实有不及他人的地方需要改进.所以,材料只是一个小

的方面,绝对不能够作为一个主要原因.

综上所述,各原因归结如下表：

原因分析表

组经过讨论后,在实际工作的各个方面采取