14-地铁隧道管片拼装

上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
从实事做起： ⑴采用进口无线遥控代替原来的有线控制板，加强可能对管片拼装带来影响的单双梁行走 电机、拼装机液压设备的检查保养。 ⑵盾构司机在接下来的掘进过程中，以管片姿态控制盾构姿态，使二者形成同心、平行的 前进趋势。 ⑶使用修补材料把过去破碎的管片进行修补，修补材料搭配取管片配合比；对渗漏点采取 二次注浆的方式进行堵漏，并采用双液浆即：水玻璃加水泥，严重渗水部位注入聚氨酯。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 小组简介
小组名称：盾构机地铁施工质量控制QC小组 注册时间：2007年4月 课题名称：管片拼装质量控制 QC小组成员表:
姓名 李伟 徐韬 谢文晖 陆跃 刘明 阮亮 贾志高 陶飞飞 周家兴 平均年龄
课题类型
性别
年龄
男
34
男
43
男
37
男
24
男
23
男
25
男
25
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 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。
错台集中在标准块与邻接块的交界处，最大错台量达 10mm；错缝现象较多，包括环缝和纵缝。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 现状调查
ⅰ管片顶的顶力不均匀，使环缝间的止水条压缩量不相同； ⅳ纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求； ⅴ止水条粘贴不牢，拼装时翻到槽外，与前一环的环面不密贴，引起该块管片凸起； ⅵ成环管片的环、纵向螺栓没有及时复拧及复紧。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
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，四局工人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。
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16mm。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 现状调查
上述现象只是前300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。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 确定目标
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 原要因分析
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中铁二十 三局五公司生产。相比9号线，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。
b、在封顶块的背千斤顶面粘贴2～3mm的石棉板，这将会扩大封 顶块与邻接块边缘最终的间隙，对防止封顶块破碎起到很好的作 用。如图所示：
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
③其他
a、针对管片环面不平整
同一环管片在拼装完成后迎千斤顶一侧环面不在同一平面上，不同块之间有凹凸现 象存在，给下一环的拼装带来影响。导致环向螺栓穿进困难，并造成管片破碎等问题。 原因分析：
上海市轨道交通7号线
地铁隧道管片拼装质量控制
单 位：中铁四局机械工程分公司 小组名称：机械工程分公司上海盾构部QC小组 时 间：2007年12月 发 表 人：陆 跃
上海市轨道交通7号线地铁隧道 管片拼装质量控制
一、小组简介 二、工程概况 三、选题理由 四、现状调查 五、确定目标 六、原要因分析 七、制定对策 八、对策实施 九、效果检查 十、进一步打算
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。
上海市轨道交通7号线管片拼装质量控制 现状调查
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。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 现状调查
上海市近来普遍采用宽度1.2m的管片，通缝拼装。成环管片由六块组成， 含：1块封顶块，两块邻接快，两块标准块和一块拱底块，每环管片总重 19.3t。
拼装时，从下而上进行，即：拱底块、标准块、邻接块、封顶块。见 下图。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 工程概况
邻接块2
封顶块
邻接块1
封顶块
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 现状调查
从2007年4月25日盾构机出洞开始，到掘进300环， 管片拼装质量存在一系列的问题，集中表现在以下五点：
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 现状调查
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。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
举例说明： 蓝色方框代表纠偏用的石棉板
①纠管片外张角（内外张角纠法不同）：
外张角纠正示意图
0
1
2
3
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
0
1
2
3
位置0：管片块与块之间的张角达1cm，采取在当块的背千 斤顶面中间粘贴一块2mm厚的低压石棉板，如位置1所示； 每贴1块2mm的石棉板，张角就会缩小3mm左右（经验值）， 这样只需3环就可以纠回1cm的张角。 这是一个普通的数学原理，虽然我们学历很高，终究比不上 那些老工人的经验丰富。
目标对策表
序号 1
方面 人员
1.会拼装 2.懂拼装 3.精于拼装
目标
