盾构施工时管片产生裂缝的原因及对策
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。
盾构施工时管片产生裂缝的原因及对策
盾构施工时管片产生裂缝的原因及对策盾构施工过程中，管片是构成隧道的主要组成部分，其质量的好坏直接影响到隧道的安全性和使用寿命。
然而，盾构施工中管片出现裂缝的情况时有发生，这可能会导致隧道的稳定性降低，甚至引发严重事故。
本文将探讨盾构施工时管片产生裂缝的原因以及应对策略。
一、原因分析1.地质条件：地质条件是影响盾构施工的重要因素，地下岩体的力学性质和变形特性直接关系到隧道的稳定性。
当地基土质较差、地下水位较高或者岩体裂隙较多时，管片易受到地下水压力和岩体活动的影响而发生裂缝。
2.施工工艺：盾构施工过程中，施工工艺的合理与否对管片质量起到决定性的作用。
如果盾构机工作面的推进速度过快，施工面附近土壤的累积应力将会超过其承载能力，造成管片的变形和破裂。
此外，施工工艺参数的选择和调整不合理也容易导致管片裂缝的产生。
3.材料质量：管片的材料质量直接影响到其抗压和抗弯强度，如果材料质量不符合设计要求或者存在生产缺陷，就有可能出现管片的裂缝问题。
二、应对策略1.加强勘察设计：在盾构隧道施工前，要加强对地质条件的勘察，对地下水位、岩层裂缝等情况进行详细分析，合理选取施工工艺和施工参数，为后续施工提供可靠的设计依据。
2.严格质量控制：管片的制作过程中，要加强对材料质量的把关，确保材料符合设计要求，并进行必要的检测和试验。
同时，要提高制作工艺的质量控制，保证管片的精度和几何尺寸的一致性。
3.施工监控与调整：盾构施工过程中，要加强对施工工艺参数的监控和调整。
施工过程中要及时记录和分析数据，对施工工艺进行必要的调整，确保施工的安全和质量。
4.加强风险防范：在盾构施工过程中，要充分认识到管片裂缝的风险，制定相应的应对措施并加以实施。
比如，可以通过加固或者预支护方式来减少管片裂缝的发生，或者在施工过程中增加监测手段，及时发现和处理问题。
5.引进先进技术：随着科技的不断发展，一些新的技术也被引入到盾构施工中。
例如，可以利用微震监测技术对管片的质量问题进行实时监测，在施工中及时发现裂缝的存在并采取相应的措施。
盾构隧道管片开裂的原因及相应对策
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图５环面不平整示意图 Ｆ唔５ Ｕｎｅｖｅｎｎｅｓｓ ｏｎ ｒｉｎｇ ｓｕ出ｃｅ
是较高的。因此，为了防止这类开裂，尽可能地提高 管片的安装精度。
经长期跟踪和试验发现另外一部分的开裂是当 千斤顶与管片之间加垫一块与管片断面同尺寸的木 板后，掘进时裂缝数量明显减少。后经精确量测，更 证明了这部分开裂是因为千斤顶的撑靴推力重心与 管片中心线位置不吻合（见图６）所致，两者的偏差 是设计造成的，在更换了新的千斤顶的撑靴后，此类 开裂明显减少。
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万方数据
