盾构法隧道管片衬砌结构耐久性设计的若干问题

盾构隧道衬砌管片结构的力学性能试验及理论研究

盾构隧道衬砌管片结构的力学性能试验及理论研究一、本文概述Overview of this article《盾构隧道衬砌管片结构的力学性能试验及理论研究》这篇文章主要围绕盾构隧道衬砌管片结构的力学性能展开深入研究。

盾构隧道作为一种重要的地下交通设施，其安全性和稳定性对于城市建设和交通发展具有举足轻重的意义。

衬砌管片作为盾构隧道的重要组成部分，其力学性能直接影响到隧道的整体稳定性和使用寿命。

因此，对盾构隧道衬砌管片结构的力学性能进行试验和理论研究，具有重要的实践意义和理论价值。

This article mainly focuses on the in-depth study of the mechanical properties of shield tunnel lining segment structures, including experimental and theoretical research on the mechanical properties of shield tunnel lining segment structures. As an important underground transportation facility, the safety and stability of shield tunnels play a crucial role in urban construction and transportationdevelopment. As an important component of shield tunneling, the mechanical properties of lining segments directly affect the overall stability and service life of the tunnel. Therefore, conducting experimental and theoretical research on the mechanical properties of shield tunnel lining segments has important practical significance and theoretical value.本文首先通过对盾构隧道衬砌管片结构的详细分析，明确了其受力特点和主要影响因素。

盾构隧道结构耐久性问题思考

盾构隧道结构耐久性问题思考
何川;封坤;孙齐;王士民
【期刊名称】《隧道建设（中英文）》
【年(卷),期】2017(037)011
【摘要】盾构隧道衬砌结构耐久性问题是一个从细观材料到宏观结构的跨尺度问题, 随着盾构隧道建设数量的日益增长, 其结构耐久性问题愈发凸显.阐述国内外代表性盾构隧道衬砌应用情况;分析盾构隧道管片结构服役状态及病害型式;总结影响盾构隧道结构耐久性的因素, 主要包括材料因素、设计因素、环境因素、施工因素及管理和维护因素.从盾构隧道耐久性能、耐久性评估与预测以及耐久性保障措施等方面综述国内外在盾构隧道耐久性研究上取得的成果及进展.最后从复杂环境管片结构的耐久保障技术, 灾害、事故的影响、评估与修复, 二次衬砌的设置, 衬砌结构耐久性动态评估体系的构建等方面讨论盾构隧道结构耐久性研究尚存在的问题及进一步研究的方向.
【总页数】15页(P1351-1365)
【作者】何川;封坤;孙齐;王士民
【作者单位】[1]西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;;[1]西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;[2]西南交通大学中日RSC结构研究中心,四川成都610031;;[1]西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;;[1]西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】U451.4
【相关文献】
1.盾构隧道结构耐久性问题思考
2.关于盾构隧道衬砌结构常见计算问题的几点思考
3.混凝土结构耐久性问题分析与思考
4.对桥梁结构耐久性问题的思考
5.对混凝土结构耐久性问题的分析思考
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《盾构隧道管片质量检测技术标准》

《盾构隧道管片质量检测技术标准》
盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。

盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。

针对管片，需要进行检漏测试。

下面是基本的设备技术简介。

主要用于检测在一定压力下，管片承受水压的能力，为管片的耐久性提供依据，符合国标GB/T22082-2008《预制混凝土衬砌管片》, CJJ/T164-2011《盾构隧道管片质量检测技术标准》。

试验方法渗漏检验前，应首先安装链接好渗漏检验装置，打开泄压排水孔，接通进水阀门，注入自来水，当泄压排水孔排水时关闭泄压排水孔，启动加压水泵，分级施加水压。

检验应符合下列步骤：
1.按0.05Mpa/min的加压速度，加压到0.2Mpa，稳压10min，检查管片的渗漏情况，观察侧面渗透高度，作好记录；
2.继续加压到0.4Mpa、0.6Mpa.....，每级稳压时间10min，直至加压到设计抗渗压力，稳压2h，检查管片内弧面的渗漏情况，观察侧面渗透高度，作好记录；
3.加压至0.8Mpa时，恒压2h，检查管片渗水线高度，如不超过管片厚度的1/5即为合格；
4.稳压时间内，应保证水压稳定，出现水压回落应及时补压，保证水压保持在规定压力值；
5.混凝土管片渗漏检验过程中，若因橡胶密封垫不密实出现渗漏水时，应判定试验失败，重新检验。

盾构法隧道管片设计建造与保护[详细]

