盾构法隧道管片错台控制方法研究

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1、盾构法隧道管片错台控制方法研究（中国中铁隧道集团有限公司，河南，洛阳，471000）【摘要】管片错台现象一直是困扰盾构隧道施工的技术问题八瓦由错台引起的管片破裂、隧道漏水和盾尾刷损坏等问题对隧道施工和后期车辆运营的影响日益突显，并直接影响到工程质量。木文结合实际施工情况，分析管片错台的原因，对防治管片错台提出一些相应的措施。【关键词】地铁；盾构施工；管片错台；防治刖S盾构隧道通缝拼装管片结构的错台一肓是困扰盾构隧道施工的技术问题，由错台引起的管片开裂、拼装困难和防水隐患等问题对施工和运营的影响日益突显，并直接影响到工

2、程质量。结合实际施工情况，分析管片错台的原因，对防治管片错台提出一些相应的措施。提高盾构隧道的使用效果和延长隧道使用寿命。1工程概况1.1工程简介南昌轨道交通2号线4标段地铁大厦站〜雅苑路站区间线路从地铁大厦站出发后沿丰和中大道向北，下穿会展路后至雅苑路站。隧道659.949m,最小平曲线半径399.857m,最大纵坡5.087‰,隧道覆土10.3m〜15.9m。本区间主要在道路下穿行，地下管线较多，道路周边主要为办公楼和住宅。1.2隧道设计概况地铁大厦站〜雅苑路站隧道区间盾构段采用直径6.28m的土压

3、平衡盾构施工，隧道衬砌釆用预制钢筋混凝土管片，管片结构内轮廓直径为5.4m,外轮廓直径为6m,衬砌厚度为30cm,环宽1.2m,每一环由6块组成，采用错缝拼装。M27和M24双头弯曲螺栓连接;环缝及纵缝间防水材料采用三元乙丙弹性密封垫。1.3工程水文地质情况区间隧道主要穿越中砂层、粗砂层、砾砂层、砾砂层、圆砾层、中风化砂砾岩。根据地下水赋存条件、水动力特征，按地下水类型可分为孔隙微承压水、基岩裂隙水两种类型。2管片错台的原因分析2.1管片选型不当管片选型不当，管片拼装的中心与盾构机中心不同心，管片与盾尾相碰，为了安装

4、管片，人为将管片径向偏移，造成错台。2.2管片拼装不规范管片拼装是控制管片错台的重要环节，管片拼装不规范主要有以下几点:(1)管片拼装时管片未正确摆放，螺栓孔未对准导致管片螺栓难以插入；(3)管片拼装完成后管片螺栓未全部拧紧，管片脱出盾尾后未及时对管片螺栓进行复紧；(3)封顶块强行插入；(4)管片内翻外翻等不规范的拼装作业，都是导致管片错台不可忽视的直接因素。2.3盾构机姿态控制不佳盾构机的掘进姿态控制是盾构施工技术的重难点，盾构机的姿态变化直接影响到盾尾间隙的变化。因盾构机纠偏较人、较快而盾尾产生较人径向位移，在管

5、片螺栓连接的作用力下管片的空间形态已基本由上环管片所决定，这就导致管片与盾尾之间的间隙不均匀，严重时某个方向无间隙。若盾尾间隙过小，造成管片拼装困难、迎水面被盾尾挤压导致错台现象，严垂的会导致管片挤压刮坏、盾尾刷磨损变形等问题，进而产生管片渗漏水，盾尾漏浆等问题。2.4管片环面与盾构掘进方向不垂直在小半径曲线段掘进或盾构纠偏过急时，会造成管片环面与盾构掘进方向不垂直。盾构机向前推进的推力通过千斤顶作用于管片上的巨大反推力可分解为纵向和径向两个分力，纵向分力可通过管片衬砌横断面不断传递直至消散，而横向分力大于管片间摩阻

6、力、壁后浆液与地层作用等阻力时，将必然造成管片环缝错台。3管片错台的防治措施3.1规范管片拼装程序(1)管片拼装应遵循由下至上、左右交叉、最后封顶块的顺序，保证已安装管片块的内弧面调整到平顺相接，螺栓孔位置对正，螺栓穿插容易；(2)管片拼装时，推进油缸动作应平缓，避免与已定位管片发生碰撞；(3)封顶块安装前对止水条进行润滑，位置调整好后缓慢纵向顶推，严禁借用推进千斤顶强行顶推；(4)在管片脱出盾尾后及时对管片连接螺栓复紧。(5)管片拼装过程中，必须严格控制管片拼装的垂直度、椭圆度及螺栓的拧紧力矩，避免出现横、竖鸭蛋，

7、管片内翻、外翻等现象。3.2加强注浆管理(1)选择适当的同步注浆浆液。浆液初凝越快，就能越早的抑制管片上浮。(2)根据同步注浆情况适当控制掘进速度，确保管片脱出盾尾时形成的空隙量与注浆量平衡；(3)同步注浆发生漏浆现象时，要加大漏浆位置的盾尾油脂注入量，同时减小同步注浆量。同步注浆量不足吋应及吋的进行盾尾及吋二次注浆，确保注浆饱满。3.3盾构姿态平稳控制掘进时盾构机姿态控制应做到勤纠、缓纠，千斤顶分组控制及较接灵活运用等方式。尽量使盾构机掘进轨迹保持平顺，避免盾构机姿态突变。盾构机掘进姿态调整与纠偏应掌握下面几个原则

8、：(1)以盾尾间隙控制为主，线型控制为辅；(2)在掘进过程中随时注意滚动角的变化，及时根据盾构机的滚动角值调整刀盘的转动方向；(3)掘进过程中一次纠偏量不能过大，油缸行程差应控制在60mm以内；(4)在纠偏过程中，掘进速度要放慢，并且要注意避免纠偏时由于单侧千斤顶受力过大对管片造成的破损；(5)掘进过程中，各区力差不能过大，应控制在lOObar