盾构管片水气泡成因及防治

浅析盾构喷涌形成的原因及对应处理措施随着城市的不断发展，交通越来越繁忙，未解决这一问题，越来越多的城市开始发展立体交通；地下交通自然首当其冲出现在城市规划的蓝图上，本文浅析了盾构喷涌的原因及处理措施，以供探讨。

标签：盾构喷涌；原因；措施1、什么是喷涌隧道施工工程盾构掘进的地层由上至下为素填土、软土、残积土和风化岩。

渣土其具有明显的触变性和流动性，在一定动水压力下，具有产生流土或管涌的可能，盾构开挖时易产生严重流砂，我们称之为——喷涌。

2、螺旋机喷涌引起的危害2.1机械停工大量的泥水从螺旋机出渣口喷出，严重影响到连接桥区域内的施工环境，甚至影响到盾尾及整个台车工作范围。

这样施工中就不可避免造成停机必须清理渣土，而渣土清理采用人工清理，耗时长。

2.2产生二次喷涌当盾构机停止掘进，关闭螺旋机出渣口闸门时，土仓内的泥水又迅速填满整个螺旋机，一旦重新开启闸门，将叉会产生喷涌。

这样就会形成恶性循环，掘进速度放缓，盾尾渣土清理时间很长，严重影响盾构施工进度。

2.3引发地表塌陷由于在喷涌过程中无法有效控制实际出土量，使得盾构在推进过程中难以建立真正的土压平衡，从而加大对地层的扰动，甚至会引发地表塌陷等害。

隧道施工过程中盾构螺旋机喷涌后台车区域施工环境。

3、地层条件、水压、掘进参数是喷涌产生的因素3.1若部位属于沙层等敏感地层：地下水的通路没有阻断，泡沫剂或膨润土不合适，土体改良效果差，在水流量及水压力大的情况下，极易发生喷涌。

3.2若处于在中风化或者微风化岩层：裂隙水发育，后方水路叉未封闭。

仓内土体由于水流的影响难以改良，也会产生喷涌。

本标段就产生过喷涌状况，由于掌子面裂隙水发育，掌子面来水很大，后方二次注浆又未饱满，导致仓内极易积蓄大量地下来水，对掘进产生的很大的阻碍。

4、在盾构施工中的非正常情况非正常情况有以下三种：1、排土压力很大，但不随大量水体涌出；2、排土水流量很大，但压力小，易于控制；3、排土压力大，水流量也很大，导致渣土和水一起喷；5、案例分析——莞惠三标寮步至东城南站盾构案例莞惠三标寮步至东城南站盾构地段地层复杂，在施工中三种情况均出现过。

预制管片混凝土气泡的预防与控制摘要：本文主要探讨了预制管片混凝土中气泡的预防与控制方法。

首先介绍了混凝土气泡形成的机理和影响因素，然后提出了一系列预防混凝土气泡的措施，包括优化配合比、合理选用砂石料、增加振捣时间和振捣次数、减少混凝土流动性和控制坍落度等。

接着介绍了控制混凝土气泡的措施，包括使用表面活性剂、采用合适的振动方式、减少混凝土流动距离和采用低气含量水泥、加强粗、细骨料进场质量控制、控制混凝土拌合物的水灰比、加强模板的清理与涂装等。

