盾构隧道管片破损分析及防治措施

【摘要】本文介绍了管片破损原因及主要影响因素，探讨了盾构隧道管片破损、开裂处理措施，阐明了管片破损修复，对保证隧道安全运营具有一定意义。

【关键词】盾构隧道管片破损防治措施

中图分类号：u455.43文献标识码： a 文章编号：

一、前言

管片缺陷种类

宽度小于0.2mm 的非贯通性干缩裂缝；两相邻管片外表面混凝土毁损、掉角；管片棱角磕碰、翘曲不平；少量几处深度过密封槽且宽度大于0.2mm 的裂缝。

管片破损原因及主要影响因素

钢筋混凝土管片作为盾构隧道最基本的结构单元，其破损的根本原因是管片结构受力超出其承载能力而导致沿混凝土结构内剪应力面出现的破损；施工过程中主要为局部应力集中。根据盾构施工工艺，成型隧道结构管片主要经历管片生产、管片运输、管片拼装几个主要阶段；由于目前管片生产大多采用标准化工厂制作，其破损主要是工厂内搬运时发生的角部缺角，破损面积及体积均较小且一般均采用了同配比的混凝土进行了修补，在此不做讨论。

1、管片运输

在管片从工厂到施工场地拼装前的过程中一般要进行水平运输和垂直搬运以及堆放过程，由于操作原因常会造成管片的磕触碰导

盾构管片修补方案设计

地铁6号线盾构施工第二合同段文化中心站～乐园站管片修补施工方案编制：审核：审批：城建隧道股份

2016年8月

目录 1、编制依据........................................................... - 1 - 1.1 编制原则.......................................................... - 1 - 1.2 编制依据.......................................................... - 1 - 1.3编制围............................................................. - 1 - 2、工程概况........................................................... - 1 - 3、管片修补........................................................... - 2 - 3.1衬砌管片要求....................................................... - 2 - 3.2管片进场验收与存放................................................. - 2 - 3.3管片损坏的原因..................................................... - 3 - 3.4管片修补方法....................................................... - 3 - 4、技术质量保证措施................................................... - 6 - 5、施工组织情况....................................................... - 6 - 6、管片修补后的验收标准............................................... - 7 -

盾构推进施工过程中隧道管片上浮问题分析

盾构推进施工过程中隧道管片上浮问题分析摘要：盾构隧道管片上浮控制是确保隧道线型符合设计要求和隧道建筑限界的关键，文章从盾构工法特性、衬背注浆、盾构姿态及线路走向等影响因素着手，对盾构掘进过程中管片产生上浮的现象、原因进行了分析研究，并提出了控制措施。关键词：盾构隧道，管片上浮，位移控制 1前言近年来在我国上海等软土地区城市地铁建设中，常常会遇到盾构隧道在施工阶段的上浮问题，严重者甚至要通过调坡等来满足线路设计要求。盾构隧道管片上浮位移控制是确保隧道线型符合设计要求、满足隧道建筑限界的关键，在盾构掘进过程中，盾构隧道的上浮问题主要由于隧道在地层中失去抗浮能力所致，它受盾构衬砌同步注浆、盾构工法特性、工程地质及水文地质条件、盾构姿态和线路走向等因素影响。上海轨道交通2号线西延伸段VI标区间隧道所在工程区域土体物理力学性质差、地下水位高、埋深浅、急曲线、大坡度设计线路等特点，致使施工阶段隧道上浮量最大达到9cm。因此，本文结合上海轨道交通2号线西延伸段VI标区间隧道管片上浮的工程实例，从盾构工法特性、同步注浆、盾构姿态及线路走向等方面着手，重点对盾构掘进过程中管片产生上浮的现象、原因及施工对策进行分析研究，为解决软土地区盾构隧道上浮问题提供一些建议。 2工程概况及地质条件分析 2.1工程概况上海轨道交通2号线西延伸工程Ⅵ标区间盾构隧道单线全长1258米，区间隧道平面总体走向呈“C”字形，纵断面总体走向呈“V”字形。隧道最大覆土厚度约为15.5米，隧道水平曲线最小转弯半径为399.851米，最大纵坡为37％。隧道外径为6200mm，内径为5500mm，衬砌为环宽1200mm的通缝管片，管片采用通缝拼装，M30双头直螺栓联接；环缝及纵缝间防水材料采用三元乙丙弹性密封垫。 2.2工程及水文地质条件分析本区段隧道埋深中间深，两端浅，隧道顶板标高-1.361～-11.129m。盾构隧道穿越地层分布较稳定，分层界限明显，土层起伏变化不大。整个区间隧道穿越土层主要为软土层，包括③1层灰色淤泥质粉质粘土、③2层灰色粘质粉土、④层灰色淤泥质粘土、⑤1-1层灰色粘土层，除③2层透水性好外，其余土层呈流塑状态，尚均匀。第6层灰色淤泥质粘土是盾构施工的主要土层，但由于其压缩性高、含水量高、孔隙比大、强度低、稳定时间长，在动力作用下极易产生流变、触变现象。在该土层中，盾构推进阻力较小，但需注意周围土体容易变形的不利影响，如果施工不当，极易造成较大的管片上浮和地面沉降，应尽量减少对土体的扰动。本场地浅部地下水属潜水类型，补给来源主要为大气降水与地表径流，水位动态为气象型，地下水埋深取0.5～0.7m。本标段施工区域微承压含水层分布于⑤2粉细砂层中，隧道因不通过此层在施工中没有特别的问题。 3盾构隧道管片上浮位移观测及分析由前所述，本区间隧道平面总体走向呈“C”字形，纵断面总体走向呈“V”字形，隧道具有埋深浅、急曲线、大坡度等特点。在整个区间盾构掘进过程中，一直对管片姿态主要是管片中心高程上浮加强监测，监测频率为一次/日。在下行线纵坡为-27.265‰的第296～305环和纵坡为37‰的第1000～1009环段管片中心高程上浮位移值进行统计，见表1、表2，图1和图2显示了根据表1、2绘制的管片拼装后不同时间的中心高程上浮位移变化曲线。从统计数据和管片垂直位移曲线走势(图1、2)可以观察出，在纵坡为-27.265‰的第296～305环段管片拼装24h后最大上浮位移达55mm，管片拼装48h 后最大上浮位移达75mm,约一周后最终上浮位移稳定在89mm左右。在纵坡为37％的第1000～1009环段管片拼装24小时后最大上浮位移达30mm，管片拼装48h后最大上浮位移达54mm，约一周后