速度，但必须对蒸养最高温度、内外温差、升温和降 温梯度给以严格控制。目前，国内管片生产的经验 表明，蒸养时间以控制在６—８小时为宜，恒温阶段 最高温度不宜超过６０℃（有关规范为９０℃），内外温 差宜小于２０℃，升温和降温梯度宜小于２０℃／ｈ。脱 模后的养护常见有喷淋养护和蓄水养护，养护周期 为７天。南京和上海多采用蓄水养护方式，管片开 裂罕见。广州地铁一号线和二号线均采用喷淋养 护，管片开裂较多。深圳地铁既有喷淋也有蓄水养 护的管片，经过比较说明，在地质特性、管片配筋、混 凝土配合比和施工参数相类同的情况下，当总推力 达到１２ ０００—１５ ０００ ｋＮ时，喷淋养护的部分管片开 始出现裂缝，而蓄水养护的管片则是完好无损，后者 甚至在２８ ０００ ｋＮ时仍未发现裂缝。上述的实例表 明，国内目前水泥含量大多超过４００ ｋｇ／ｍ３的Ｃ５０ 混凝土管片，似乎只有通过７天以上的蓄水养护，水 化作用才进行得充分，才能增强混凝土的密实度，从 而更有效地从源头防止开裂。
Ｆｉｇ．８
Ｓｅｇｍｅｎｔ ｒｉｎｇ ｄｅｆｏ订ｎａｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃａｋｉｎｇ ａｎｄ ｈａｒｄｅｎｉｎｇ ｏｆ ｔａｉｌ ｂｒｕｓｈ
然管片较宽（１．５ ｍ）也是一个不利因素（对于小曲 线半径）。盾壳之所以挤压管片，还与盾尾尾刷结 块硬化、盾尾壳体椭变和隧道旋转、管片连接螺栓未 拧紧（易使管环变形）等有关。这个推断在盾构进 站后得以证实：管片开裂的位置与尾刷严重损坏、盾 尾内壳磨光的位置基本对应。相应的对策：正确控 制好转弯地段的盾构姿态，宜缓慢掘进，慎重纠编， 同时在过站时尽可能把损坏的密封刷全部更换。
盾构施工时管片产生裂缝处理的原因及对策
盾构施工时管片产生裂缝处理的原因及对策提纲：一、盾构施工时管片产生裂缝的原因分析二、盾构施工时管片产生裂缝的处理方法探讨三、化学充填剂防止管片裂缝出现的有效性分析四、管片接口处的特殊施工措施及其防止管片裂缝出现的实效性分析五、盾构施工过程中规范化操作的重要性一、盾构施工时管片产生裂缝的原因分析概述：随着盾构施工的不断深入，管片在施工过程中越来越容易出现裂缝，影响管片及整个工程的质量和进度，因此对于盾构施工时管片产生裂缝的原因进行深入分析显得尤为重要。
1、机械因素：盾构施工过程中机械故障、加劲板调整不及时等因素可能导致管片产生裂缝。
2、地质因素：地层情况、地质变化等因素，对于盾构施工过程中管片产生的裂缝也具有很大的影响。
3、盾构机梁之间的连接处的渐进收敛：在盾构施工过程中，因为盾构机梁之间的连接处发生变形，导致管片产生了拉裂现象，增大了管片发生裂缝的可能。
4、施工过程中温度变化造成量变：盾构施工过程中由于加固体的硬化、边界热膨胀等因素也可能对管片产生裂缝，同时温度变化还会对管片的尺寸和水泥的物性产生影响。
5、其他因素：差异测量、材料的强度等因素都可能影响管片的质量、精度和强度，从而导致其出现裂缝。
二、盾构施工时管片产生裂缝的处理方法探讨概述：对于盾构施工过程中出现裂缝的处理措施是盾构施工过程中的重要环节，合理的处理方法可以有效的避免损失。
1、加固处理：盾构施工时，通过加固板、加固筋等措施将管片的承载能力加强，从而避免了其继续产生裂缝。
2、抢修处理：裂缝出现后，及时对管片进行抢修处理是避免其出现更严重问题的必要措施，包括局部加固、堵缝、填充裂缝等措施。
3、更换处理：在管片裂缝出现较为严重或质量不能得到保证的情况下，考虑对其进行更换的处理方法。
4、强化管子接口处：加强管子接口处采用新型的施工工艺、材料等措施进行强化处理，有效地避免了管子接口处位裂缝现象的发生。
5、设备优化改造：对于运行不良的盾构机进行优化改造，增加控制技术，提高运行性能和精度。
区间隧道管片裂缝产生原因分析及处理措施总结_secret