最后，通过实验结果和分析，验证了这些控制措施的有效性，并探讨了混凝土气泡预防和控制的局限性和未来研究方向。

综上所述，本文对预制管片混凝土气泡的预防与控制提供了一定的理论指导和实践参考。

关键字：预制管片混凝土、气泡、配合比、预防与控制一、引言混凝土作为工程施工过程中普遍使用的建筑材料，混凝土的质量和性能对工程的安全性与耐久性起着至关重要的作用。

然而，混凝土在生产和施工过程中容易产生气泡，这些气泡会对混凝土的密实性和强度产生负面影响，甚至可能导致工程结构的破坏和安全事故发生。

因此，在施工过程中预防和控制混凝土中气泡的形成是一个非常关键的问题。

在探讨混凝土中气泡的形成机理和控制方法，为混凝土工程的生产和施工提供技术支持。

通过优化配合比、振捣、流动性控制、表面活性剂和模具清理等方面，提出了预防和控制混凝土气泡的措施。

这些措施能够有效地降低混凝土中气泡的含量，提高混凝土的密实性和强度，保证工程的安全性与耐久性。

本文的研究成果具有广泛的应用价值和实际意义，对于推动混凝土工程的可持续发展和提高我国工程建设的质量水平具有重要的意义。

二、预制管片混凝土气泡形成的原因1.气泡形成的机理（1）水泥水化反应水泥在混凝土中发生水化反应时，会产生一定量的气体，如CO2、H2O等。

这些气体会在混凝土中形成气泡，如果这些气泡不能及时排出，就会导致混凝土中气泡的形成。

（2）混凝土中的水分蒸发混凝土在凝结过程中，水分逐渐从混凝土中蒸发出去。

盾构管片防水质量问题的应急预案1、管片压浆孔渗漏(1)现象管片压浆孔处渗漏，压浆孔周围有水渍，压浆孔周围混凝土有钙化斑点。

(2)原因分析①压浆孔的闷头未拧紧；②压浆孔的闷头螺纹与预埋螺母的问隙大。

(3)预防措施①要用扳手拧紧压浆孔的闷头；②在闷头的螺丝上缠生料带，以起到止水的作用。

(4)治理方法①将闷头拧出，重新按要求拧紧；②在压浆孔内注少量水泥浆堵漏，然后再用闷头闷住。

2、管片接缝渗漏(1)现象地下水从已拼装完成管片的接缝中渗漏进入隧道。

(2)原因分析①管片拼装的质量不好，接缝中有杂物，管片纵缝有内外张角、前后喇叭等，管片之间的缝隙不均匀，局部缝隙太大，使止水条无法满足密封的要求，周围的地下水就会渗漏进隧道；②管片碎裂，破损范围达到粘贴止水条的止水槽时，尤其是管片角部碎裂，止水条与管片间不能密贴，水就从破损处渗漏进隧道；③纠偏量太大，所贴的楔子垫块厚度超过止水条的有效作用范围；④止水条粘贴质量不好，粘贴不牢固，使止水条在拼装时松脱或变形，无法起到止水作用；．⑤止水条质量不符合质量标准，强度、硬度、遇水膨胀倍率等参数不符合要求，而使止水能力下降；⑥对已贴好止水条的管片保护不好，使止水条在拼装前已遇水膨胀，管片拼装困难且止水能力下降。

(3)预防措施①提高管片的拼装质量，及时纠环面，拼装时保证管片的整圆度和止水条的正常工况，提高纵缝的拼装质量；②对破损的管片尤其是管片角部及时进行修补，运输过程中造成的损坏应在贴止水条以前修补好。

对于因为管片与盾壳相碰而在推进或拼装过程中被挤坏的管片，也应原地进行修补，以对止水条起保护作用；③控制衬垫的厚度，在贴过较厚衬垫处的止水条上应按规定加贴一层遇水膨胀橡胶条；④应严格按照粘贴止水条的规程进行操作，清理止水槽，胶水不流淌以后才能粘贴止水条：⑤采购质量好的止水条产晶，在施工过程中定期抽检止水条的质量，产品须检验合格方能使用；⑥在施工现场加工雨棚等防护设施，加强对管片的保护。

绿色环保建材DOI :10.16767/j .cnki .10-1213/tu .2020.011.005盾构管片生产中气泡和裂缝的防治措施探讨刘成虎中国水利水电第七工程局有限公司摘要：随着现代化城市建设的持续推进，我国的地铁工程 飞速发展，盾构法在地铁施工中的应用越发广泛。