TBM盾构隧道成型隧道管片错台控制(合并版)

标准化创建说明 TBM 管片拼装错台控制工艺标准一、标准名称 TBM 管片拼装错台控制工艺标准二、编号及分类第××号：实体工程类××号三、适用范围适用于TBM隧道成型隧道管片错台控制。四、创建时间初创：2017年10月17日定性：2017年11月20日评定：2017年11月9日五、创建单位中铁隧道局集团有限公司青岛地铁1号线土建一标项目部01工区中铁十八局集团有限公司青岛地铁1号线二标项目部二工区六、问题梳理与分析问题梳理：管片安装错台质量控制是隧道混凝土结构施工质量控制的关键，但是受设备及人为因素较大，成型管片错台的质量一直未能得到很好的控制，且由错台引起的管片破裂、隧道漏水等问题对施工和运营的影响日益突显。。问题分析：（1）TBM机械设备调试阶段辅推油缸出现泄压，导致管片未能顶紧，脱出盾尾后不同程度出现错台。（2）TBM先期施工管片操作司机对管片拼装操作不够熟练，造成管片拼装错台较大及椭圆度偏差较大。（3）TBM进洞前20-30环，豆砾石填充饱满，但因无法进行水泥浆回填，无法保证管片与开挖岩面完全固结，TBM换步后导致管片不同程度发生位移，螺栓发生形变，引起错台。（4）隧道处于2.5%长距离下坡盾尾泥浆汇入，无法完全清理干净，导致盾尾间隙偏小管片

错台。方法对策：（1）采用管片对管片拼装手进行业务培训，增强操作技能，减少管片拼装错台。（2）对TBM掘进司机及质检工程师进行业务培训，严格控制TBM掘进姿态，合理并有预见性的选择管片类型。防止管片脱出盾尾造成管片破损。（3）及时与中船沟通，解决相关设备问题，以保证施工质量。（4）对管片进行二次复紧，有意识的将管片拼装的紧凑一些。并在封顶块两侧的橡胶垫在拼装前涂抹润滑剂，封顶块、邻接块纵缝弹性密封垫内需增设尼龙绳，以限制插入时橡胶条的延伸。（5）进洞10环后开始进行双液浆固结；保质保量进行水泥浆填充，避免管片再出现质量问题。（6）拼装管片前用沙袋将头一环管片底部封堵，以防泥浆、渣土继续汇入，并及时清理盾尾，以保证盾尾底部间隙。七、创建历程及人员分工 7.1 创建历程经项目部和作业班组反复研究与实践，通过严格控制现场施工等措施解决了管片安装错台偏大的问题。 7.2 人员分工创建人员：孙郕（提议）、江春明（立项）、周泽民（审核）、王小明（编写）、姚军、孟亚彬（现场组织实施）试用单位：中铁隧道局集团有限公司青岛地铁1号线土建一标项目部01工区八、工艺流程 8.1施工工艺流程图

管片修补方案

目录一、编制说明 (1) 二、进场验收与存放 (1) 1、进场验收与评定 (1) 2、管片存放 (1) 三、管片修补分类与目的 (2) 四、管片修补方法 (2) 1、修补前的准备工作 (2) 2、修补材料与配合比 (2) 3、地面管片修补 (3) 4、隧道内管片修补 (4) 五、技术质量保证措施 (5) 1、技术保证措施 (5) 2、原材料的控制 (5) 3、后期养护措施 (5) 4、操作工艺控制 (5) 六、施工组织情况 (6) 七、管片修补后的验收标准 (6)

一、编制说明在管片运输、吊运、拼装过程中，由于自然碰撞、人为疏忽及拼装挤压等原因，管片将出现一些破损、裂缝和缺角掉边的问题，为保证管片外观质量及外防水的要求，根据?地铁工程质量检验标准?(土建部分)和盾构区间钢筋混凝土管片制作说明的要求，对管片出现一些破损、裂缝和缺角掉边进行修补，特编制管片修补方案。二、进场验收与存放 1、进场验收与评定管片进场首先由质量人员进行验收并记录后，方可视其质量状况决定是否吊卸。根据与监理、管片厂技术人员协商，管片依据破损情况划分为：合格、现场修补、退回管片厂修补和直接废弃四种。其具体标准如下：①外观整体完好无损，符合规范及设计要求，且没有缺角掉边的，定为合格品；②总体外观质量符合要求，仅局部有较小掉角缺边，不影响止水和使用效果的，视为现场修补管片。管片可以吊卸，但须作现场标识且单独存放。③管片外观有较大缺角掉边，影响止水效果的、修补后不影响使用功能的管片，定为退回管片修补类管片。④损伤情况严重、无法进行修复的管片，将视作直接废弃管片，不得进入施工现场。 2、管片存放管片存放实施分区管理，即施工现场将对于存放在管片区的合格管片和现场修补管片进行分区域存放，不得混合存放，以防止不合格管片被误吊入井下，同时也利于现场操作管理。