****区间隧道管片裂缝产生原因分析及处理措施总结一、基本概况****盾构区间隧道施工中，盾构掘进260环~380环时，部分管片在隧道拱顶邻接块位置出现裂缝（图1），其中在260环~330环中裂缝产生较多，经现场调查，管片出现裂缝是在管片拼装完成后，盾构开始掘进时，在已拼装完成管片的后1环或后2环上发生，裂缝从前向后延伸至管片中部发生。
图1 管片裂缝位置图二、项目部对管片裂缝的原因分析、调整措施管片出现裂缝后，我单位组织项目部技术人员，对裂缝产生的原因进行分析，主要原因为管片环面不平整，根据现场观察的结果，进行贴片施工（图2），找齐环面。
按下图施工后，效果不明显，管片裂缝仍有出现。
左线管片贴片(石棉橡胶板)图封顶块在左侧时封顶块在右侧时2mm 1mm 1mm 2mm 1mm 1mm图2 左线管片贴片图三、设计院对裂缝产生的原因分析与解决措施我单位邀请设计院到现场查看，并召开了专题会议，对管片裂缝产生的原因进行分析，设计院根据管片裂缝的情况，分析裂缝产生的原因，并提出了处理措施，详见附件。
四、****地铁施工专家对裂缝产生的原因分析及解决措施邀请上海地铁施工专家***教授和广州地铁施工专家***教授到现场，对管片裂缝产生原因进行分析并提出处理措施。
***教授提出在*****的盾构施工中也出现同样情况，管片产生裂缝的原因为：管片拼装中，最后一块封顶块插入时，管片橡胶密封条错位并凸出管片环面，在封顶快两侧对下一环的邻接块管片形成两个支点，管片之间不密贴，盾构机推进时，千斤顶对管片的力形成一个弯矩，在支点处弯矩最大，出现裂缝。
下步盾构掘进中，采取以下措施防止裂缝的发生：⑴管片拼装时，做好管片上部的超前量。
同时两侧腰部位置管片要外放。
⑵检查封顶块橡胶密封条是否粘牢，并在密封条上涂润滑剂，减少磨阻力，防止密封条凸出管片环面。
对于已经出现的裂缝对隧道的安全性没有影响，管片暂不处理，随着时间管片上的裂缝会慢慢收敛，并出现钙化现象，待隧道贯通后，对管片上裂缝进行堵漏处理。
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。
盾构隧道管片拼装常见问题及处理措施陈时光
盾构隧道管片拼装常见问题及处理措施陈时光发布时间：2021-10-27T07:09:31.618Z 来源：《基层建设》2021年第22期作者：陈时光[导读] 近年来，盾构工法广泛应用于轨道交通、水利水电及廊道工程中建八局轨道交通建设有限公司南京 210000摘要：近年来，盾构工法广泛应用于轨道交通、水利水电及廊道工程。
盾构法应用广泛，管片拼装作为其重要工序之一，施工质量直接关系到隧道成型效果，加强相关研究具有重要意义。
本文对盾构管片拼装常见问题进行分析，并提出了这很对性处理措施，通过采取针对性措施，盾构管片拼装质量得到了良好的控制。
关键词：管片拼装；错台；破损；渗漏引言管片拼装常见问题有环面不平整、错缝、错台、椭圆、渗漏等，这些病害经常发生在盾构隧道的建设期，如不及时有效治理，将会影响隧道施工安全及后期运营安全。
发生拼装质量问题，最主要的原因是施工过程的质量控制不当。
文章以过江廊道盾构隧道管片拼装常见问题进行分析，提出了针对性处理措施，以期为以后类似工程项目提供借鉴。
1 工程概况过江供水管线廊道平面呈直线，纵断面成“V”字坡，始发井距江堤仅150米。
盾构机由江宁侧始发井始发，先后下穿江宁侧江堤、堤外湿地保护区、长江新济洲段右汊、新济洲堤外湿地保护区、到达新济洲接收井吊出。