作为隧道预 制衬砌环的基本组成部分，盾构管片的质量与隧道施工质量密 切相关。

在生产盾构管片的过程中，最常遇到的问题便是表面 的气泡以及收缩裂缝，这两大通病会严重影响管片的抗滲能力 与抗压强度，而且还增加了后期的修补工作量。

本文分析了盾 构管片在生产过程中气泡产生和脱模后裂缝的形成原因，继而 探讨了有效地处理措施。

关键词:地铁施工；盾构管片；通病；气泡；裂缝；措施 1引言盾构法是隧道重要的施工方法，优势是掘进速度快、安全性 高，适应性好，几乎可以满足任何土质的施工要求。

管片主要有 普通环与通用环两种类型，一环由6片或者9片管片组成，管片 之间可以用弯螺栓连接也可以用直螺栓连接。

尽管不同的常见 生产管片的工艺有所区别，但生产流程基本一致，主要采用两种 模式，一种是固定模生产，另一种是流水线模生产。

钢筋在定位 胎具焊接成型钢骨架，由振动台震动成型,通过自动温度控制系 统进行蒸汽养护。

在管片的生产过程中，多种因素都能影响生 产质量，比如生产技术、管理水平、员工的技能水平、生产设备可 靠程度等。

如何提高管片质量，减少气泡与裂缝,是目前闲扰厂 家的主要问题。

2盾构管片气泡与裂缝的形成原因分析2.1气泡的形成原因(1)在搅拌混凝土过程中会自然而然地形成气泡，在振捣棒的挤压下，气泡逐渐聚集、变大，其中一部分气泡会经混凝土的 表面排出，而还有一部分气泡没有随着振捣而排出，主要存在于 混凝土的切割端面或者构件靠模的侧面。

(2)混凝土的配合比与坍落度密切相关，坍落度大，说明混 凝土的含水fit 较多;坍落度小，则说明混凝土中的水分较少。

气 温、生产工艺等因素均会对混凝土的坍落度产生影响，原则上， 除了结合水之外，混凝土中的水分越少越好。

盾构施工中常见问题分析及防治措施盾构施工过程中，管片上浮、管片错台、管片渗水三类问题是严重影响成型管片的质量与美观。

本文结合施工过程中，对管片错台、管片上浮、管片渗水产生原因加以分析，并提出相应防治措施，以提高盾构隧道的使用效果和延长隧道使用寿命。

一、管片上浮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?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，且衬砌构造不得侵入建筑限界。

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以才能保证不侵限，并使管片外侧得到均匀的注浆回填。

1、上浮的原因及分析结合在轨道交通一号线望湖城至大店盾构区间的施工经历，可从以下四个方面来分析管片上浮的原因。

〔1〕同步注浆不饱满，从而存在上浮空间盾构区间圆形隧道〔管片〕外径6.0m，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150㎜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根本消失。