盾构法隧道施工中管片上浮分析和预防

盾构法隧道施工中管片上浮和预防中铁十三局集团广州地铁项目部姚明会谈家龙【内容提要】：本文结合广州市轨道交通四号线仑大盾构区间工程实例，从盾构工法特性，同步注浆工艺，盾构姿态控制及线路走向等方面着手，对土压平衡盾构施工过程中产生的隧道管片上浮现象、原因进行了分析研究，并提出了相应的施工控制对策，对盾构法隧道施工中控制管片上浮有很好的借鉴作用。【关键词】：盾构法施工管片上浮和预防 1 前言在盾构掘进过程中，管片上浮多数情况下是发生在硬岩地段，尤其在下坡段，跟踪测量结果显示，在脱出盾尾后24小时（掘进12环左右）内管片上浮值就可以达到80～100mm，在随后的时间里管片上浮速度有所减慢，在36小时后管片上浮量基本达到稳定。管片上浮主要受工程地质、水文地质、管片衬砌注浆质量、盾构机姿态控制等方面的影响。本文结合广州城市轨道交通四号线仑大盾构区间隧道管片上浮的工程实例，从盾构工法特性、同步注浆、盾构姿态及线路走向等方面着手，重点对土压平衡盾构施工过程中产生的管片上浮的现象、影响因素及应对措施进行分析研究，为解决盾构隧道管片上浮问题提供一些参考建议。 2 工程概况及地质分析 2.1工程概况仑大盾构区间线路位于广州城市中心区东南侧，属珠江三角洲平原区的珠江水网带北缘，地形略有起伏，为河流和低丘地带。区间隧道两次过山，两次过河，两次过村，一次过站。隧道右线长2301.3m，左线隧道长2298.275m。设竖曲线4个，最小竖曲线半径为3000m，最大纵坡为42.65‰。最小平面曲线半径800m。区间隧道平面总体走向为“V”字形，纵断面总体走向为“W”字形。区间线路间距为12.7m～15.7m。 2.2线路区间工程及水文地质分析本区间隧道穿越地层分布不均匀，地层分布复杂，分界不明显，起伏变化大。隧道主要穿过<8Z>中风化混合岩、<9Z>微风化混合岩地层。<8Z>地层起伏较大，隧道中有<7Z>地层出露，厚度约2m－7m。洞顶覆盖大部分为〈5Z-1〉、〈5Z-2〉地层。隧道洞顶埋深18～40m。 3 隧道管片上浮位移跟踪及分析

盾构管片修补方案(建筑类别)

天津地铁6号线盾构施工第二合同段文化中心站～阳光乐园站管片修补施工方案编制：审核：审批：天津城建隧道股份有限公司 2016年8月优质建材#

目录 1、编制依据........................................................... - 1 - 1.1 编制原则.......................................................... - 1 - 1.2 编制依据.......................................................... - 1 - 1.3编制范围........................................................... - 1 - 2、工程概况........................................................... - 1 - 3、管片修补........................................................... - 2 - 3.1衬砌管片要求....................................................... - 2 - 3.2管片进场验收与存放................................................. - 2 - 3.3管片损坏的原因..................................................... - 3 - 3.4管片修补方法....................................................... - 3 - 4、技术质量保证措施................................................... - 6 - 5、施工组织情况....................................................... - 6 - 6、管片修补后的验收标准............................................... - 7 -

关于盾构推进过程中管片上浮问题的研究(10.9)

关于盾构推进过程中管片上浮问题的研究摘要：本文通过实际盾构推进过程中管片上浮问题分析，对注浆材料进行研究。关键词：管片上浮；惰性浆液配比；注浆量； 1．前言在我国上海等软土地区城市地铁建设中，常常会遇到盾构隧道在施工阶段管片的上浮问题，严重情况甚至要通过调坡等来满足线路设计要求。盾构隧道管片上浮位移控制是确保隧道线型符合设计要求、满足隧道建筑限界，确保地铁运行安全的关键。在盾构掘进过程中，盾构隧道的上浮问题主要由于隧道在地层中失去抗浮能力所致，它受盾构衬砌同步注浆、盾构工法特性、工程地质及水文地质条件、盾构姿态和线路走向等因素影响。 2.工程概况十号线9标段古北路站至水城路站区间盾构推进工程，区间上行线1018.561m，下行线1025.927m，区间最大坡度为20‰，最小转弯半径为450米。隧道衬砌构造形式：衬砌采用1.2m预制钢筋混凝土管片，通缝拼装；管片设计强度C55、抗渗等级≥S10；隧道内尺寸：φ5500mm（内径）；隧道外尺寸：φ6200mm（外径）；每环由6块管片组成，环宽1200mm，厚度为350mm；管片环向、纵向均采用M30直螺栓连接。衬砌防水措施为两道防水，除管片混凝土结构自防水和衬砌接缝设遇水膨胀橡胶密封垫，同时在管片外弧面内侧（弹性密封垫沟槽外侧）增设一条遇水膨胀橡胶阻水条。区间穿越重要的建筑物及管线有上水Φ1200，雨水Φ1200，上海歌舞团两层房，虹桥路1518号两层建筑，延安绿地内雕塑基础，延安绿地内灯杆基础，延安路高架桥桩，纺织控股集团公司内多层房，上海市纺织工会等。盾构推进深度范围内，主要以④、⑤1层土为主，在区间中段局部涉及⑤2层和⑤3层，盾构区间地质详细情况见以下各图：图1-2古北路站～水城路站工程地质剖面

盾构隧道管片拼装施工选型与排版总结[优秀工程范文]

盾构隧道管片拼装施工选型与排版总结区间盾构结构为预制钢筋混凝土环形管片,外径6200米米,内径5500米米,厚度 350米米,宽度 1200米米.在盾构施工开工前,应对管片进行预排版,确定管片类型数量. 1）隧道衬砌环类型为满足盾构隧道在曲线上偏转及蛇形纠偏的需要,应设计楔形衬砌环,目前国际上通畅采用的衬砌环类型有三种：①直线衬砌环与楔形衬砌环的组合;②通用型管片;③左、右楔形衬砌环之间相互组合. 国内一般采用第③种,项目隧道采用该衬砌环. 直线衬砌环与楔形衬砌环组合排版优缺点：优点—简化施工控制,减少管片选型工作量;缺点—需要做好管片生产计划,增加钢模数量. 盾构推进时,依据预排版及当前施工误差,确定下一环衬砌类型.由于采用衬砌环类型不完全确定性,所以给管片供应带来一定难度 . 2）管片预排版 1、转弯环设计区间转弯靠楔形环完成,分三种：标准换、右转弯环、左转弯环.即管片环向宽度六块不是同一量,曲线外侧宽,内侧窄. 管片楔形量确定主要因素有三个：①线路的曲线半径;②管片宽度 ;③标准环数与楔形环数之比u值.还有一个可供参考的因素：楔形量管模的使用地域.楔形量理论公式如下： △=D(米+n)B/nR ①