一、盾构法隧道管片设计
3、衬砌型式及厚度 (2)衬砌厚度选择
1)衬砌管片厚度取值4～6%D,地铁区间隧道一般为4.5～ 5.6%D;大直径隧道相对厚度较小,一般为4～5%D,个人认为从目前运营的角度看,建议取厚点,管片刚度大, 也有个别隧道达到7%D(青草沙水源地输水隧道,外径6.4m)
2)二次衬砌厚度150mm～350mm, 衬砌厚度的选择与地质条件、荷载条件密切相关,但更多情况下是经验取值,经计算确定,
盾构法隧道管片类型从材质来说：有铸铁的、钢的、
钢筋混凝土的、钢纤维混凝土的, 从结构形式来说：有箱型、平板型… 从曲线拟合来说：有通用楔形、左右楔形、标准+左右
楔形从使用螺栓来说：有直螺栓、斜螺栓、弯螺栓…
从形状来说：有圆形(大多数)、双圆、类矩形、马蹄形….
目前国内用得比较多的是平板型钢筋混凝土管片,特殊地段加钢纤维,大直径盾构隧道大多采用通用楔形环,联络通道局部会用到钢管片,国内全铸铁等材质管片基本没有,
(2)内净空与限界之间的富裕量(软土径向一般预留15cm,最近也预留到55cm,硬土卵石层等可预留小些) 1)施工误差：一般5cm,拟合5cm, 2)隧道衬砌变形:设计2~3D%,验收规范5~6D% 3)后期变形(沉降或隆起):以前软土预留不足通常直径6m以下称为小盾构,6m-10m为中盾构,10-14m为大盾
C环 B环(目标环)
A环
接缝回转弹簧K1 径向剪切弹簧K2
切向剪切弹簧K3
M
Hale Waihona Puke 录一、盾构法隧道管片设计二、盾构法隧道管片建造三、盾构法隧道管片运营保护四、管片的缺陷整治与修复五、结束语
二、盾构法隧道管片建造
1、建立工艺流程布置合理,高效制作的管片厂办公区外,要考虑：砂、石料堆放、钢筋堆放及加工区钢筋笼制作区混凝土拌合浇筑钢模堆放区(与蒸养区一起) 水养池区成品堆放区