硬地层由于自稳能力强，完整性好，能很好的控制自身沉降。

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。

〔2〕过量超挖盾构机在掘进过程中的隧道轴线与理论轴线有一定的差值，在掘进过程中时时在调整盾构机的姿态，盾构机走的线形是“蛇形〞。

当盾构机刀盘处于几种地层交织界面时，盾构机很容易产生“爬坡〞和“栽头〞现象。

混凝土施工中的气泡处理方法一、前言在混凝土施工中，气泡的产生是难免的，但如果不及时处理，气泡会影响混凝土的质量和强度，甚至会导致混凝土构件破裂。

因此，对于混凝土施工中的气泡处理方法，我们应该给予足够的重视。

二、气泡产生原因混凝土施工中，气泡的产生主要有以下几个原因：1.混凝土原材料中的气体：水泥、石灰等原材料中含有气体，如果在搅拌过程中没有充分排除，就会形成气泡。

2.混凝土拌和不均匀：混凝土的拌和不均匀，也会导致气泡的产生。

3.振捣不充分：在混凝土浇注过程中，如果振捣不充分，就会使气泡无法排除。

三、气泡处理方法1.选用适当的混凝土配合比选用适当的混凝土配合比，可以减少混凝土中气泡的产生。

具体来说，可采取以下措施：（1）控制水灰比水灰比是混凝土中水的用量与水泥用量之比。

水灰比越小，混凝土的强度越高，气泡的产生也相应减少。

（2）适当减少混凝土中的骨料当混凝土中的骨料过多时，容易使混凝土过于密实，排气不畅，从而形成气泡。

因此，适当减少混凝土中的骨料，可以有效减少气泡的产生。

（3）适当增加粉煤灰的用量粉煤灰是混凝土中的常用掺合料，它具有细粉、多孔、易反应等特点。

适当增加粉煤灰的用量，可以有效降低混凝土中气泡的含量。

2.混凝土搅拌过程中的处理方法在混凝土搅拌过程中，应该注意以下几点：（1）混凝土浇注前，应该将搅拌器清洗干净，以避免残留的混凝土污染新鲜混凝土。

（2）在混凝土搅拌过程中，应该适时调整搅拌时间和搅拌速度，以保证混凝土拌和均匀，避免气泡的产生。

（3）在混凝土浇注前，应该对混凝土进行振捣处理，以排除气泡。

3.混凝土浇注过程中的处理方法在混凝土浇注过程中，应该注意以下几点：（1）浇注前，应该对混凝土表面进行打湿处理，以减少混凝土表面的空气含量。

（2）在混凝土浇注过程中，应该适时调整浇注速度和浇注高度，以避免混凝土中产生气泡。

（3）在混凝土浇注过程中，应该注意混凝土的均匀性和振捣效果，以尽量排除气泡。

4.混凝土养护过程中的处理方法在混凝土养护过程中，应该注意以下几点：（1）保持养护环境湿润，避免混凝土表面干燥开裂。

预制管片混凝土气泡的预防与控制摘要：在经济的快速发展背景下，轨道交通也取得的前所未有的进步，构建高品质快速轨道交通网势在必行。

作为盾构法隧道施工极为关键的一种装配构件，混凝土预制管片发挥着重要作用，必须具备高外观、高精度、高防渗性以及高强度的质量。

现阶段，在工厂或施工现场预制混凝土构件中经常会出现气泡现象，为了降低气泡的产生，保障预制管片混凝土构件质量，亟需探讨和分析混凝土预制构件气泡发生的原因，并通过采取切实可行的措施予以管控，从而为轨道交通业的发展保驾护航。

关键词：预制管片；混凝土气泡；预防；控制引言：预制混凝土衬砌管片属于盾构法中比较关键的构件，工程整体质量与管片质量息息相关，故而必须加大控制管片生产质量的力度。

管片具备较好的抗渗效果，防水性能也相对较好。

但是管片表面在生产期间极易出现气泡现象，不仅会直接影响整体的美观性，还会使得防水性能无法得到保障，降低管片在使用期间的耐久性与强度。

所以，在生产过程中，为了保证预制构件整体质量，必须采取有效的措施来严控混凝土表面形成的气泡。

1工程概况本项目编制范围主要是某区段盾构区间的管片生产，在此过程中，为了防止轨道交通质量受到影响，全面保障生产质量，亟需针对混凝土气泡现象予以科学管控及预防，在明确气泡产生原因的前提下，科学采取可行的措施，最大程度避免气泡现象的形成。

2混凝土气泡产生的原因分析2.1模具影响模具是导致混凝土气泡形成最为重要的一个原因。

由于管片钢模的密封性能较好且结构精度较高，误差只在0.4mm以内；为了粘防水胶条，管片钢模突出位置的直角面通常比较粗糙，但是会使得混凝土内部水分与空气在排出时受到阻碍，导致管片侧面与模具侧板结合处出现气泡现象。