(D-管片外径,米:n-标准环与楔形环比值,B-环宽,R-拟合圆曲线半径) 本次南门路到团结桥楔形环设计为双面楔形,楔形量对称设置于楔形环的两侧环面.按最小水平曲线半径R=300米计算,楔形量△=37.2米米,楔形角β=0.334°. 值得注意的是转弯环设计时,环宽最大和最小处是固定的 ,左转弯以K块在1点位设计,右转弯以K块在11点位设计,即在使用转弯环时,要考虑错缝拼装和管片位置要求. 2、圆曲线预排版设需拟合圆曲线半径为450米(南门路到团结桥区间曲线半径值),拟合轴线弧长270米,需用总楔形量计算如下： β=L/R=0.6 ② △总=(R+D/2)β-(R-D/2)β=3720米米③ 由△总计算出需用楔形环数量： n1=△总/△=100 ④ 标准环数量为： n2=(L-n1*B)/B=125 ⑤ 标准环和楔形环的比值为： u=n2：n1=5:4 ⑥ 即在R=450圆曲线上,标准环和楔形环比例为5:4,根据曲线弧长计算管片数量,确定出各类型管片具体数量,出现小数点时标准环数量减1,转弯环加1.

如何进行盾构法施工隧道管片选型排版

进一步减小。通常我们以各组油缸行程的差值的大小来判断是否应该拼装转弯环，在两个相反的方向上的行程差值超过40mm时，就应该拼装转弯环进行纠偏，拼装一环转弯环对油缸行程的调整量见表1，也就是拼装1环10点左转弯环，可以使左、右两组的油缸行程差缩小38mm。德国海瑞克公司的土压平衡式盾构机，如图3所示，10对推进油缸分为A、B、C、D四组，分别代表上、右、下、左四个方向。油缸行程可以通过位移传感器反映在显示屏上，通过计算各组油缸之间的差值，就能进行正确的管片选型。下面举例说明：现有一组油缸行程的数据如下： B组（右）：1980mm C组（下）：1964mm D组（左）：1934mm A组（上）：1943mm 左右行程差为：D－B=1934－1980=－46mm 上下行程差为：A－C=1943－1964=－21mm 图油缸分区图由上可以看出，盾构机的轴线相对于管片平面向左上方倾斜。在对这环管片进行选型的时候，就应选择一环左转弯环且还要有向上的偏移量。对照表1后得出，此环应选择左转弯环在1点拼装。拼装完管片后掘进之前油缸行程的初始数据理论为：A组（上）：454mm B组（右）：465mm C组（下）：453m D组（左）：450mm。这样左右与上下的油缸行程差值基本控制在20mm之内，有利于盾构掘进及保护管片不受破坏。（如果上述数据在左转弯曲线上，下一环管片仍安装一环左转弯环管片，那么盾构姿态基本调整过来）。 4、盾构间隙与油缸行程之间的关系在进行管片选型的时候，既要考虑盾尾间隙，又要考虑油缸行程的差值。而油缸行程的差值更能反映盾构机与管片平面的空间关系，通常情况下应把油缸行程的差值作为管片选型的主要依据，只有在盾尾间隙接近于警戒值（25mm）时，才根据盾尾间隙进行管片选型。 3、影响管片选型的其他因素 3.1 铰接油缸行程的差值目前地铁盾构工程中大多采用的是铰接式盾构机，即盾构机不是一个整体，而是在盾构机中体与盾尾之间采用铰接油缸进行连接，铰接油缸可以收放，这样就更加有利于盾构机在曲线段的掘进及盾构机的纠偏。铰接油缸利用位移传感器将上、下、左、右四个方向的行程显示在显示屏上，当铰接油缸的上下或左右的行程差值较大时，盾构机中体与盾尾之间产生一个角度，这将影响到油缸行程差的准确性。这时应当将上下或左右的行程差值减去上下或左右的铰接油缸行程的差值，最后的结果作为管片选型的依据。（海瑞克盾构铰接油缸有三种模式，锁、收和自由放开，当盾构在直线上，盾构姿态很好，可以使用锁定模式，当

盾构隧道管片质量检测技术准则CJJ／T

盾构隧道管片质量检测技术标准（C J J/T164-2011）说明：目前网上尚无“盾构隧道管片质量检测技术标准（CJJ/T164-2011）”的word版文档；为了让大家更好的学习和交流这份规范，网友ershibasui1474编写了这份规范的电子版，请大家尊重该规范的版权和权威性，不得侵犯该规范编写单位及编写人的知识产权。该规范是在很匆忙的时间内完成的，并未进行复核，请大家在阅读时注意其中可能存在的错误并予以更正。 1总则 1.0.1为加强盾构法隧道工程施工管理，统一盾构隧道管片质量检测和验收，保证检测准确可靠，制定本标准。 1.0.2本标准适用于采用盾构法施工的盾构隧道混凝土管片和钢管片进场拼装施工前的检测和质量验收。 1.0.3盾构隧道管片质量检测和验收除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语 2.0.1管片盾构隧道衬砌环的基本单元，包括混凝土管片和钢管片。 2.0.2混凝土管片以混凝土为主要原材料，按混凝土预制构件设计制作的管片。 2.0.3钢管片以钢材为主要原材料，按钢构件设计制作的管片。 2.0.4水平拼装检验将两环或三环管片沿铅直方向叠加拼装，通过测量管片内径、外径、环与环、块与块之间的拼接缝隙，从而评价管片的尺寸精度和形位偏差。 2.0.5渗漏检验对混凝土管片外弧面逐级施加水压，观察水在混凝土管片内弧面及拼接面的渗透情况，评价管片抵抗水渗漏的能力。 2.0.6抗弯性能检验对混凝土管片施加抗弯设计荷载，分析混凝土管片在抗弯荷载作用下的变形、管片表面裂缝的产生和变化，评价管片的抗弯性能。 2.0.7抗拔性能检验