遁构法施工用钢筋混凝土管片的耐久性与防腐性研究

遁构法施工用钢筋混凝土管片的耐久性与防腐性研究近年来，随着城市发展的迅猛，地下空间的利用越来越多。

为了有效利用地下空间和解决城市交通、供水、排水等问题，遁构法作为一种先进的地下工程施工技术被广泛应用。

钢筋混凝土管片作为遁构法施工中的重要构件，对于保证地下工程的耐久性和防腐性具有至关重要的作用。

在地下环境中，钢筋混凝土管片所面临的主要问题是耐久性和防腐性。

首先，耐久性是指材料在使用过程中能够长期保持其结构和性能的能力。

其次，防腐性是指材料能够抵抗化学腐蚀和物理损伤的能力。

钢筋混凝土管片的耐久性与防腐性对于地下工程的质量和使用寿命具有重要影响。

一方面，地下工程由于环境潮湿、温度变化较大等因素的影响，管片易受到氯离子渗透、腐蚀物侵蚀以及材料龟裂等问题。

另一方面，由于地下工程难以进行维修和更换，所以管片的耐久性和防腐性显得尤为重要。

为了研究钢筋混凝土管片的耐久性和防腐性，我们可以从以下几个方面进行分析和研究。

首先，需要研究管片材料的物理性质和化学性质。

通过对管片材料进行化学成分分析、物理力学性能测试等实验，可以了解管片材料的基本性质以及其在地下环境中的表现。

其次，需要研究管片材料的耐久性能。

这包括强度、抗冻性、防水性、耐侵蚀性等指标。

通过实验室试验和现场观测，可以评估管片材料在地下工程环境中的耐久性能，并提出相应的改进措施。

另外，需要研究管片材料的防腐性能。

对于钢筋混凝土管片来说，最常见的防腐方法是使用防腐涂料和防腐剂。

研究不同的防腐涂料和防腐剂在地下环境中的防腐效果以及使用寿命，可以选择最适合的防腐措施。

此外，还可以研究管片的施工工艺和技术。

通过对施工工艺和技术的优化，可以提高管片的耐久性和防腐性。

例如，在管片浇筑过程中，可以采取振捣和充实技术来提高管片的致密性；在管片拼装和连接过程中，可以采用密封材料和密封胶水提高管片的防水性。

最后，还可以借鉴相关领域的研究成果和经验。

例如，从桥梁工程、地下沉管工程等领域的研究中，可以得到一些有关钢筋混凝土材料耐久性和防腐性的重要经验和建议。

中国盾构和掘进机隧道技术现状、存在的问题及发展思路

ｓｈｉｅｌｄｉｎＣｈｉｎａａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｏｎｂａｓｉｓｏｆｔｙｐｉｃａｌｃａｓｅｈｉｓｔｏｉｒｅｓ：１）Ｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｓｈｉｅｌｄｓｆｏｒｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｈｉｇｈｗａｙ
ｔｉｏｎｓ；４）ＥＰＢｓｈｉｅｌｄｉｓｎｏｔａｐｐｌｉｃａｂｌｅｏｆｒａｌｌｃａｓｅｓ；５）Ｔｈｅｅｌｅｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｕｔｅｏｆｓｏｍｅｔｕｎｎｅｌｓｉｓｉｒｒａｔｉｏｎａｌ；６）Ｓｏｍｅｐｒｏｊｅｃｔｓｓｕｆｆｅｒｆｒｏｍｉｒｒａｔｉｏｎａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｄｕｌｅ，ｉｒａｔｉｏｎａｌｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎｃｏｓｔ，ｉｒａｔｉｏｎａｌｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎｃｏｎｔｒａｃｔａｎｄｉｒａ —
ｔｕｎｎｅｌｓｉｓｔｏｏｌａｒｇｅ；２）Ｔｈｅｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅｓｅｇｍｅｎｔｌｉｎｉｎｇｓｈｅｌｌｉｓｉｎａｄｅｑｕａｔｅ；３）ＳｈｉｅｌｄＴＢＭｈａｓｍａｎｙｌｉｍｉｔａ－

盾构法施工过程中的常见问题及防治措施

盾构法施工过程中的常见问题及防治措施【摘要】随着我们国经济的快速发展，近几年地下交通运输发展形势越来越好，其施工安全问题得到广泛的关注。

因此盾构法隧道施工安全得到了一定的关注，本文主要阐述了有关盾构法施工过程中的常见问题及防治措施的一系列问题。

【关键词】盾构法，施工过程，问题，防治措施一.前言盾构推进过程中掘削参数的变化会对地层产生扰动影响，诸多物理影响是相当程度上的干扰，如果不能及时进行改善调整，周围的居民以及各种建筑物都会受到危害。

在地下工程中，盾构法起到了相当大的作用，在科技发展下，也要不断更新技术，提高盾构法施工技术水平，让交通更加便利，安全可靠。

二.盾构法的优点盾构法施工的主要优点有：①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：②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，施工人员也较少，土方量较少；③在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道，有较高的经济技术优势。

三.盾构法施工过程中出现的问题1.地表沉降造成地表沉降的主要原因是施工过程中产生的地层损失引起的，地层损失包括建筑空隙及超挖或其它土层流失,具体为：(一)盾构工作面前方上体的挤入。

（二）盾构上方土体挤入因盾构外壳直径和拼装管片直径不同产生的建筑空隙。

（三）盾构纠偏引起土体超挖。

（四）盾构推进有曲率时造成土体损失。

（五）盾构推进时切口环上的突缘引起超挖。

（六）盾构推进引起土体孔隙水压力变化,或因降水引起地下水位下降,引起土体固结沉降。

2.隧道内漏水盾构隧道是由一片片独立的管片通过螺栓联接起来,管片接缝部位为防水的薄弱环节,隧道内漏水部位一般出现在管片接缝处。

产生漏水的主要原因是:管片拼装过程中偏差、止水条老化或失效。

3.引起管片位移衬背环形建筑空间：当管片脱出盾尾后，由于盾构掘进过程中的蛇形运动，超挖以及理论间隙，管片与地层间存在一环形建筑空间。

在软岩地层中，如果不及时进行同步注浆充环形建筑空间，拱顶围岩极有可能产生变形引起地表过量沉降。

关于对盾构管片受力特性及耐久性的研究

关于对盾构管片受力特性及耐久性的研究关于对盾构管片受力特性及耐久性的研究【摘要】近几年来国家的城市人口在不断的增加，随之而来是对地铁需求的增加，而盾构作为地铁施工中的一种既平安又经济又能保证施工进程的隧道施工方法就得到了广泛的应用。

通常盾构隧道衬砌是一种管片，且该盾构管片长期处于腐蚀性环境下，因此在施工选择上要格外谨慎，必须保证其在规定的结构形式下能够到达设计寿命，因此本文就从研究盾构管片的受力特性入手，分析研究盾构管片的耐久性特质，以便能够更好的改良盾构管片的性能使得其在地铁等地下隧道工程中应用时间更久，更具平安保障性。

