管片破损分析

管片539环、550环破损原因分析会
会议纪要
会议日期：2014年11月3日 15:00
会议地点：XXX
会议主持：XXX
出席单位及人员：XXXXX
施工单位：XXXXX
201X年XX月XX日15：00，对盾构区间第539环2点位、550环9点位和11点位管片破损情况进行了分析和总结。

与会人员听取了盾构队长关于管片破损情况汇报，对现场情况进行了分析，并进行了讨论，形成意见如下：
一、造成管片产生质量问题的原因如下：
1、539环为联络通道特殊环，由于拼装点位的限定（左转11点），管片拼装难度大，导致539环2点位破损；
2、由于特殊环点位限定，影响前后15环管片拼装，导致550环9点位、11点位破损；
3、特殊环点位限定，导致盾构机姿态趋势恶化，盾尾间隙恶化。

二、整改措施：
1、及时对管片安装刚性加强肋。

2、控制好二次注浆压力及二次注浆量，规定每3环一次。

3、加强对盾构机姿态及盾尾间隙的技术控制，盾构司机严格把关。

201X年XX月XX日星期一。

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。

一、工程概况象秀区间上行线于2014.9.13日贯通，本段施工范围为象峰站～秀山站盾构区间工程，由象峰始发，上行线SK0+576.167～SK1+647.000共1070.833m、892环，象峰站～秀山站区间自秀峰路上的象峰站始发，沿着秀峰路过无名河桥、无名箱涵一直到达蓝山四季门口的秀山站。

本区间线间距从13.5m变化到18.9m；纵断面为单面坡，最大纵坡10.5‰，最小纵坡4.98‰，区间隧道覆土最大厚度10.2m，最小厚度4.4m。

在SK1+112.2设1座联络通道，位于直线段，线间距为13.5m，联络通道上覆土层厚度约9.9m。

盾构掘进地层主要为⒀a残积土、⒁全风化岩层，二.管片破损情况管片破损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、封顶块居多，内侧一般发生在管片的角部、隧道底部，隧道清洗后发现隧道底部破损较多，尤其是200-500环，共破损116处，破损率达38.6%.三、破损原因分析1、盾构机在姿态微调的过程中管片千斤顶与管片环之间存在一定夹角，造成应力集中导致砼块破裂，如图1.拼装质量不好造成管片错台，管片间应力集中使管片破损，如图2.盾尾泥沙太多，拼装前没有清理干净，底部管片拼装后下面全是泥沙，管片间夹有沙粒，管片易破损。

盾尾清泥照片3.上行线推进过程中，有时测量系统发生故障，盲推会使盾构姿态有较大变化，管片容易破损4.管片螺栓没有及时复紧，推进过程中管片稳位造成管片破损四、管片修复目前上行线已基本完成修补，现在正组织修补人员对修补部位进行打磨。

五、经验总结1、应及时对盾尾进行清理，保证盾尾清洁。

2、管片拼装应遵循先下后上，左右交叉、最后封顶块的安装原则，拼装手应灵活运用管片安装微调器，待安装的管片块与已安装管片块的内弧面应平顺，螺栓孔对正。

3、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、勤纠、少纠以控制盾构机的每环纠偏量，防止盾构机轴线与隧道管片轴线间的夹角过大和管片四周盾尾间隙不均匀。

一、原因分析：1.管片边角崩裂原因分析管片拼装时，已经拼装完成管片相互不平行，管片环向缝与纵向缝之间存在“喇叭口”夹角，拼装时造成边角处应力集中，导致边角破裂；2.螺栓孔处砼破裂原因分析⑴由于管片是在盾尾安装成环，管片尚未受到外力作用，脱离盾尾后，管片间剪力、拉力主要由螺栓承受，再传递至螺栓孔周边的混凝土，推进过程中，推进过程中各种力作用在管片上，造成螺栓孔处混凝土被压碎；⑵浆液凝固时间长或浆液粘稠度不足，未对管片形成约束；⑶盾构机的重量主要集中在切口环和支撑环，管片脱出盾尾后失去约束，同时受到周围岩层作用，土层作用可能是压力，也可能是盾构出土造成地基卸载，地基回弹作用使管片上浮；⑷掘进姿态和盾尾间隙控制不到位，造成破损及错台；应调整盾尾姿态，使上下左右间隙适中；⑸安装过程中出现错台，拼装时由于管片环面之间与相邻块间接触面不平整，使得管片角部应力集中导致管片脚步破碎，拼装质量不好；⑹刀盘平横土压力设置不当，土压力过高，盾构机总推力过大或不均，盾构受前方土体压力和后部管片支撑力较大；⑺管片质量差，管片出厂质量存在问题，保护层厚度控制不到位，混凝土水灰比过大，成脆性易掉角；⑻对螺栓初紧、复紧不及时不到位；二、应对措施1.安装应遵循先下后上，左右交叉、最后封顶块的原则。

