全断面双护盾硬岩掘进机施工管片错台成因及控制措施

盾构法施工管片质量控制发布时间：2021-11-10T05:38:34.966Z 来源：《城镇建设》2021年6月17期作者：李胜昌[导读] 近年来，由于我国经济快速发展带动了城镇化进程飞速发展，地铁建设的规模日益庞大李胜昌中建八局轨道交通建设有限公司江苏南京 210046摘要：近年来，由于我国经济快速发展带动了城镇化进程飞速发展，地铁建设的规模日益庞大，发展也随之愈发迅速。

盾构法因其具有地面作业少、自动化程度高、对周边环境影响小等优势而被广泛用于城市地铁区间隧道施工。

针对盾构隧道管片质量缺陷分析破损、渗漏等产生的原因，总结质量控制方法，采用科学合理的修补、堵漏技术，对不同类型的缺陷进行处理，达到了成型隧道表观平顺、色差均匀、不再继续渗漏的质量标准。

关键词：盾构法；施工管片；质量控制引言随着社会的发展，交通路况越来越拥堵，更多的城市为了缓解城市的交通压力，纷纷选用了地下轨道交通这一方式。

而城市轨道交通的隧道多采用盾构法进行施工，利用预制好的钢筋混凝土管片进行拼装成环，接缝进行防水处理从而形成隧道。

因此管片施工质量直接影响到隧道使用安全和寿命。

决定管片施工质量因素很多，有地层条件、盾构机、管片生产、掘进控制、管片拼装控制、管片防水及管片后期处理等其他辅助工法的使用。

站在施工的角度去看，就是主要控制好管片拼装技术、管片防水技术、盾构掘进技术等这些关键因素。

1盾构施工工法盾构技术主要是指在地表以下进行暗挖隧道施工时，在开挖过程中，盾构的盾构机壳体可作为周围土壤的临时支撑物。

在盾构机的保护下，挖开隧道，将各段进行组装和衬砌，形成永久性的砌体。

它是一种综合性的施工技术，在圆柱状的施工作业面内配备着盾构刀盘、出土传送带、盾构出土口结构、螺旋出土口装置、运输列车编组装置等部件的隧道开挖专用机械。

盾构法的主要内容是：首先在隧道的某个区段的一端开挖竖井或者基坑，此竖井或基坑可作为盾构始发竖井和接收竖井或始发基坑和接收基坑。

浅谈地铁盾构施工管片错台原因分析及控制措施【摘要】由于城市化进程的发展，地下轨道交通的建设也在马不停蹄的进行着，在其建设过程中，区间隧道施工是作为地铁施工的重要工作内容，其施工过程质量控制越来越受到参建各方的高度关注，其中盾构管片施工质量是其控制的重要内容。

1、管片错台及其引起的相关问题管片错台是指管片拼装后同一环相邻管片或者相邻环管片之间内弧面不平整的现象，管片错台不仅影响隧道的外观质量，而且会导致管片破裂。

2管片错台原因分析2.1管片拼装不规范管片拼装是控制管片错台重要的环节，管片拼装工人的操作熟练程度及责任心直接影响管片拼装完的成型质量。

2.2盾构机姿态控制盾构机的姿态变化直接影响到盾尾间隙的变化，实际掘进时盾构机围绕设计轴线呈蛇形前进，如果盾构机的姿态控制不好，盾构机的运动轨迹波动幅度过大，盾尾因急纠、猛纠而产生较大的径向位移，而在连接螺栓的作用力下管片的空间形态已基本由上环管片所决定，这就必然导致管片与盾尾之间的间隙不均匀。

2.3管片选型在区间小半径曲线段掘进或盾构急纠转弯时，若管片楔形量不能满足管片转弯需求，拼装施工中转弯环排版错误等，均会造成管片前端面与盾构掘进方向不垂直。

2.4管片上浮管片上浮有时可造成管片连续错台，尤其在泥岩地层中。

壁后浆液往往因为初凝时间较长而产生大于管片自重的上浮力，此时如果没有立即采取防止隧道管片上浮的措施，隧道管片的上部就会发生连续的“叠瓦式”错台。

3、成型管片错台防控措施3.1调整地层盾构掘进参数在盾构掘进过程中，通过试掘进总结参数指导现场施工。

3.2盾构姿态控制及纠偏实际掘进时盾构机围绕设计轴线呈蛇形前进，姿态控制应做到勤纠、缓纠，在隧道轴线控制在设计允许偏差范围内前提下，尽量使盾构机掘进轨迹保持平顺，避免盾构机姿态突变。

3.3同步浆液调整确保管片脱出盾尾时形成的空隙量与注浆量平衡，尽量避免壁后浆液被地层水稀释而降低浆液性能。

3.4二次注浆二次注浆采用水泥、水玻璃双浆液，水灰比1：1水泥浆搅拌而成，水泥浆：水玻璃为3：1，初凝时间调为10～20s。

盾构掘进施工九大常见问题及预防措施基础工程盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序，要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合，并确保圆环拼装质量，使隧道不漏水，地面不产生大的变形。