【关键字】盾构管片受力特性耐久性研究盾构隧道通常是采用单层的管片进行衬砌的，因此衬砌所用管片质量要求是十分严格的。

必须既能保证隧道的长期稳定，还要满足隧道的防水要求。

那么想要到达这样的要求就需要在盾构隧道设计和施工中做好管片的受力分析。

这是因为管片的受力特征及受力条件对其性能影响十分大，因此本文就以研究盾构管片的受力特性及耐久性为重点进行详细的研究。

1盾构管片的受力数值分析盾构法时目前地铁隧道施工最常用的方法，但从现场施工案例中可以知道，在盾构推进的过程当中，易在衬砌混凝土的管片接头附近产生破坏现象，造成连接钢筋环的脱落或混凝土的破坏。

因此假设能研究出盾构管片的破坏机理，将对今后地铁隧道的施工带来极大的便利，为以后的施工和设计提供更多的理论依据，因此本文首先对盾构衬砌的混凝土管片进行受力分析研究。

1.1 盾构管片的受力分析的计算模型盾构管片受力分析的研究方法有很多种，大致可以分为现场试验和模型试验两种，而由于现场试验所需要的人力物力均较多，因此我们通常会选择模型进行试验，而本文那么是在应用梁-弹簧法对盾构管片的模型进行受力分析，并提出受力分析的标准。

计算方法确实定梁-弹簧法是一种将盾构管片的主截面模拟成梁、将管片环向接头模拟成旋转弹簧，将管片的径向接头模拟成剪切弹簧，用地基弹簧来表示地基与管片环之间的相互作用的设计计算方法。

盾构隧道预制混凝土衬砌管片质量缺陷的处理

盾构隧道预制混凝土衬砌管片质量缺陷的处理摘要：结合成都地铁4号线土建5标盾构隧道工程预制混凝土管片缺陷处理施工实例，重点阐述了盾构隧道预制混凝土管片缺陷产生的原因并对其进行分析，对表面破皮、裂纹、破损、缺角等质量制定了相应的处理措施并予以实施，使预制混凝土管片达到规范及外观美观的要求。

关键词：地铁4号线；预制混凝土管片；缺陷；处理1工程概况成都地铁4号线土建5标盾构区间为十陵东站～西河镇站，盾构区间左线隧道长度为890.7m，右线隧道长度为892.9m，合计总长1783.6m，为双孔圆形隧道。

线路于十陵东站东端明挖区间开始，沿成洛大道南侧绿化带行进至西河镇站，先后穿成都绕城高速、成昆铁路、进入西河镇站西端明挖区间。

区间隧道纵坡坡度16‰～28‰。

线路最大埋深约18m，最小埋深4.1m。

最小平面曲线半径700m。

区间隧道设计为外径6000mm，内径5400mm的盾构隧道，管片厚度为300mm，管片幅宽采用1500mm，采用圆形装配式钢筋混凝土管片单层衬砌。

每环衬砌环由6块管片组成，其中1块封顶块、2块邻接块、3块标准块。

设计采用了左、右转弯楔形环，通过与标准环的组合来达到满足曲线地段线路拟合及施工纠偏的需要，楔形环楔形量38mm，为双面楔形式。

2015年12月成都地铁4号线土建5标盾构区间隧道管片开始施工，在施工过程中经专项质量检查发现预制混凝土管片受施工温度、浇筑工艺、蒸养护、存储、吊装运输及拼装等因素影响，预制混凝土管片局部出现外观质量缺陷；主要缺陷类型有蜂窝、麻面、粘皮、裂纹、破损、缺角等。

为使管片混凝土达到规范及外观美观的要求，项目部采取了专项处理措施，对外观质量缺陷进行了总结处理。

2、质量缺陷种类、判别标准及产生原因分析2.1质量缺陷种类、判别标准该工程预制混凝土管片结构质量缺陷根据《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082-2008分为以下几种，具体缺陷分类及判别标准见表1。