做到拼装内弧平顺，螺栓孔对正；2.严格控制盾构机的姿态及盾尾间隙；3.控制浆液拌合质量、初凝时间、早期强度及填充性；管片上浮时，要控制掘进速度，及时进行二次注浆，保证盾尾后管片稳定；4.加强对管片进场验收，保证管片质量；5.加强现场管控力度，加强对螺杆复紧的控制；三、表面破损修补：1.清理破损部位首先找出缺陷管片，沿不规则形状外边沿，采用手持切割机切割出规则形状，用扁凿和手锤，凿除已破裂的混凝土，直到破碎面底部，清除松动块及残留渣滓在用毛刷清理混凝土面，最后用清水冲洗干净。

钢筋暴露处，应用钢丝刷清理表面浮锈及松散物。

2.处理方法：⑴破损深度大于3cm处理方法采用挂钢筋网，然后使用高强砂浆进行填补；⑵破损深度小于3cm处理方法破损处清理完成后，先刷一层水泥沙浆，然后使用高强砂浆进行填补。

管片破碎现象分析及管片修补方案管片破碎现象分析及管片修补方案1. 管片破损现象分析1.1.概述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，城市的交通纷纷向空中和地下发展。

在地铁隧道施工工程中，经常会发生管片破碎、隧道渗水、漏浆、地面沉降等一系列问题。

管片破碎现象是施工中的最普遍现象。

由于管片破碎，不仅会引起隧道渗水、漏浆，而且会影响到隧道的使用性能，因此是隧道施工过程中较棘手也是必须妥善处理的问题之一。

1.2 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(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。

1.3 管片破碎原因分析造成管片破碎有多种原因：（1）搬运和堆放时造成的破碎，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块管片圆度不够，两邻接块间的间隙太小，把封顶块强行顶入，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，导致下一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。

⑤管片横鸭蛋隧道衬砌共有六块管片组成，拼装成环后，其外径为6200mm，内径为5500mm。

实际拼装成环后，衬砌的横向、竖向直径均有不同程度的偏差，设计允许偏差值为10mm。

一般衬砌拼装成环后，横向直径增大、竖向直径减小，俗称横鸭蛋。

相应地，衬砌与盾构机壳之间的空隙，横向缩小、竖向增大。

衬砌横鸭蛋主要造成两个方面的影响：一、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。

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。

浅谈卯榫结构盾构管片破损原因分析及防治措施摘要：目前盾构隧道的衬砌普遍采用单层装配式管片衬砌，单层装配式管片衬砌一般含通用环和标准环+左右转弯环衬砌两种形式，目前杭州地铁采用标准环+左右转弯环衬砌，管片衬砌为卯榫结构。

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、拼装质量两个方面。

下面针对我单位承建的杭州地铁7号线合欢路站～盈中站盾构区间隧道成型管片破损的原因及相应防治措施进行阐述，对类似工程具有指导意义。

关键词：盾构；管片衬砌；卯榫结构；破损原因；防治措施1.引言随着国内城市地铁工程的大规模的建设，盾构法隧道施工技术逐步发展成为各个地下空间开发领域的主流施工技术。

盾构法具有安全开挖和衬砌，掘进速度快；盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低；不影响地面交通与设施，不影响地下管线等设施；穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰动；适用地层土质范围广等优点。

盾构管片是该工法最重要的单元，承担抵抗水压力及其他荷载作用，满足隧道长期使用要求。

然而在实际隧道盾构施工过程中，由于存在某些施工方法不合理的情况，使得管片出现了破损现象，这严重影响了隧道的防水性、耐久性及安全性，影响隧道工程的质量和寿命。

本文就杭州地铁7号线合盈盾构区间工程中管片破损原因进行了分析，并提出了有效的防治措施，仅供参考。

2.工程概况合欢路站～盈中站区间出盈中站后，向东沿建设四路敷设，沿线道路交通量较大，环境主要以农田和民宅为主，下穿DN660和DN1000高压燃气管线，侧穿杭金衢通道桥，进入合欢站。

区间最小平曲线半径550m，线间距12.0～58.4m，线路纵坡最大为27.5‰，隧道埋深在10.2～21.3m。

区间隧道穿越土层主要为③6粉砂层、⑥1-1淤泥质粉质粘土。

管片采用标准环+左右转弯环衬砌，管片衬砌为卯榫结构，环宽1.2m，厚0.35m。

图3-1：区间左线管片破损点位与对应油压示意图4.成型管片破损原因分析（1）盾构机与管片坡度不一致，形成夹角当前处于下坡竖曲线阶段，在推进过程中盾构机和管片轴线尽量保持一致，同时拟合设计轴线，目前盾构机处于“低头”趋势，盾构机实际坡度大于设计坡度，管片坡度没有及时跟上，推进过程中，管片受力面与千斤顶之间形成夹角，导致管片受力不均。