对混凝士管片中心吊装孔的预埋受力构件进行拉拔试验，评价管片吊装孔的抗拔性能。 2.0.8粘皮混凝土表面的水泥砂浆层被模具粘去后留下的粗糙表面。 2.0.9飞边模塑过程中溢人模具合模线或脱模销等间隙处并留在混凝土管片上的水泥砂浆。拼接面采用某种方式将盾构隧道管片连接起来，管片与管片之间的接触面。环向盾构隧道管片拼装成环后，环的切线方向。纵向盾构隧道管片拼装后，环与环的中心连线方向。渗漏检验装置在渗漏检验中，用于固定由凝土管片试件，并能在管片外弧面与试验架钢板之间形成密闭区间进行充水加压试验的试验台座。渗漏检验装置由检验架钢板、刚性支座、横压件、紧固螺杆、橡胶密封垫等组成。 3基本规定 3.0.1盾构隧道管片检测，应在接受委托后，进行现场和有关资料调查，制定检测方案并确认仪器设备状况后进行现场检测，根据计算分析和结果评价判断是否进行扩大抽检，并应出具检测报告(见图3.0.1)。图3.0.1盾构隧道管片检测工作程序初检结果不

盾构隧道管片修补方案

盾构隧道管片修补施工方案一、编制目的及编制依据 1.1 编制目的管片结构强度是盾构隧道工程的重要环节，施工中，针对盾构工程的特点，管片在施工过程中易出现破损、崩角等质量通病。采取合理的管片修补措施，确保工程质量达到设计与施工规范要求，特制定此施工方案。 2.2编制依据（1）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2）混凝土强度检验评定标准（GBJ107-87）（3）盾构法隧道施工与验收规范（GB50446-2008）（4）其它相关技术文件及图纸等。二、隧道管片破损机理引起隧道管片破损的主要原因是吊装或水平运输过程中磕碰；盾构掘进过程中盾构姿态控制不当；拼装过程中违反操作规程。具体可分为以下几类：

1、管片在运输、吊装过程中受挤压、碰撞，缺边掉角； 2、在掘进中盾构姿态控制不当，造成盾尾与管片的间隙过小或者没有间隙，管片出盾尾时被盾壳拉伤，盾构机姿态调整时,千斤顶行程差过大而导致受力不均出现管片损坏； 3、管片拼装质量差，螺栓未拧紧，接缝张开过大，以致推进过程中管片受力不均，造成崩角和破损； 4、千斤顶撑靴顶在管片上不正(盾尾间隙不均匀时)会使管片内侧或外侧的混凝土破损。三、管片破损修补措施 1、缺角、崩角管片修补方法（顶部管片）

修补材料:①渗透性聚合物水泥修补砂浆；②高渗透改性环氧防腐涂料；③白水泥；④细砂；⑤聚合物水泥修补砂浆乳液。修补方式：①对缺损部位凿锚处理，用钢丝刷清除破损部位的残渣，用水清洗干净；②按照乳灰比1：6拌合聚合物砂浆，分层进行修补，每层厚度控制在15mm以内，分层修补时间间隔6～7小时；④面层涂刷3～5mm厚砂浆，砂浆使用高渗透改性环氧防腐涂料、白水泥、细砂按1：5：10进行配色。 2、大块崩角管片修补方法（侧面、底面的部位）

盾构隧道转弯环管片在曲线上的排版

盾构隧道转弯环管片在曲线上的排版【东莞地铁R2线盾构前言】：盾构施工在缓和曲线上的管片选型排版直接关系到在圆曲线上盾构机的姿态控制，现以某区间缓和曲线段管片的选型排版为例，对管片在缓和区线段的选型排版方法进行总结介绍，以便在今后盾构施工进行借鉴和指导。一般排版设计的管环宽是1.5米就考虑1.502米-1.503米我考虑的是1.503米排版情况很好。一、引言目前盾构工程在地下铁路施工中应用越来越多，由于曲线的存在就要用标准环与转弯环配合使用，以适应线路的走势。曲线是由一条圆曲线和两条缓和曲线组成。对于圆曲线的管片排版已有了相对较为成熟的理论。而缓和曲线上的管片排版以往通常是根据盾构机VMT来选择，没有成型的理论支持，为此，结合测量理论和弯环管片的实际探索出在缓和曲线上准确选择弯环管片理论排版的方法，介绍给大家，供参考和借鉴。二、缓和曲线理论按线路的前进方向，直线与缓和曲线的连接点称为直缓点，依次类推其余各点分别为缓圆点、圆缓点、缓直点，分别记为ZH、HY、YH、HZ。其相对关系见图1及图2。图1 曲线要素示意图

图2 缓和曲线图由可得 β――为缓和曲线上任一点P处的切线角； ――任一点P所对应的切线长 L S =L时，即可得出β=L/2R (rad) 。当L S 2.1.弯环管片偏转角计算依照曲线的圆心角与转弯环产生的偏转角关系可知：图3 标准环、转弯环关系图 θ=2γ=2arctgδ/D 式中： θ—转弯环的偏转角δ—转弯环的最大楔形量的一半D—管片直径将数据代入得出θ＝0.3629o