管片外径6.2米，内径5.5米，环宽1.5米，双面楔形量40mm，纵缝设置凹凸榫。
本文将结合项目盾构隧道管片拼装遇到的问题进行分析，并提出处理措施。
2 圆环管片环面不平整2.1现象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，并造成管片碎裂等问题。
2.2原因分析（1）管片制作误差累积；（2）拼装时前后两环管片间有杂物；（3）千斤顶的顶力不均匀，使环缝间的止水条压缩量不同；（4）纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求；（5）止水条粘贴不牢固，拼装时翻到槽外，与前一环的环面不密贴，引起该块管片凸出；（6）成环管片的环、纵向螺栓没有及时拧紧及复紧。
盾构施工时管片产生裂缝的原因及对策研究蒋威
盾构施工时管片产生裂缝的原因及对策研究蒋威发布时间：2021-12-01T05:13:56.418Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：蒋威[导读] 在使用盾构法施工的地铁隧道中，其使用的管片会因为不同原因产生开裂现象。
由于管片是盾构隧道基本的结构组成，其产生裂缝必然会对隧道的质量产生影响，进而影响隧道使用寿命。
杭州市地铁集团有限责任公司 310000摘要：在使用盾构法施工的地铁隧道中，其使用的管片会因为不同原因产生开裂现象。
由于管片是盾构隧道基本的结构组成，其产生裂缝必然会对隧道的质量产生影响，进而影响隧道使用寿命。
基于此，本文就盾构施工时管片产生裂缝的原因和相应的解决措施进行分析研究，希望对我国地铁行业发展提供一定参考。
关键词：盾构施工；管片裂缝；产生原因；对策研究前言：我国城市化发展建设程度的不断增加，使得我国地下交通行业也得到了较快的发展，地铁工程作为地下交通中的重要组成部分，其使用的施工技术会直接影响到地铁的实际运营效果。
盾构施工的方式是当下地铁隧道建设中使用范围较大的，其使用的管片质量会直接对隧道的施工质量造成影响，需对其重点关注。
1. 盾构施工时管片产生裂缝原因1.1 管片生产环节出现的开裂在管片生产过程中出现管片开裂问题的阶段为：管片在完成蒸汽养护完成脱模的阶段以及管片在进场验收时出现的细小裂缝。
管片在完成蒸汽养护完成脱模的阶段产生的裂缝大多为在管片的外弧面出现的表面裂缝，这些肉眼可见的细小龟裂裂缝，其宽度通常不会超过设计要求的 0.2mm，但个别位置的裂缝会侵入到管片的保护层。
管片在进场验收时出现的细小裂缝是在管片运输、进场验收以及拼装阶段发现的微细裂缝，这类裂缝在外观检查上不易被发现，但若管片受到集中应力的作用，裂缝会以不规则状态迅速增大。
此类管片在受到地质条件变化时，由于盾构机的掘进速度突然降低，在临近管片没发生开裂的情况下，其会在管片的表面表现出严重的网格状开裂，此类裂缝的范围较大，宽度较小。
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盾构施工时管片产生裂缝的原因及对策
摘要:管片作为盾构隧道的主体结构，其开裂必将造成隧道的质量问题，并最终影响地铁隧道的使用寿命。
本文通过对隧道管片在盾构掘进施工时产生裂缝原因的分析，并提出相应的对策对指导施工具有重要意义关键词:盾构隧道管片开裂防治措施
随着社会经济的发展城市人口增多、规模变大现有的城市交通已经不能满足城市发展的需要.经济发达的城市开始修建地铁工程盾构施工技术普遍应用于地铁工程中。