在模具运用过程中，若未对保养工作予以重视，就会造成模具内表面过于粗糙，使得模具上气泡无法被排出，模具光滑程度也较低。

2.2脱模剂选型原因为了降低生产成本，通常会使用废机油作为脱模剂，但是在水泥硬化期间，废机油会产生放热现象，出现气化情况，使得机油逐渐向气泡转变。

混凝土产生气泡原因分析及预防措施我工区在DK175+990框架涵混凝土混凝土施工中发现表面气泡多，不美观，影响了外观质量，为了在以后工作中进行预防，现在对气泡产生原因进行分析。

气泡有无害气泡和有害气泡之分。

在混凝土中形成微小气泡属于无害气泡。

这种气泡从混凝土结构理论上来讲，它不但不会降低强度，还会大大提高混凝土的耐久性。

一、产生气泡的原因产生气泡的原因很多，根据自己经验和请教相关前辈，主要有以下几个方面的原因：(1) 级配不合理，粗级料过多，细级料偏少；(2) 骨料大小不当，针片状颗粒含量过多；(3) 用水量较大，水灰比较高的混凝土；(4) 与某些外掺剂以及水泥自身的化学成分有关；(5) 使用的脱模剂不合理。

混凝土结构面层的气泡一旦接触到粘稠的脱模剂，就很难随着振捣而上升排出。

直接导致混凝土结构表面出现气泡(6) 与混凝土浇筑中振捣不充分、不均匀有关。

往往浇注厚度都偏高，由于气泡行程过长，即使振捣的时间达到要求，气泡也不能完全排出，这样也会造成混凝土结构表面气泡气泡的形成主要是属于一种物理原因。

根据集料级配密实原理，在施工过程中，如果使用材料本身级配不合理，粗集料偏多骨料大小不当，石料中针片状颗粒含量过多，以及在生产过程中实际使用砂率比实验室提供的砂率要少，细粒料不足以填充粗集料之间的空隙，导致集料不密实，形成自由空隙，为气泡的产生提供了条件。

水泥和水的用量，也是导致气泡产生的主要原因。

在实验室试配混凝土时，考虑水泥用量主要是针对强度而言。

如果在能够满足混凝土强度的前提下，增加水泥用量，减少水的用量，气泡会减少，但成本会加大。

在水泥用量较少的混凝土拌和过程中，由于水和水泥的水化反应消耗部分用水较少，使得薄膜结合水、自由水相对较多，从而让水泡形成的机率增大，这便是用水量较大，水灰比较高的混凝土易产生气泡的原因所在。

所以需严控入模坍落度。

混凝土的外掺剂和水泥自身的化学成分，也是导致气泡产生的原因。

虽然由于化学成分产生的气泡比物理原因产生的气泡，在生产实践中出现的机率要小得多，但这也是一个不容忽视的原因。

盾构法区间渗漏水处理一、区间隧道渗漏原因分析1、在管片生产过程中，设置密封垫的沟槽部位混凝土不密实有水泡、气泡、微裂纹等缺陷，管片拼装完成后，水从水泡、气泡孔处渗漏进来。

2、由于密封垫粘贴质量不好或在粘贴密封垫后直接下井拼装，在拼装过程中，密封垫部份脱落，两管片间密封垫挤压不密实，造成该处渗漏水。

3、在拼装过程中，管片发生了碰撞，使止水条脱落或断裂，使密封垫没有形成闭合的防水圈。

4、相邻管片止水密封垫不能完全密贴或者已错开。

5、止水密封垫上粘有泥土，在管片安装前未冲洗干净。

6、管片边角处破损处过深，止水密封垫未受挤压而起不到防水作业。

7、管片背后注浆的质量差、填充不密实，不能使围岩和衬砌整体协调受力，造成受力不均，局部变形过大，首道防水层失去作用而引起渗漏水。

8、管片拼装质量差、螺栓未拧紧，造成接缝张开过大；手孔、注浆孔等薄弱部位封孔质量差，螺栓孔未加防水密封垫圈等9、掘进过程中推力不均匀造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水；在掘进困难时推力过大也会造成管片产生裂纹而渗漏水。