1土压平衡式盾构正面阻力过大1.1现象盾构推进过程中，由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。

1.2原因分析（1）盾构刀盘的进土开口率偏小，进土不畅通；（2）盾构正面地层土质发生变化；（3）盾构正面遭遇较大块的障碍物；（4）推进千斤顶内泄漏，达不到其本身的最高额定油压；（5）正面平衡压力设定过大；（6）刀盘磨损严重1.3预防措施（1）合理设计土孔的尺寸，保证出土畅通；（2）隧道轴线设计前应对盾构穿越沿线作详细的地质勘察，摸清沿线影响盾构推进障碍物的具体位置、深度、以使轴线设计考虑到这一状况；（3）详细了解盾构推进断面内的土质状况，以便及时调整土压设定值、推进速度等施工参数；（4）经常检修刀盘和推进千斤顶，确保其运行良好；（5）合理设定平衡压力，加强施工动态管理，及时调整控制平衡压力值。

1.4治理办法（1）采取辅助技术，尽量采取在工作面内进行推进障碍物清理，在条件许可的情况下，也可采取大开挖施工法清理正面障碍物；（2）增添千斤顶，增加盾构总推力。

2土压平衡盾构正面压力的过量波动2.1现象在盾构推进及管片拼装的过程中，开挖面的平衡上压力发生异常的波动，与理论力值或设定应力值发生较大的偏差。

2.2原因分析（1）推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配；（2）当盾构在砂土土层中施工时，螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住，出土不畅，使开挖面平衡压力急剧上升；（3）盾构后退，使开挖面平衡压力下降；（4）土压平衡控制系统出现故障造成实际上压力与设定土压力的偏差。

2.3预防措施（1）正确设定盾构推进的施工参数，使推进设速度与螺旋机的出土能力相匹配；（2）当土体强度高，螺旋机排土不畅时，在螺旋机或土仓中适量地家注水或泡沫等润滑剂，提高出土的效率。

当土体很软，排土很快影响正面压力的建立时，适当关小螺旋机的闸门，保证平衡土压力的建立；（3）管片拼装作业，要正确伸缩千斤顶，严格控制油压和伸出千斤顶的数量，确保拼装时盾构不后退；（4）正确设定平衡土压力值以及控制系统的控制参数；（5）加强设备维修保养，保证设备完好率，确保千斤顶没有内漏泄现象。

盾构隧道管片开裂、上浮、错台等原因分析及处理措施作者：李文渊来源：《建筑工程技术与设计》2015年第01期【摘要】管片是盾构施工中，保证隧道长期稳定，满足隧道防水要求的基本结构。

盾构施工中，由于管理和方法的不当，管片难免会出现开裂、上浮、错台等现象。

主要介绍了出现上诉现象的原因，并提出了相应的处理措施。

【关键词】隧道管片；开裂；上浮；错台；处理措施引言在盾构施工中，盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。

盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。

盾构管片的受力分析是盾构隧道设计和施工的技术难题。

在盾构施工中，常常会遇到盾构管片结构开裂、上浮、错台等问题，给拼装带来困难并对防水构成隐患，直接影响盾构工程的正常施工及安全运营。

由于盾构隧道的管片开裂、上浮、错台问题在很长一段时间内，没有得到足够的重视。

随着盾构法隧道施工技术和技术标准的发展，管片上浮对施工质量和运营的问题以及错台引起的管片开裂、拼装困难和防患等问题对施工和运营的影响开始凸现出来，甚至管片的开裂和接头的渗水问题，不仅增大了施工和维护的困难，而且影响了工程质量和隧道安全合理的管片计算模型能有助于更好的研究管片的结构受力。

本文将分析管片开裂、上浮、错台等问题的原因并提出相应的处理措施，为以后的盾构施工提供参考。

1.管片开裂原因及处理措施1.1管片开裂原因1）管片受力不均当纠偏、管片拼装质量差、环缝夹泥时，管片环面不佳，引起管片受力不均，从而导致应力集中部位的管片破碎。

盾构推进时推进力通过油泵衬垫传递到管片上，油泵衬垫与管片接触部位是应力集中区，如果衬垫面不平整或者衬垫面与管片环面存在夹角，就会造成管片破碎。

2）管片螺栓连接不当在盾尾脱出管片，管片螺栓连接的过程中也会由于操作不当造成管片的破损，开裂。

3）曲线掘进时的“卡壳”现象在曲线段的掘进过程中，管片环心与盾构无法保持同心，当管片环面与盾构推进方向存在夹角时，其合力作用方向部位的管片容易破碎。