盾构法施工的隧道衬砌方式有两种:单层装配式衬砌和多层混合式衬砌。
在盾构施工中.主要采用单层装配式衬砌.衬砌为钢筋混凝土管片构成盾构隧道的主体结构承受四周土体的荷载。
1盾构施工过程中出现的管片开裂
盾构掘进施工过程中隧道管片在盾构机千斤顶反作用力及同步注浆压力和周围土体的压力作用下部分管片出现裂缝裂缝的位置主要位于隧道中部以上其中隧道拱顶占多数。
管片裂缝为纵向裂缝有两种类型: 1 .1前开裂
裂缝从管片前端开裂并向后延伸(见图I) ，主要集中在隧道拱顶位置。
1.2后开裂
裂缝从管片后端开裂并向前延伸(见图2)，此类裂缝主要在隧道的两腰部位或偏上位置。
2管片开裂的原因分析
盾构隧道管片为钢筋混凝土结构其开裂主要为受力不均或受力过大所造成。
在施工过程中，管片的受力状态与设计所考虑的不完全一致盾构机掘进过程中管片承受着千斤顶顶力盾尾密封刷的作用力和衬砌背后注浆的浆液压力等在这些荷载的相互作用下使盾构管片出现了不同的受力特征。
通过对现场观察了解结合其它地铁工程中的经验造成管片出现上面开裂现象的主要原因可能有如下几种:
2 .1盾构机千斤顶总推力较大
作用于管片上的力是造成管片开裂的最基本因素其中盾构推进过程中总推力过大是致使管片开裂的最直接原因。
目前，国内地铁盾构隧道施工中，淤泥质粘土层中总推力为8000 ~12000kN;细砂土地层中总推力为12000 ~15000kN，当总推力过大时，对于养护不好并且配筋小的管片则有可能开裂。
2 .2管片环面不平整
造成管片环面不平整主要有:管片制作精度误差管片纠偏时贴片不平整;盾构机推进时各区的千斤顶推力大小不等管片之间的环缝压缩量不一致等原因。
因管片环面不平整盾构机千斤项作用于管片上将产生较大的劈裂力矩造成管片开裂(如图3所示)。
2 .3千斤顶撑靴损坏或重心偏位
盾构机通过千斤顶作用于管片上向前掘进.在千斤顶与管片接触处设置撑靴以减少管片压力，撑靴损坏后管片局部压力增大造成管片损坏或出现裂缝。
在盾构掘进过程中已拼装的管片中心线与盾构机本身的中心线重合为理想状态但在实际施工中两条轴线存在偏差千斤顶的中心没有作用在管片环的中心上，造成管片偏心受压(见图4)。
2.4盾构机姿态控制与线路曲线段不匹配
管片是在盾构机尾部内进行拼装，拼装完成后隧道管片在盾构机内部的长度约为2.3m管片外侧的空隙为5cm，盾构机在曲线段掘进时盾构机的姿态变化与管片的姿态变化不一致，盾尾密封刷挤压管片造成开裂(见图5)。
3管片开裂应对措施
从现场观察分析，造成管片开裂的原因不是单一存在的而是几种原因集中在一起.因此在防止发生管片开裂的措施要综合考虑。
针对上述原因需从以下几个方面采取措施:
（1）盾构机在砂层掘进时.应加注泡沫剂.防止土仓内积“泥饼“减小推进扭矩和总推力同时防止推进速度过快。
(2)严格管片制作时的质量控制，减少管片的制作精度误差。
在施工过程中保证贴片位置的准确性盾构掘进完成后，检查上一环管片的环面平整度。
(3)检查千斤顶撑靴对出现损坏的及时更换。
(4)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控制盾构机的每环纠偏量，防止盾构机轴线与隧道管片的轴线间的夹角过大和管片四周盾尾间隙不均匀。
参考文献
1.竺维彬.鞠世健.盾构隧道管片开裂的原因及相应对策fJl.现代隧道技术2003
2梁仲元、陈俊生、莫海鸿、竺维彬.广州地铁盾构施工阶段管片开裂原因初探[J].广州土木与建筑2004。