三、缓和曲线上转弯环管片用量计算在缓和曲线段内，缓和曲线切线角β与一环转弯环的偏转角θ的比值即为曲线上所需管片的数量。现以某区间右线JD8为例进行计算。某区间管片技术参数如下：管片长度：1500ｍｍ；管片内径：5400ｍｍ；管片厚度：300ｍｍ；管片外径：6000ｍｍ；转弯环楔形量：38ｍｍ； N=β/θ=10.53(环) N——单条缓和曲线需加设的弯环管片用量由此可以看出在JD8的单条缓和曲线上需放10.53环转弯环管片，但是管片都要成环拼装，0.5环就要和圆曲线组合综合考虑了，整条曲线的弯环数按取整数进行取舍，如果有不足一环的管片存在，就可以多拼出一个转弯环，而不能少拼，即拼11环。四、缓和曲线上转弯环管片位置确定考虑切线角β累计超过转弯环偏转角θ的一半时即应该放置一个转弯环管片，可以计算出当β＝0.5θ、1.5θ、2.5θ、3.5θ……时所对应曲线长，即将每一个弯环所对应的曲线长度逐个计算出来。再通过曲线位置计算出转弯环在线路上的具体里程。从表中可以清楚的看出每个转弯环管片准确的位置。

盾构隧道管片破裂原因分析及预防

盾构隧道管片破裂原因分析及预防楼红波（Louhongbo ）（中铁十六局集团有限公司 100018） {China 16th Bureau Group Limited Company post code 100018} 摘要：从盾构隧道管片生产及拼装的特点出发，结合实例，分析成型隧道管片破损原因及预防措施。关键词：管片破裂预防近几年，随着盾构隧道在国内城市交通、水利、国防等方面的广泛应用，盾构隧道的质量控制日益引起施工单位的重视，由于目前盾构隧道的衬砌普遍采用单层装配式管片衬砌,盾构隧道的质量控制主要是对拼装管片的质量控制，包括管片生产质量、拼装质量二个方面。下文针对深圳地铁一期工程华岗盾构区间隧道成型管片破损的原因及相应处理措施进行阐述。 1、工程概况深圳地铁一期工程7标段华－岗区间盾构位于深圳市市中心区，起讫里程CK5+338.800～CK7+108.601，右线隧道长1778.084m ，左线隧道长1793.521m ，最小水平曲线半径300m ，最小垂直曲线半径3000m ，最大坡度30‰。盾构隧道主要穿越砂层和粘性土层中通过，部分位于全风化～强风化的花岗岩中，局部位于中风化的花岗岩中。地下水一般位于2.0～6.9m ，以孔隙潜水为主，水位变幅0.5～1.0m ，砂层透水性较好。区间隧道采用海瑞克Φ6.25m 土压平衡盾构机进行施工，幅宽1.2m 单层通用型管片衬砌。管片厚300m ，配筋率153.8Kg/m 3 ，管片生产采用德国产进口带振动器钢模，由于深圳市港创预制件公司进行管片生产。 2、管片破损情况分类成型隧道内管片破损情况根据破损的位置主要可以分为四种：管片外弧面破裂、管片边角崩裂、管片环向螺栓孔处砼崩裂、管片吊装孔处砼破裂。在隧道贯通后，我们对四种破损进行了统计，共统计了破损点41处，其中5处管片外弧面破裂根据施工记录计算。管片外弧面破裂10% 管片边角崩裂35% 螺栓孔处砼破裂 49%吊装孔处砼破裂 6% 3 破裂原因分析

李玲：盾构隧道管片上浮原因分析

盾构隧道管片上浮原因分析及控制措施 1、前言在盾构掘进中，管片上浮是一个非常棘手、非常令人头痛的问题。造就一条外观完美、曲线圆滑的好隧道，控制管片上浮是我们地铁建设中的重中之重。 2、管片上浮的限制与危害管片上浮是指管片脱离盾尾后,在受到集中应力后产生向上运动的现象。《规范》规定盾构掘进中线平面位置和高程允许偏差为±50mm。管片拼装偏差控制为±50mm。隧道建成后，中线允许偏差为高程和平面为±100mm，且衬砌结构不得侵入建筑限界。由此推算管片上浮允许值与盾构姿态、管片姿态密切相关，因此均应限制在±30mm以内才能保证不侵限，并使管片外侧得到均匀的注浆回填。管片上浮的危害：一是造成盾构隧道的“侵限”。二是在管片的端面产生剪切应力，造成管片的错台、开裂、破损和漏水，降低管片结构的抗压强度和抗渗压力。 3、管片上浮的环境特征 ⑴、从地层地质情况来看，管片在硬地层﹤8﹥岩石中等风化带，﹤9﹥岩石微等风化带容易上浮，且地层越硬上浮情况越严重。其次，在上软下硬地层中引起的管片上浮也比较严重。 ⑵、从线路特征来看，在变坡点、上坡段、反坡点，尤其是在竖曲线的最低点，管片上浮比较严重。 ⑶、从管片上浮影响范围来看，一般是10～15环连续出现上浮情况。 ⑷、从管片上浮的速率和快慢来考虑，在开始上浮的第一天,数值一般可以达到稳定值的2/3,第二天上浮值为稳定值的1/4～1/3,到第三天、第四天管片就

不再有上升的趋势，逐步稳定下来。 ⑸、从其他方面，比如注浆不饱满且水大时；上下千斤顶推力差过大时；螺栓未拧紧时；受浆液性质的影响时；管片由于螺栓的影响而自身带有的特性等都或多或少的会引起管片的上浮。 4、管片上浮的原因结合在广州三号线客大盾构区间的施工经验，可从以下四个方面来分析管片上浮的原因 ⑴、同步注浆不饱满，从而存在上浮空间本工程拟采用一台德国HERRENKNECHT公司设计与制造的φ6250mm 复合式盾构机进行施工。盾构机设备总长为73 m，刀盘的外径设计为6280mm，。盾构区间圆形隧道（管片）外径6.0m，内径5.4m，管片厚度300mm，管片宽度1.5m，分块数为6块（管片由一块封顶块、两块邻接块、三块标准块构成）。盾构机与管片之间存在着140㎜的建筑空隙，如果同步注浆不饱满，使管片外侧与土层之间的间隙没有及时有效地充填，就必然出现管片上浮的空间。其次，在同步注浆不饱满时，地层土软硬不同，产生的管片上浮情况也不同。一般情况下，软地层不容易上浮，而硬地层却有空间导致管片上浮。这是因为在掘进过程中，对于软地层，上部松软地层土的自稳性差，会因为自重、存在空隙而有相对的下沉，从而使因注浆不饱满造成的管片和土层之间的剩余空隙基本消失。硬地层由于自稳能力强，完整性好，能很好的控制自身沉降。再者同步注浆采用凝结时间为5h～7h的砂浆，使管片有足够的上浮空间和时间，且地层越硬，管片上浮的情况越严重。另外，土层软硬不均现象，包括软硬交接面的倾斜度、长度、上覆土层情况等都能影响管片的上浮。尤其在上软下硬地层中，管片上浮情况最为严重。由于