表1 混凝土管片结构外观质量缺陷分类、判别标准表2.2缺陷产生的原因分析2.2.1混凝土管片表面产生蜂窝、麻面、粘皮的原因（1）混凝土塌落度偏大，气体不宜排除。

盾构法隧道管片式衬砌结构

盾构法隧道管片式衬砌结构盾构法隧道管片式衬砌结构是目前在城市地下管道建设中最常见的一种衬砌结构方式。

它以钢管和混凝土管片为衬砌构件，通过地下盾构机械的推进运行，在地下将空洞逐渐变成完整的管道。

下面将详细介绍盾构法隧道管片式衬砌结构。

盾构法隧道管片式衬砌结构由几个主要部分组成：盾构机械、加固千斤顶、进口锁扣和管片。

盾构机械是推进盾构的核心设备，通常由控制室、切土头、推进腔、环片衬砌机、螺旋输送机和尾部推进装置等部分组成。

加固千斤顶用于支撑周围土体，保证施工现场的稳定性。

进口锁扣是一种连接管片的装置，通过进口锁扣可以将各个管片连接在一起形成一个完整的管道。

管片是构成衬砌结构的最主要组成部分，一般由预制的沟槽混凝土组成，具有一定的强度和刚度。

首先，盾构机械进入施工现场，通过切土头将地下土壤切割成碎土，然后通过推进腔将碎土推出机械。

同时，加固千斤顶支撑周围土体，保持施工现场的稳定。

接下来，盾构机械在推进的同时，衬砌机将管片放置在推进腔后部，通过液压机构将管片推送到前部，与前一节管片连接。

随着盾构机械的推进，衬砌机不断放置新的管片，衬砌结构不断延伸。

在衬砌结构施工过程中，需要保证衬砌的质量和密实度。

一般采用现场加压灌浆的方法进行，即在管片周围的空隙中注入水泥浆料，通过固化形成一个坚固的衬砌结构。

这种方法可以提高管片和土体之间的粘结力，增加整个结构的稳定性。

1.施工快速：盾构机械可以同时进行切土、推进和衬砌，施工速度快，能够适应快节奏的城市建设需求。

2.施工质量好：通过现场加压灌浆和管片连接技术，可以保证衬砌的质量和稳定性。

3.对环境的影响小：盾构法施工可以实现无开挖施工，对地表影响小，在城市建设中更加适用。

4.适用范围广：盾构法适用于各种地质条件的隧道施工，可以施工直径较大的隧道，适用范围广泛。

盾构法隧道管片式衬砌结构在城市地下管道建设中具有重要的应用价值。

随着城市化进程的加快，盾构法的应用将会越来越广泛。

常规盾构隧道质量问题原因分析及防治措施

常规盾构隧道质量问题原因分析及防治措施中铁五局电务城通分公司郑州地铁2号线01工区焦倓然【摘要】本文介绍了郑州地铁2号线广～新～国区间EPB盾构在全断面富水粉细砂层掘进中管片出现的一系列质量问题，并针对这些质量问题所采取的的一系列补救措施及建议措施。

【关键词】EPB盾构全断面富水粉细砂层管片质量控制1、引言根据中国城市轨道交通协会统计，2014年初，中国累计有22个城市建成投运城轨线路共计87条，运营总里程2539公里，在2539公里运营里程中，地铁2074公里，占总里程的81.7%。

作为城市轨道交通施工主要工法之一的盾构法施工因为其安全、安静、交通保障等方面的优势越来越受到重视和优先采用。

盾构法施工的隧道由于采用衬砌一次成型，发生较大施工质量问题时，基本无法进行大规模的修补整改，成型隧道主要施工质量属于“一锤子买卖”。

因此。

盾构法施工隧道质量的“事前、事中、事后”控制就显得尤为重要。

本文以郑州市轨道交通2号线一期工程01工区广～新～国盾构区间的成型隧道质量控制措施及不足之处作为论述基础，以保障盾构隧道一次成型、一次验收合格作为出发点，提出部分盾构法隧道质量的控制措施，以期能为相似地层中的盾构法施工有所帮助。

2、工程概况2.1、工程概况郑州市轨道交通2号线一期工程土建施工01工区广播台站至新龙路站盾构区间（以下简称广～新区间）、新龙路站至国基路站盾构区间（以下简称新～国区间）大体呈“L”形，区间隧道自北向南沿花园路敷设。