对策与解决措施
1.引进高水平作业队伍 2.老师带徒，环环跟踪学习拼装方法 3.记录每一环的贴片位置、厚度
1.将管片破碎频率降低，力争无破碎
2
方法 2.将管片渗漏水控制在规范允许范围内
3.管片无明显错台错缝以及内外张角
1.微调掘进方向，尽快使管片与盾构姿态达到同心的理想状态 2.对环面不平整的管片根据具体情况进行合理贴片 3.放大邻接块后端间距，缩短邻接块前端间距 4.拼装前清理管片，不留任何可能对拼装造成影响的杂物 5.管片落底拼装，逐步收回横鸭蛋形状
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 原要因分析
鱼刺图
人员
机械
材料
管
自身经验不足
灵活性低 可操作性差
管片质量差
片
协作队伍比较年轻
保养不到位 盾尾失圆
拼
装
盾构机区压差太大 邻接块后端间距未放开 影响较小
质
恶性循环
纠偏意见不统一
量
方法
环境
低
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 原要因分析
治理方法： 对于已形成环面不平的管片，在下一环及时加贴楔子纠正环面，使环面平整。
预防措施： ⅰ拼装前检测前一环管片的环面情况，决定本环拼装时纠偏量及纠偏措施； ⅱ清除环面和盾尾内的各种杂物； ⅲ控制千斤顶顶力均匀； ⅳ提高纠偏楔子的粘贴质量； ⅴ检查止水条的粘贴情况，保证止水条粘贴可靠； ⅵ盾构推进时骑缝千斤顶应开启，保证环面平整。
应力集中区域
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 原要因分析
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。
请看拼装封顶块时的照片
邻接块
F块拼装时插入方向
封顶块
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。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 原要因分析
5、环境影响 本区间应业主要求，采用可硬性浆液进行同步注浆，因为含有
水泥，浆液凝固快，后期强度大，对管片反而能够起到一定保护作 用，所以环境对管片拼装质量的影响接近于零。
小组按照规范确定目标：直径偏差控制在12mm内，环 纵缝张开在2mm内，错台不得大于4mm，管片无明显张角， 无破碎和滴水现象，允许偶见湿渍。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 原要因分析
1、人员方面
我经理部在职人员中有一半参与过上海轨道交通9号线的掘 进工作，对盾构施工主体相当了解，但是没有盾构掘进和拼装方 面的经验。7号线推进和拼装由新引进的人员执行，之前也没有 太多此方面的经历。
标准块2
标准块1
拱底块
管片剖面图
标准块1
邻接块1
邻接块2
标准块2
管片分解图
拱底块
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 选题理由
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。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 原要因分析
综上所述，各原因归结如下表：
原因分析表
序号
原因
1
人员经验严重不足
2
机械方面
3
管片质量低
4
方法不当
5
环境
是否要因 是 否 否 是 否
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 制定对策
针对两大主要原因，小组经过讨论后，在实际工作的各个方面采取了不同的对策，见下表：
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
举例说明： 蓝色方框代表纠偏用的石棉板
②防止封顶块破碎的方法
方法分两步： a、在图示位置粘贴石棉板，这起到一个将管片整体向内收的效 果；
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
举例说明： 蓝色方框代表纠偏用的石棉板
②防止封顶块破碎的方法
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
b、针对管片环面与隧道设计轴线不垂直
拼装完成后的管片迎千斤顶的一侧整环环面与盾构推进轴线垂直度偏差超出允许范围，造成下一 环管片拼装困难，并影响到盾构推进轴线的控制。 原因分析：
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 原要因分析
2、机械方面
对管片拼装造成影响的主要是管片拼装机，三菱盾构的拼装 机有一定的局限，其灵活性相比其他品牌的盾构要逊色一点，而 且此前我们使用的是有线遥控，拼装时有难度。
盾构机C环在组装时，调整过很多次，但最终都没有能够达到 最理想的整圆效果，上下直径大于左右直径，这会导致一个结果 就是：上下的盾尾间隙大于左右间隙，它限制了盾构机在圆曲线 上掘进时姿态的自由调整，也容易挤碎管片。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 原要因分析
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：
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
⑷对较大缝隙的环纵缝采取嵌缝措施。
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 对策实施
⑸更换协作队伍，起用有多年盾构法施工经验的上海市吉原 公司；
⑹工程部、物机部包括两位部长在内，全都定时下井学习盾 构推进和管片拼装技能；
⑺采用老师傅们的意见，固定一种纠偏方式，环环纠、缓缓 纠。
男
23
男
32
30
攻关型
学历
职称
组内职务
本科
工程师
组长
本科
高级工程师
副组长
本科 本科 大专 大专 大专 中专 中专
工程师 技术员 技术员 技术员 技术员 技术员 技术员
副组长 组员 组员 组员 组员 组员 组员
人均受QC教育时间
48小时
活动时间
2007.4.25—2007.9.17
上海市轨道交通7号线地铁隧道管片拼装质量控制 工程概况