盾构隧道管片材料检验方案

盾构隧道管片材料检验盾构隧道管片中涉及的主要材料有水泥、集料、水、混凝土外加剂、掺合料、钢筋、钢纤维和混凝土等，为时时掌控管片质量，必须对其材料实施严格控制，因此在制作管片前，对这些材料应进行检验。遵循现行标准，制定的具体检验方法如下所列： 1 水泥水泥宜采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，其检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应符合表1的规定。表1 水泥的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法 2 钢筋钢筋直径大于10mm时宜采用热轧螺纹钢筋，直径小于或等于10mm时宜采用低碳钢热轧圆盘条。其检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应分别符合表2、表3的规定。当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。表2 热轧螺纹钢筋的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法

表3 低碳钢热轧圆盘条的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法钢筋焊接前须消除焊接部位的铁锈、水锈和油污等，钢筋端部的扭曲处应矫直或切除，施焊后焊缝表面应平整，不得有烧伤、裂纹等缺陷。钢筋焊接接头的检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应符合表4的规定。表4 钢筋焊接接头的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法

3 集料细集料宜采用中砂，细度模数为2.3~3.0，含泥量不应大于2%，砂的检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应符合表5的规定。表5 砂的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法粗集料宜采用碎石或卵石，其最大粒径不宜大于30mm且不应大于钢筋骨架最小净间距的3/4，针片状含量不应大于15%，含泥量不应大于1%。石的检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应符合表6的规定。表6 石的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法

管片修补方案

东莞至惠州城际轨道交通项目GZH-2标管片修补方案编制单位：中铁十八局集团有限公司莞惠城际GZH-2标项目部编制时间：2014年11月 25日

一、工程概况本标段盾构区间隧道起始于东莞市蔡屋基村西南侧约100m处，与莞惠城际GZH-2标明挖段相接，下穿蔡屋基村、周溪村2~3层房屋（GDK11+600~GDK12+100），莞太立交桥（右线平面上避开立交桥的桥桩分别从立交桥的两跨下穿过），经过GDK12+250.050区间风井后，沿莞太大道敷设约750m后，向东行驶，下穿新基工业区（3~6层房屋）、万科金域华府（建筑桩基群），转至规划二路至GDK14+199盾构接收井。本标段左线设计起点里程GDZK11+499.5，终点里程GDZK14+199，长链606.3m，总长3305.8m；本标段右线设计起点里程GDZK11+501.1，终点里程GDK14+199.0，长链578.87m,右线全长3276.7m，结构型式为单线单洞结构。本区间隧道最大线路纵坡为30‰，最小纵坡为10.5‰，竖曲线半径均为10000m，隧道顶部最大埋深为45m，最小埋深8.6m，隧道穿越的地层以弱风化花岗片麻岩为主。管片断面外径为8.5m，内径为7.7m，厚度0.4m,宽度1.6m，采用单层通用装配式混凝土管片衬砌，采用“4+2+1”即四块标准块、两个邻接块、一个封顶块组成衬砌环模式，错缝拼装,双面楔形量46mm。为保证隧道的防水要求及盾构隧道用钢筋混凝土管片外观质量的完整，我项目部特制订隧道防水堵漏及管片修补方案。二、受损管片修补方案盾构隧道衬砌管片强度和防水等级均较高，安装成型的管片环一旦破损，将很难恢复到原生产的强度和防水等级。为提高破损管片的修复质量，满足设计和规范要求，需要在同标号的水泥中添加特殊的修复材料，同时根据管片破损的位置、破损面积和厚度的不同，采用不同的混凝土配比和不同的修补方法进行修补。 2.1修补材料介绍环氧树脂砂浆主要由环氧树脂+固化剂+增塑剂+稀释剂+填料组成，具有良好的振动和易性、强度高、粘结力强、耐腐蚀、防水，可用来修补裂缝及钢筋的

盾构隧道管片排版总结

管片选型与排版区间盾构结构为预制钢筋混凝土环形管片，外径6200mm,内径 5500mm,厚度350mm,宽度1200mm。在盾构施.匸开工前，应对管片进行预排版，确定管片类型数量. 1)隧道衬砌环类型为满足盾构隧道在曲线上偏转及蛇形纠偏的需要，应设计楔形衬砌环，目前国际上通畅采用的衬砌环类型有三种：①直线衬砌环与楔形衬砌环的组合；②通用型管片；③左、右楔形衬砌环之间相互组合。国内一般采用第③种，项目隧道采用该衬砌环。直线衬砌环与楔形衬砌环组合排版优缺点：优点一简化施工控制，减少管片选型工作量；缺点一需要做好管片生产计划，增加钢模数量。盾构推进时，依据预排版及当前施工误差，确定下一环衬砌类型。由于采用衬砌环类型不完全确定性，所以给管片供应带来一定难度。 2)管片预排版 1、转弯环设计区间转弯靠楔形环完成，分三种：标准换、右转弯环、左转弯环。即管片环向宽度六块不是同一量，曲线外侧宽，内侧窄。管片楔形量确定主要因素有三个：①线路的曲线半径；②管片宽度；③标准环数与楔形环数之比u值。还有一个可供参考的因素：楔形量管模的使用地域。楔形量理论公式如下： △二D (m+n) B/nR

