盾构施工管片拼装质量控制

盾构施工管片拼装质量控制

发表时间：2019-11-22T09:30:01.940Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：周平李猛滕仰光

[导读] 摘要：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地铁的行列。

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摘要：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地铁的行列。在地铁的盾构施工中，管片质量的控制是关键的一环，直接影响到后期隧道的安全，本文列举了盾构施工过程中管片拼装的质量控制措施及病害原因及解决方法，为地铁管片拼装质量控制提供参考。

关键词：盾构机安全管理

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。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，本文针对在盾构隧道施工过程中存在的管片破碎、管片渗漏水、管片上浮等现象进行探讨，分析该问题现象发生原因以及提出相关的一些控制措施。

1 .管片拼装质量控制措施

按照管片整体的组合形式可分为错缝拼装、通缝拼装和通用楔形拼装。错缝拼装是将前后环管片的纵缝错开进行拼装，其错开角度可根据管片第 2 个纵向螺栓孔间距来决定，采用错缝法施工的隧道，整体效果较好，环面较为平整，且环向螺栓连接比较容易，被普遍采用，其控制措施如下：

1.管片的强度、几何尺寸、纵向和横向螺丝孔的位置、直径都要保证满足设计要求；缓冲材料的质量要符合拼装工艺的要求，确保其强度、压缩性、回弹性、材料性、材料厚度误差等均满足设计要求

2.加强盾构姿态的控制。盾构姿态的控制与管片拼装质量的控制是相辅相成的，精确的盾构姿态控制可以为管片的精确拼装提供条件，是提高拼装质量的基础，也为盾构的推进创造有利条件。平面轴线纠偏采用左右千斤顶的行程差来控制，纠偏做到勤测勤纠，避免过量纠偏增加地层的扰动，增加地面沉降和对建筑物的危害，同时造成环缝加大引起渗漏。管片在拼装前查看前一环管片与盾尾间隙，结合前环决定本环纠偏量。

3.加强管片螺栓的一次拧紧和多次复紧工作。整条隧道由数千块管片组合而成，靠纵向、环向螺栓连接，螺栓连接的质量关系到隧道衬砌的整体性。每环拼装结束后及时拧紧纵、环向螺栓，在推进下一环时，在千斤顶压力的作用下，复紧纵向螺栓。当整环管片推出盾尾后，再次复紧纵、环向螺栓，共进行 3 次复紧。

2.管片拼装常见问题分析与控制

1.管片破碎问题

管片破碎问题一般发生在隧道衬砌的内外两侧，在衬砌外侧一般发生在管片与盾构机的接触位置，而内侧一般发生在管片的边角部位。造成管片破碎的原因有可能是管片在运送和堆放过程中发生磕碰，使磕碰处产生小的破裂；另外在管片进行拼装时，如果管片环面之间和相邻的两块管片之间的接触面达不到较好的平行状态，衬砌的角部受应力较大，致使管片角部破碎。在封顶块安装时，当先拼装的管片圆度不够时，两个邻接块的间隙太小，当封顶块强行顶入时，会使封顶块和邻接块的接缝处管片破碎；拼装时当前一环面不够平整，存在块间错位问题，也会造成下一环面在拼装时发生破碎。

措施：在管片进行运输的过程中，应该注意不要发生磕碰，堆放的层数要控制在三层之内，在运送过程中应该设置橡胶垫层，块与块之间设置枕木；管片拼装时应检查止水胶条、传力衬垫是否有破损；拼装前需要测量上一环面管片之间的相互高差，并根据测量的数据来调整纠偏锲子，以保证其平整度；拼装时尽量控制衬砌的圆度，块与块之间不能错位。封顶块安装时要保证顶部两邻接块的间距，环面不吻合时，可适当增设缓冲垫，确定吻合之后方可拼装。推进时要及时调整各项参数，控制好盾构姿态和偏差；同步注浆要控制好注浆量和注浆压力，避免压力过高引起管片横向位移。

2.管片渗漏水问题

管片渗漏水是盾构隧道的质量通病，导致管片渗漏水的原因有: 管片拼装不到位，当接缝中有杂物或者缝隙不均匀时，管片的纵缝出现内外张角时，管片的外弧面接缝处的应力会较为集中，混凝土出现块状碎裂，进而渗漏水。管片拼装错位或者止水条粘贴不固，止水条和管片间的密封性较差；；进行同步注浆时发生注浆量不足、注浆后封闭不严或者漏浆等。

措施：拼装封顶时要保证有足够的宽度，管片接缝是防止的关键环节，要减小止水条的制作安装误差，以保证其粘贴的密封性；控制好盾尾间隙，避免间隙过小挤碎管片发生渗漏说。及时进行二次注浆，同时要做好壁后的注浆与注浆孔封堵工作

2.管片上浮问题

管片上浮是盾构隧道施工中较为常见的问题，造成这种问题的原因主要是当盾构机的切削刀盘直径与衬砌管片的外径存在差值，或者盾构掘进中存在超挖问题，致使管片与地层之间出现环形的空隙，这就很容易造成管片的位移。当空隙没有被及时的进行注浆封闭或者注浆质量控制不好，使浆液在较长时间内不能达到初凝状态时，这就会导致管片在脱离盾尾之后受到周围地下水、注浆浆液等流体的包裹而发生上浮；此外当隧道上的覆土不够厚或者被扰动时，土层与管片周围的抓裹力会减弱，泥浆沿盾构机后溢到已经完工的隧道部分，就会导致管片上浮。

措施：开挖过程中，加强对管片高程监测，一旦发现较大变化，及时进行必要的上覆土改良。其次，使注浆能够完全充填到盾尾的间隙，并快速达到初凝状态。加强同步注浆的控制，盾尾注浆的方法自动化的程度较高，对于施工的质量控制较为容易，管片的注浆操作比较灵活也容易清理，但注浆的均匀度不高。在实际施工过程中，可首先采用同步注浆，在浆液凝固到一定程度之后，可根据注浆的具体情况进行管片的二次注浆，这样便可有效控制管片的上浮；另外盾构机的频繁纠偏过程会导致管片环面的受力不均，所以盾构机姿态控制非常重要，当发现盾构机的偏差过大时，应该逐步进行纠正，勤纠偏、小纠偏，不能纠正过猛，及时跟踪管片测量，加强监测。

3.结语

管片拼装机是进行隧道盾构管片拼装的主要机器，管片拼装机的功能也变得更加完善，更加趋于自动化，促使在进行地铁工程的隧道盾构管片拼装速度得以提升，使地铁建设工程的整体质量有所提升。盾构隧道管片拼装质量是隧道工程的关键环节，拼装质量不仅影响隧