盾构隧道管片破裂原因分析及应对措施

盾构施工时管片产生裂缝处理的原因及对策
盾构施工中，管片可能会产生裂缝的原因有很多：
1. 土壤结构不均匀或力学性质变化导致应力集中。

2. 盾构机刀盘调整不当或故障，切削块大小不一。

3. 管片的制造工艺问题，如裂纹、缺陷等。

4. 管片质量问题，如强度不足，材料不均匀等。

为了解决管片裂缝问题，需要采取以下措施：
1. 掌握地质情况，准确定位风险区域，加强监测和预警，及时采取措施。

2. 加强管片的制造工艺和质量控制，确保管片的完好性。

3. 增强管片的抗裂强度，采用高强度材料和良好的设计结构。

4. 适当控制盾构机的机械性能，合理设置切削厚度和速度。

5. 监测和记录裂缝的发展情况，及时采取修缮措施。

总之，管片裂缝对管道工程的影响很大，需要采取合理的预防和处理措施。

盾构隧道管片破损修复及渗水堵漏处理盾构隧道是一种应用广泛的地下隧道施工方法，通过盾构机将土壤挖掘并同时支撑开挖面，然后在开挖面上安装预制好的隧道管片，最后形成一条完整的隧道。

在隧道使用过程中，管片可能会出现破损和渗水的问题，这就需要进行修复和堵漏处理。

本文将针对盾构隧道管片破损修复及渗水堵漏处理进行详细介绍。

一、盾构隧道管片破损修复1. 破损原因分析盾构隧道管片的破损通常是由于以下原因导致的：地下水压力、地质条件、管片材质和制作质量等因素。

地下水压力是导致管片破损的主要原因之一，地下水的渗透会给隧道管片带来巨大的压力，长期挤压会导致管片的破裂；地质条件也会对管片造成一定影响，例如遇到特殊地质条件或地震等自然灾害，都可能导致管片的破损；管片材质和制作质量直接影响管片的强度和耐久性，如果管片材质不合格或者制作质量不良，也容易导致管片破损。

2. 修复方法盾构隧道管片破损后，需要进行及时的修复，以确保隧道的安全使用。

修复方法主要包括以下几种：补丁修复、喷浆修复和更换修复。

（1）补丁修复：对于小面积的管片破损，可以采用补丁修复的方法，即在破损处进行表面处理后，粘贴补丁材料，并进行加固，使其恢复到正常使用状态。

（2）喷浆修复：对于大面积的管片破损和渗水较为严重的情况，可以选择喷浆修复的方法。

首先在破损处进行清洗和处理，然后进行预埋钢筋并进行模板固定，最后进行喷浆充填，以加固和修复破损的管片。

（3）更换修复：如果管片破损严重，无法通过补丁修复和喷浆修复来解决，就需要进行更换修复。

更换修复的方法是将破损的管片拆除，并使用新的管片进行更换，然后再进行固定和密封处理。

二、盾构隧道管片渗水堵漏处理盾构隧道管片渗水是指地下水或者地面附近的水渗透到隧道管片内部，造成隧道的渗水问题。

管片渗水的原因主要包括地下水位上升、地下水质量变化、管片接缝渗漏和管片破损等情况。

地下水位上升是造成管片渗水的主要原因之一，随着地下水位上升，地下水通过管片的接缝部分渗透到管片内部，造成渗水问题；地下水质量变化也会影响管片的渗水情况，如地下水中含有硫酸盐等腐蚀物质，就会对管片造成腐蚀而导致渗水；管片接缝渗漏和管片破损也是导致管片渗水的重要原因。

工程技术盾构隧道施工过程中管片破碎原因分析及防治李文秋(铁四院(湖北)工程监理咨询有限公司，湖北武汉430063)嘲i要]在盾构隧道施工工程中，经常会发生管片破碎现象。

管片破碎不仅套引起隧道渗水、漏蓑，而珏会影响到隧道的使用性能，因此隧道施工过程中管片破碎原因分析及防治是个比较重要的事情。

【关键词]隧道施工；管片破碎；原因分析；防治1常见管片破碎发生部位管片破碎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；内侧_般发生在管片的角部，管片中部少有发生。

2管片破碎原因分析，’造成管片破碎有多种原因，分析下来主要有以下几种：2．1搬运和堆放时造成的破碎在搬运、堆放过程中的碰磕，常导致在碰磕位置处产生，J、块破裂。

22管片拼装操作1)拼装时，由于管片环面之间及相邻两块管片间接触面达不到理想的平行状态，使得衬砌角部先受力而产生应力集中，导致管片角部破碎。

2)封顶块安装时，由于先行安装的5块管片真圆度不够，两邻接块间的间隙太小，把封顶块强行顶^，导致封顶块及邻接块接缝处管片破碎。

有时未按设计要求在其两侧涂刷润滑剂，亦会导致管片破碎，破碎部位发生在邻接块上部及封顶块两侧。

3)前一环环面不平整，块与块间有错位，导致下—环管片拼装时易产生破碎。

4)拼装时为抢进度，管片就位速度过快而产生碰磕，以及存在管片错缝时，易引起管片边角的破碎o23管片椭圆度管片椭圆度主要造成两个方面的影响：1)导致衬砌与盾构机内壳之间的净距减少，特别是盾构姿态与管片姿态不一致时，易造成推进时盾构机壳擦伤管片，破碎部位一般发生在管片外弧面，以标准块与邻接块接缝处最为普遍。