(D-管片外径，m:n-标准环与楔形环比值，B-环宽，R-拟合圆曲线半径) 木次南门路到团结桥楔形环设计为双面楔形，楔形量对称设置于楔形环的两侧环面。按最小水平曲线半径R二300m计算，楔形量△二37. 2mm,楔形角o 值得注意的是转弯环设计时，环宽最大和最小处是固定的，左转弯以K 块在1点位设计，右转弯以K块在11点位设计，即在使用转弯环时，要考虑错缝拼装和管片位置要求。 2、圆曲线预排版设需拟合圆曲线半径为450m (南门路到团结桥区间曲线半径值)，拟合轴线弧长270m,需用总楔形量计算如下： B 二L/R二② △总二(R+D/2 ) B- (R-D/2 ) 3 =3720mm ③ 由△总计算出需用楔形环数量： nl二△总/A=100 ④ 标准环数量为： n2= (L-nl*B) /B二125 ⑤ 标准环和楔形环的比值为： u=n2： nl=5:4 ⑥ 即在R二450圆曲线上，标准环和楔形环比例为5:4,根据曲线弧长计算管片数量，确定出各类型管片具体数量，出现小数点时标准环数量减1,转弯环加lo 3)管片实际拼装位置排版

盾构管片选型设计

智慧城站~神舟路站区间管片选型设计 1、管片选型的原则 1.1 管片选型适合隧道设计线路； 1.2 管片选型适应盾构机的姿态； 2、遵从隧道设计线路 2.1 管片技术参数 2.2 管片布置方式本区间设计部署三种圆曲线，平面半径分别为R=600米、R=615米、R=800米、R=1000米；竖曲线形式为R=5000米、R=10000米。依照曲线的圆心角与弯环偏角关系，各种施工段的的布置方式管片为：（1）直线段：8+1模式由于没有设计平、纵曲线，故仅考虑盾构机在掘进过程中，出现蛇行纠偏所表示的工况。即8个标准环加1个右（左）弯环配置。因为纠偏环多在缓和曲线到曲线之间，到曲线前就需提前安装纠偏环进行调整，以减少进曲线发生纠偏过急现象。（2）R=600m段：1+1模式在600m半径的圆曲线上，每隔3.80m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为3环标准环+2环转弯环。（3）R=615m段：1+1模式在615m半径的圆曲线上，每隔3.89m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为3环标准环+2环转弯环。（4）R=800m段：2+1模式在800m半径的圆曲线上，每隔5.06m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为2环标准环+1环转弯环。（5）R=100m段：4+1模式在1000m半径的圆曲线上，每隔6.33m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为3环标准环+1环转弯环。

（6）R=5000m竖曲线段：20+1模式在5000m半径竖曲线上，每隔31.65m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为20环标准环+1环转弯环。（7）R=10000m竖曲线段：41+1模式在10000m半径竖曲线上，每隔63.31m要用一环转弯环，标准环与转弯环的拼装关系为41环标准环+1环转弯环。

盾构区间管片破损修复及加强处理专项方案

目录一、编制依据 (1) 1.1、设计依据 (1) 1.2、设计规范 (1) 1.3、适用范围 (1) 二、工程概况 (1) 三、管片破损情况 (2) 四、工程筹划 (2) 4.1、施工准备 (2) 4.2、工期安排 (3) 4.3、劳动力配置 (3) 4.4、材料、工具 (3) 4.5、C50高强砂浆配合比 (3) 五、主要施工方案及方法 (4) 5.1、表面破损修补施工 (4) 5.1.1、清理破损部位 (4) 5.1.2、破损深度大于3cm处理方法 (4) 5.1.3、破损深度小于3cm处理方法 (4) 5.1.4、砂浆回填修补 (4) 5.1.5、养护 (5) 5.1.6、验收 (5) 5.2、管片加强施工 (5) 5.2.1、管片植筋 (7) 5.2.2、钢环安装 (7) 5.2.3、钢环侧面封堵 (8) 5.2.4、钢环背后注浆 (9) 5.2.5拆除侧面封堵楔形块 (9) 5.2.6钢环之间连接 (9) 5.2.7涂刷防火防腐漆 (10)

5.3、洞门圈梁处渗水处理 (11) 六、质量要求及保证措施 (11) 七、脚手架搭设技术措施 (12) 八、安全、质量保证 (13) 8.1、施工安全注意事项 (13) 8.2、安全用电 (13) 8.3、质量检查保证措施 (13) 附件 (14)

盾构区间管片破损修复及加强处理专项方案一、编制依据 1.1、设计依据 1、《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446—2008） 2、《工程建设环境安全技术管理体系》（试行） 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002） 4、盾构隧道工程施工设计盾构主体设计 5、盾构法区间结构管片钢环加固设计图 6、国家现行的有关规范、规程和标准 7、我单位从事地铁、市政等工程的施工经验 1.2、设计规范 1、在充分了解设计图纸的基础上，采用安全有效、合理可行的施工方案； 2、确保工程质量，保证施工安全和施工进度的原则； 3、确保“安全第一、预防为主、综合治理”的原则； 4、严格按照规范、标准、设计图纸施工的原则。 1.3、适用范围本方案适用于右线615~621环管片的破损修复和加强处理。二、工程概况区间右线起止点里程范围为YDK19+285.916~YDK20+031.225,长为745.3m，共计621环，南段连接站，为侧式车站，区间在临近车站处为上下叠落，隧道竖向间距1.95m。盾构段面形式均为标准断面，衬砌环外径6000mm，内径5400mm，管片宽度1200mm，管片厚度300mm。衬砌环由1个封顶块(C型)、2个邻接块(B型)、3个标准块(A型)组成。衬砌环向分6块，即3块标准块(中心角67.5°)，2块邻接块(中心角67.5°)，一块封顶块(中心角22.5°)。衬砌环纵、环缝均采用弯螺栓连接，其中每环纵缝采用12根螺栓，每个环缝采用16根螺栓。管片混凝土强度等级为C50，抗渗等级P12。管片连接螺栓强度采用等级为6.8级、性能等级为B级的钢材。