广～新区间右线隧道全长1400.500m，左线隧道全长1395.970m，区间隧道埋深为10.3m～19.1m。

新～国区间左线隧道全长695.149m，右线隧道全长793.950m，区间隧道埋深为9.3m～13.8m。

广～新～国区间左右线范围内，隧道主要穿越地层为细砂、粉土、粉砂及局部粉质粘土。

广～新～国区间采用两台土压平衡盾构机分别进行隧道左右线主体结构施工，管片外径6000mm，内径5400mm，管片环宽1500mm。

隧道衬砌结构耐久性寿命预测及防治措施

料、构件及隧道的耐久性体系等方面都
制结构寿命的重要因素。
（）裂缝宽度和钢筋锈蚀量限值子的实际扩散浓度。３提出了相应的要求，这些方面也成为控寿命准则。该准则是以锈胀裂缝宽度或将氯离子扩散浓度代入计算公式
钢筋锈蚀量达到某一限值所需时间作为结构的寿命。（）承载力寿命准则。该准则是４
（２）锈胀开裂寿命准则。该准式中：ｃ为钢筋锈蚀的氯离子［１】复杂，因而隧道衬砌结构无论从承载则是以混凝土表面出现顺筋锈胀裂缝所临界浓度；Ｃｃｔｔ（，）时刻钢筋表面为质、工程地质、环境保护等问题异常力还处（凝土的保护层厚度为Ｃ的氯离混）
即可算出衬砌结构外侧钢筋开始锈蚀的
时间。
２隧道衬砌结构耐久性研究方法
（３）钢筋开始锈蚀到保护层开
以构件承载力降低到某一限值的时裂时间隧道由于所处位置的特殊性，耐间作为结构的寿命。本文对衬砌结构耐久寿命的预久性研究有其特殊性，但除去其地质环
＝
＝
（
㈩
３隧道衬砌结构寿命预测
３１．混凝土结构耐久性寿命准则结构的耐久寿命定义为：结构在正常使用和正常维护条件下，具有其预定使用功能的时间。
７：结构所处环境的年平均温度；１：环境湿度；混凝土立方体
强度。（２）衬砌￣ＮＮ筋开始锈蚀时Ｉ－间
＝＋，＋ｆｃ，
（）９
式中：，为脱钝时间（钢筋开始锈蚀的时间）～为自钢筋开始锈蚀；到衬砌表面开始出现顺筋涨裂的时

盾构法施工管片生产的质量通病及处理措施

盾构法施工管片生产的质量通病及处理措施摘要：本文对地铁隧道管片生产出现钢筋骨架尺寸不准确、气泡产生现象、外表面裂纹的质量通病原因分析，并提出了一些有效的质量问题控制措施，以期延长地铁隧道的使用寿命。

关键词：盾构法；管片；质量通病引言虽然盾构法在地铁隧道工程中的应用非常普遍，但管片仍存在一些比较常见却又尚未得到很好解决的问题，如管片的生产开裂、破损、拼装错台和渗漏水等。

结合实践工作经验，对管片生产时各类质量缺陷产生的主要原因进行了分析，并提出了一些控制措施。

1盾构法施工介绍盾构法施工适用于地面建筑物众多，而且对地面沉降要求严格的地理条件，随着科学技术的发展，盾构机种类发展很完善，不同的地质条件可以选用相应的盾构机，因此，我国大城市很多采用这种方法进行施工。

总体来说常见的类型有土压平衡盾构和泥水加压盾构，此外还有气压式、手掘式、加泥式等多种类型盾构适用于不同地质条件。

按形状可分为单圆、双圆等类型。

盾构法施工一般按重要节点划分为前期筹备、进洞、100米试推、正常推进、出洞、盾构退场。

盾构的机型选择上，关键是选择适应地层、施工稳定及满足工况条件的盾构机型。

要根据实际情况调配盾构机的使用。

可采用的盾构类型一般是泥水盾构和土压平衡盾构两种。

但相比较，泥水盾构在施工中需要泥浆池进行泥水分离，占地较大，价格比较高。

土压平衡盾构适合于粘土、淤泥质粘土、粉质粘土、含水砂质粉土层，另外，配备注浆系统，对控制地表沉降效果很好。

土压平衡盾构又称为削土密闭式盾构。

这种盾构最前端为一个切削刀盘，刀盘前端是刀盘鼻尖，刀盘后边是一个密封的土仓，土仓下部装有螺旋机，螺旋机连接皮带机。

在施工中根据实际情况调节土仓里土压和外界开挖面土压平衡，当土仓里土压低于外界土压时，切削面的土体就被压进土仓，造成土仓土压上升，当大于外界时，螺旋机就开始出土到皮带机上，从而传到电机车土箱里拉到外边。

这种方法能很好地减少对周边土体的扰动，控制地表沉降。

盾构管片接缝防水材料防水耐久性实验

盾构管片接缝防水材料防水耐久性实验摘要:由于我国大规模开展地铁建设的时间不长，盾构管片接缝长期防水问题还没有引起足够的重视。

现有的盾构隧道后期维护中也逐渐出现了隧道接缝渗漏现象，严重影响工程安全。

针对盾构管片接缝常用的防水弹性密封垫材料———三元乙丙橡胶，开展了恒定压缩永久变形和老化等长期防水性能试验研究。

研究结果表明，橡胶的老化系数在0．9 以上，恒定永久压缩应变小于15．4%，盾构隧道应用的弹性密封垫防水材料具有良好的长期的防水性能。

在此基础上，分析了钱塘江越江隧道冲刷后纵向回弹变形引起的隧道环向接缝张开后的管片接缝防水性能，能够满足钱塘江最高水位时的隧道接缝防水要求。

关键词:盾构管片; 接缝防水; 弹性密封垫; 防水耐久性1 引言盾构隧道衬砌是在盾构机盾尾拼装而成的，是盾构隧道主要的受力结构，当省略二次衬砌时，为隧道的唯一支撑结构。