2)当管片拼装成环后其直径为诵十直径时，管片纵缝各槽口应完全吻合。

管片椭圆度造成衬砌纵缝略有张开，部分槽口已吻合，而其他槽口仍存在空隙，由于受力不均匀应力集中，容易导致管片破碎。

这种情况下，破碎一般集中在管片内弧面的角部而目破碎时间发生在管片脱出盾尾后。

隧道工程施工：盾构管片碎裂怎么处理1、现象拼装完成的管片有缺角掉边和裂缝，使结构强度受到影响，且产生渗漏。

2、原因分析（1）管片在脱模、储存、运输过程中发生碰撞，导致管片的边角缺损。

（2）拼装时管片在盾尾中的偏心量较大，管片与盾尾发生磕碰现象，以及盾构推进时盾壳卡坏管片。

（3）定位凹凸榫的管片，在拼装时位置不准，凹凸榫没有对齐，在千斤顶靠拢时会由于凸榫对凹榫的径向分力而顶坏管片。

（4）管片拼装时相互位置错动，管片与管片间没有形成正面接触，盾构在推进时在接触点处产生应力集中而使管片的角碎裂。

（5）前一环管片的环面不平，使后一环管片单边接触，在千斤顶的作用下形同跷跷板，管片受到额外的弯矩而断裂。

在封顶块与邻接块的接缝处的环面不平，也是导致邻接块两角容易碎裂的原因。

（6）拼装好的邻接块开口量不够，在插入封顶块时间隙偏小，如强行插入将导致封顶块管片或邻接块管片的角崩落。

（7）拼装机在操作时转速过大，拼装时管片发生碰撞，边角崩落。

3、预防措施（1）管片运输过程中，使用弹性的保护衬垫将管片与管片之间隔离开，以免发生碰撞而损坏管片。

在起吊的过程中要小心轻放防止损坏管片的边角。

（2）管片拼装时要小心谨慎，动作平稳，减少管片的撞击。

（3）提高管片拼装的质量，及时纠正环面不平整度、环面与隧道设计轴线不垂直度、纵缝偏差等质量问题。

（4）拼装时将封顶管片的开口部位留得稍大一些，使封顶块能顺利的插入。

（5）发生管片与盾壳碰撞，要在下一环盾构推进时立即进行纠偏。

4、治理方法（1）因运输损坏的管片要进行修补后才能使用，修补需采用与原管片相应的材料进行修补。

（2）在井下吊运过程中损坏的管片，如损坏范围大，影响止水条的部位的，应予以更换。

如损坏范围小可在井下修补后使用。

（3）推进过程中被盾壳拉坏的管片，应立即进行修补，保证止水效果。

（4）內弧面有缺损的管片进行修补时，所用的材料要与原管片强度等级相同，以保证强度和减少色差。

盾构隧道管片破损原因及对策分析摘要：管片质量关系到隧道的质量和安全。

隧道施工中由于拼装不当、管片上浮及受力不均，容易引起管片破损。

结合天津地铁某区间盾构隧道左线出现的管片破损问题，分析了盾构法施工隧道产生管片破损的原因，探讨了应对措施，并提出了管片修补方案，有效解决了管片破损问题。

关键词：盾构隧道；管片破损；修补目前，我国城市轨道交通尤其是地铁建设正面临史无前例的高潮。

盾构法施工具有掘进速度快、对周边环境影响小、施工安全性相对较高等优点，被广泛利用于地铁建设工作中。

管片作为盾构开挖后的一次衬砌，它支撑作用于隧道上的土压和水压，防止隧道土体坍塌、变形及渗漏水，是隧道永久性结构物。

实际施工过程中常有地铁隧道管片破损问题发生，这一直是困扰实际施工的技术问题。

笔者以天津地铁某区间盾构隧道管片破损为研究对象，对管片破损原因进行分析，并提出了管片修补方案和后续防治措施。

1 管片破损情况概述1.1破损情况破损区间为左线，设计坡度6.02‰。

25环进入缓和曲线，73环进入圆曲线（半径500m），106环出圆曲线，152环出缓和曲线。

其中35环至85环穿越河道，覆土10.4～13.5m。

管片拼装过程中无破损，脱出盾尾后第4环管片出现裂缝破损，共破损20环。

破损位置主要为L2和封顶块管片内弧面，剥落宽约15cm、深度约8cm到达凹凸槽接口处，长度为0.5m-1.5m（见图1）。

从88环后破损情况逐渐好转。

图1 管片破损处渗漏1.2 盾构机主要参数及施工参数该区间采用三菱土压平衡盾构机施工，主要参数见表1。

表1 盾构机主要参数区间盾构推进期间，施工参数如下：1）土压力过河期间（35环至85环）0.2～0.23mpa，过河后（85环）土压力控制0.24～0.26mpa。

2）推进速度：推进速度控制在0～30mm/min。

总推力约1100t，扭矩约1500kn.m。

3）同步注浆量：每环5.0～5.5方，稠度10～12cm。