二、渗漏治理材料与机具选择1、材料1）选材要求①具有良好的可灌性，易注入地层和管片中；②浆液稳定性好，能在一定时间内凝固，固化时收缩小，与需注浆体有一定的粘结力；③结合体有一定的抗压、抗拉强度，且早期强度高，透水性低；④无毒、无污染，可靠的渗漏水治理材料，严禁使用不合格、耐久性差或改变设计用途的材料或工艺；⑤注浆工艺简单，操作方便、安全。

2）注浆材料中的水泥选用标号不低于32.5的普通硅酸盐水泥，同时选用油溶性聚氨酯堵漏剂、改性环氧注浆材料及适量的丙酮清洗剂等，同时加强材料进场验收工作，每批材料附有出场合格证、质量检验报告和现场抽样检验报告等。

2、机具序号机具及设备名称备注1 手持电钻2 高压注浆堵漏机3 毛刷及墩布等清洁工具4 角磨机3 双液注浆泵4 拌浆桶5 带漏电开关电缆盘电缆不少于50m6 可移动操作平台三、治理方案根据盾构隧道管片渗漏水的情况：管片环、纵缝漏水；管片裂缝漏水；吊装孔渗漏水；管片螺栓孔渗漏水等。

盾构管片水气泡成因及防治中铁十三局广州地铁项目经理部张秀华李永生张延华刘晓辉【内容提要】本文主要通过在广州地铁四号线仑大盾构区间盾构管片生产实践中常见气泡问题进行探讨分析，研针对具体情况提出了盾构管片水气泡相应预防措施。

【关键词】盾构管片水气泡成因防治一、前言水气泡是盾构管片常见的病害之一。

尤其在管片脱模后，管片表面往往会出现一些大小不一的水气泡，水气泡聚积的地方会形成蜂窝麻面，它的大量存在削弱了管片局部保护层的厚度，降低了管片构件的抗渗等级要求。

在经过大量的检漏试验证明，管片在水压力增大时就会沿水气泡密集的部位出现渗水现象，在使用到隧道时就会影响到管片的防水效果。

要想有效的控制管片气泡的产生，还需从其气泡成因入手。

二、管片构件水气泡的形成原因中铁十三局广州公司在广州地铁四号线生产过程中根据管片模具自身结构采用不同的坍落度、不同振捣时间、不同的脱模剂浓度、不同的下料方式等多方面进行对比试生产，得出结论如下：1、管片钢模板自身结构的影响。

本工程衬砌采用6块管片拼装而成的圆形衬砌，制作管片所用的钢模具精度要求非常高，其精确度为0.25mm，密封性高。

而且管片为贴防水材料止水条特别设置了深约15mm的凹槽，相对应管片模具就设置出了高15mm的凸起部位。

如图1所示。

由于管片模具凸起部位的阻挡混凝土在振捣时所排出的空气及水分不易排出，从而在管片的侧面形成水气泡。

图1管片K件模具图片2、混凝土坍落度影响根据管片成型要求，我公司对混凝土坍落度进行了从40-100mm等不同级别的试验，详见表1、表2管片外观质量检查表。

表1 管片外观检查表从表1试验结果可以看出坍落度在60-90mm范围内效果较好，气泡相对较少。

根据现场操作观察，坍落度控制在70-85mm既方便施工成型效果也较好，气泡又相对较少。

3、外加剂的影响。

混凝土外加剂的选用很重要，许多混凝土用减水剂都含有引气的作用。

加大了混凝土振捣时的排气量，这样也增大了混凝土表面气泡的形成。