在衬砌隧道的轴向上，当各环管片间拼装缝不错开而形成纵向通缝，即为通缝接头型式，如图1( b) 所示; 如果各环管片间拼装缝错开使得纵向不能形成通缝，这样环与环之间存在一定的添接( 纵向) 加强作用，此时为错缝接头型式，如图1( c) 所示。

由众多管片接缝将预制管片组合而成的盾构隧道，其接头的防水就成了隧道设计中至关重要的一个问题。

目前管片接头型式通常是采用如图2 所示的方法。

主要包括传力衬垫、弹性橡胶密封垫和遇水膨胀止水条。

传力衬垫主要是防止钢筋混凝土管片之间的碰撞顶裂，弹性橡胶密封垫和遇水膨胀止水条是主要防水材料，有时会省略遇水膨胀止水条。

在越江盾构隧道中，通常需要穿越饱和砂层，渗透性大且存在高水压。

从目前的盾构隧道实践来看，在建设初期防水橡胶通常能够达到隧道防水标准的要求，但在长期服役过程中，已有部分隧道，例如上海打浦路隧道管片接缝出现过渗漏［1］，但认为主要是由于隧道的纵向不均匀沉降引起的［2］。

目前的越江隧道接缝防水研究主要集中在施工期防水上，认为施工中出现渗漏现象主要是由于盾构姿态控制不良、管片错台、管片开裂、盾尾密封刷损坏或密封油脂压力不达标等因素造成［3，4］。

5 盾构法隧道管片式衬砌结构

块。小断面隧道可分为4～6块。

少数采用4等份管片，把管片接缝设置在内力较
小处，使衬砌环具有较好的刚度和强度，接缝构
造也可相应得到简化。管片的最大弧、弦长一般
较少超过4 m，管片越薄其长度应越短。
管片类型分为标准块、邻接块和封顶块三类。
管片宽度一般为300mm～2000mm，厚度为隧道外径的5%～6%，块与
块、环与环之间用螺栓连接。
(三)封顶管片形式
考虑到施工方便以及受力的需要，趋向于采用小封顶形式。
封顶块的拼装形式有两种：径向楔入和纵向插入。后者封顶块受力情况较好，在受荷后，封项块不易向内滑移，但缺点是需加长盾构千斤顶行程。
圆环的拼装方式：通缝、错缝所有衬砌环的纵缝环环对齐的称为通缝；而环间纵缝相互错开，犹如砖砌体一样的称为错缝。通缝拼装时为十字型式，在接缝防水上丁字缝比十字缝较易处理。圆环衬砌采用错缝拼装较普遍，其优点在于能加强圆环接缝刚度，约束接缝变形，圆环近似地可按匀质刚度考虑。当管片制作精度不够好时，采用错缝拼装形式容易管片在盾构推进过程中顶碎；另外在错缝拼装条件下，环、纵缝相交处呈丁字型式；
盾构是在钢壳体保护下掘进隧道的一种设备。由刀盘、刀具旋转切割地层，采用螺旋输送机或泥水管道运送碴土，在壳体内拼装预制管片，依靠液压千斤顶推进。

由盾构机掘进施工而成的隧道称为盾构法隧道

盾构法隧道的支护结构主要是预制的管片衬砌。管片衬砌结构主要由管片、连接螺栓和防水充填材料等部分组成。
椭圆形等多种型式，最常用的为圆型。
1．钢筋混凝土管片 1)箱形管片一般用于较大直径的隧道。单块管片重量较轻，管片本身强度不如平板形管片，特别在盾构顶力作用下易开裂。

-04-27 上海地铁盾构法隧道管片设计和生产技术指导意见 stb-dq-010201 排版

上海城市轨道交通网络建设标准化技术文件地下区间上海地铁盾构法隧道管片设计和生产技术指导意见STB-DQ-010201主编单位：上海申通轨道交通研究咨询有限公司批准单位：上海申通地铁集团有限公司施行日期：年月日《上海城市轨道交通网络建设标准化技术文件》使用说明《上海城市轨道交通网络建设标准化技术文件》为上海申通地铁集团有限公司技术管理规定的系列文件，供上海申通地铁集团有限公司内各有关部门和单位及参与上海轨道交通建设的有关单位参考和使用。

该系列文件共分“指导手册”、“招标文件通用文本”和“通用图及标准图”三大类。

各类文件使用说明如下：1) 指导手册：制定网络建设中该专业的技术原则、标准，在使用中应严格遵守；2) 招标文件通用文本：供各专业招标技术文件编制时参照使用。

根据各工程具体情况，应作相应的编排并补充特殊条款；3) 通用图及标准图：在相关的设计原则和标准的指导下，供使用单位需参照的通用性标准化图纸。

在设计中，通用图可根据工程实际情况参照使用，标准图可直接引用。

《上海城市轨道交通网络建设标准化技术文件》的解释权属于上海申通地铁集团有限公司。

前言本技术文件是为了推动土建施工技术文件的标准化和模块化而编制，适应上海轨道交通的运营使用要求和大规模轨道交通建设的管片生产要求。

本技术文件要求中未提到的任何细节或没有特定规定的，应采用上海地铁工程中的习惯做法或国家、上海市颁布的有关规范、标准。

本技术文件采用的标准或规范若有修改或新颁，按新的标准或规范执行。

本技术文件为试行版本，望各单位将使用过程中的意见及建议及时反馈，以便进一步修订完善。

本技术文件自颁布之日起生效。

本技术文件主办单位、主编单位及参加单位：主办单位：上海申通地铁集团有限公司主编单位：上海申通轨道交通研究咨询有限公司参加单位：上海申通地铁集团有限公司建设事业部上海地铁盾构设备工程有限公司目录1．一般规定 (1)2．名词解释和规范性引用文件 (3)2.1 名词解释 (3)2.2 规范性引用文件 (3)3．设计要求 (6)3.1 一般规定 (6)3.2 管片材料要求 (8)3.3 成环精度要求 (8)3.4 构造要求 (8)3.5 管片的抗渗和检漏标准 (10)4．管片生产要求 (11)4.1 一般规定 (11)4.2 材料要求 (11)4.3 混凝土配合比 (14)4.4 混凝土拌合 (14)4.5 钢筋骨架制作及入模 (15)4.6 管片的浇捣、成型 (17)4.7 管片的脱模、吊运 (19)4.8 管片养护要求 (20)5．检验要求 (22)5.1 原材料检验要求 (22)5.2 钢模的验收标准 (23)5.3 混凝土管片验收标准 (25)5.4 管片连接件防腐涂层（锌基铬酸盐涂层及其复合涂层）检验技术要求 (28)5.5 管片出厂检验 (29)6．管片修补规定 (30)6.1 脱模修补 (30)6.2 拼装前修补 (35)7．其他 (36)7.1 原材料堆场 (36)7.2 地铁管片贮存与运输要求 (36)7.3 负环管片要求 (37)1．一般规定1) 上海地铁盾构法隧道管片的设计、生产、施工必须满足隧道运营使用要求，适合上海城市的地质条件、环境条件。

浅谈地铁盾构隧道的耐久性设计张瑞龙

浅谈地铁盾构隧道的耐久性设计张瑞龙摘要：地铁隧道主要是在地下空间中，在长期的运行阶段，检查与维修工作都必须要在隧道内部来进行，对于不能达到耐久性使用要求的结构部分，应该进行修复与加固处理。

本文具体总结分析地铁隧道耐久性设计方法，结合不同的使用环境和类型来进行分级处理，总结出提升耐久性的主要措施。

关键词：地铁；盾构隧道；耐久性设计；设计方法；环境作用等级；构造措施地铁隧道埋设在地下空间中，在长期运行阶段的检查和维修都是在内部进行的，如果发现存在耐久性不足的情况，就要进行修复与加固处理。

在这种情况之下，为了能够达到隧道使用100年的标准，可以进行地铁隧道耐久性设计。

当前的地铁隧道耐久性主要是从混凝土结构耐久性方面出发进行分析，对于盾构隧道项目，预制管片应用的是螺栓进行拼接，同时要通过使用密封垫来进行防水处理，所以在保证隧道管片耐久性符合要求的条件之下，还应该综合分析连接螺栓、密封垫耐久性等方面。

因此，在区间连接部分的钢管片是整个结构的薄弱部分，应该采取必要的处理措施。

1耐久性设计方法和内容混凝土结构的耐久性在进行设计的过程中，目前应用的主要方法就是传统经验与定量计算两种。

当前在环境因素的多重影响之下，定量计算方法并不成熟，应用是比较局限的。

我国当前所应用的混凝土设计规范主要是传统方式，且有了一定的改进。

混凝土耐久性分析利用传统方式来进行，根据环境不同来作出必要的严重性划分，以工程经验为基础来进行，结合不同环境之下开展混凝土结构部件的等级分析，能够更好的促进混凝土耐久性的提升。

随着我国非常重视结构耐久性方面的设计，且出台了很多的耐久性设计技术标准和规范的文件，可以更好的促进耐久性性能的提升。

当前地铁耐久性包含方面比较多，使用规范也很多，从实际情况分析，地铁隧道的耐久性设计具体有如下几项内容：（1）根据需要合理的设定使用年限、环境以及作用等级，然后进行耐久性基础设计。

（2）根据需要合理的确定混凝土裂缝控制标准，给结构设计、维护管理提供基础条件。