地鐵隧道盾構(gòu)法施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及措施

郭 銅

（中鐵三局集團(tuán)廣東建設(shè)工程有限公司，廣東 廣州510000）

0 引言

盾構(gòu)施工工法在國內(nèi)近年流行的機(jī)械化施工作業(yè)，由于盾構(gòu)工法較傳統(tǒng)的礦山法施工作業(yè)安全、自動化程度高、工人勞動強(qiáng)度低，越來越受施工單位歡迎。盾構(gòu)工法經(jīng)過在國內(nèi)多年的施工實(shí)踐，盾構(gòu)工法逐步被人們所認(rèn)識和了解，雖然盾構(gòu)工法有很多的優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也不少，如盾構(gòu)施工中發(fā)生錯臺、管片破損等質(zhì)量問題，沒法返工，留下工程永久性的質(zhì)量缺陷，質(zhì)量問題重點(diǎn)為預(yù)控。因此，施工過程中的風(fēng)險管理越來越受人們所重視，不斷探索施工風(fēng)險預(yù)控制技術(shù)，不但可以提供施工質(zhì)量水平和企業(yè)的技術(shù)管理水平，同時有利于避免質(zhì)量、安全事故，降低施工成本。

1 管片滲水的原因及處理措施

目前，在建和投入運(yùn)營的軌道交通隧道結(jié)構(gòu)均普遍出現(xiàn)管片滲漏水病害。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，滲漏水主要集中在管片的環(huán)、縱拼接縫及手孔螺栓處。在建設(shè)過程中若出現(xiàn)下列施工質(zhì)量問題，則管片會出現(xiàn)不規(guī)則裂縫，地下水通過止水帶間隙從管片接縫及手孔處流出。

1.1 管片滲水的原因分析

1.1.1 管片自身質(zhì)量缺陷

在管片生產(chǎn)過程中，設(shè)置密封墊的溝槽部位混凝土不密實(shí)有水泡、氣泡等缺陷，管片拼裝完成后，水從繞過密封墊，從水泡、氣泡孔處滲漏進(jìn)來。

1.1.2 管片止水條脫落

在拼裝過程中，管片發(fā)生了碰撞，使止水條脫落或斷裂，使密封墊沒有形成閉合的防水圈。

1.1.3 管片襯背注漿不飽滿

管片襯背注漿不飽滿，若管片密封條貼合不密實(shí)，管片頂部積水，使密封墊壓實(shí)比較薄弱的地方產(chǎn)生滲漏。

1.1.4 盾構(gòu)與管片的姿態(tài)不好

盾構(gòu)與管片的姿態(tài)不好，影響到管片的拼裝質(zhì)量，造成管片間錯位，相鄰管片止水帶不能正常吻合壓緊，從而引起漏水。

1.1.5 掘進(jìn)過程中推力不均勻

掘進(jìn)過程中推力不均勻造成管片受力不均勻而產(chǎn)生裂紋、貫穿性斷裂等而滲漏水；在掘進(jìn)困難時推力過大也會造成管片產(chǎn)生裂紋而滲漏水。

1.1.6 管片拼裝質(zhì)量控制不嚴(yán)格

管片存在泥土等雜物未清理導(dǎo)致拼裝出現(xiàn)空隙形成漏水；拼裝K塊時，K塊密封條損壞，造成滲漏水；管片螺栓緊固不到位，造成管片防水沒有壓實(shí)造成滲水，或管片螺栓緊固過早，導(dǎo)致管片整體未壓實(shí)。

1.2 滲水堵漏措施

1.2.1 二次補(bǔ)漿

對存在漏水的管片首先進(jìn)行二次補(bǔ)漿，二次補(bǔ)漿能夠在根本上堵住滲水通道二次補(bǔ)漿首先采用單液漿，注漿壓力控制在一定范圍內(nèi)，注漿量以能注入為準(zhǔn)。觀察堵漏效果，效果不明顯后注雙液漿，注漿壓力可以稍微提高。

1.2.2 環(huán)縱縫注漿堵漏

1）環(huán)縱縫漏水處理

當(dāng)二次補(bǔ)漿后環(huán)縱縫仍然存在漏水時，采用注漿進(jìn)行封堵。注漿措施如下：對環(huán)向縫和縱向縫全部采用快干高強(qiáng)度砂漿（含環(huán)氧類成分）封閉，為后面灌漿做準(zhǔn)備，封閉的時候向內(nèi)凹進(jìn)去1-2厘米深的弧形；再在漏水縫上垂直鉆孔到止水條處，鉆孔間距每米2-3個，同時裝上專用注漿嘴，用高壓灌漿設(shè)備向接縫內(nèi)灌漿，漿料優(yōu)先采用環(huán)氧樹脂，灌漿壓力控制在一定范圍內(nèi)，以壓滿整個接縫為準(zhǔn)。

2）管片緊固螺絲孔滲漏

清理干凈螺絲孔表面的污染物，找出滲漏的位置，用電鉆斜向鉆孔，確保鉆孔和螺絲孔相通，用快干高強(qiáng)砂漿封閉螺絲孔的根部，鉆孔處裝上專用注漿嘴，用高壓灌漿設(shè)備向鉆孔內(nèi)灌漿，漿料優(yōu)先采用環(huán)氧樹脂，灌漿壓力控制在一定范圍內(nèi)，以壓滿整個螺栓孔為準(zhǔn)。注漿起到堵漏作用的同時又對螺絲有錨固和防腐作用。

2 管片錯臺的原因及處理措施

管片錯臺是拼裝好的管片同一環(huán)各片，或者是管片與管片之間的內(nèi)弧面不平整。管片的錯臺，一般是由于受力不均勻造成的，當(dāng)某點(diǎn)的集中荷載超過了承載極限后，必然會導(dǎo)致管片的相對位移。

2.1 錯臺產(chǎn)生的原因

1）管片選型不當(dāng)，管片拼裝的中心與盾構(gòu)機(jī)中心不同心，管片與盾尾相碰，為了安裝管片，人為將管片徑向偏移，造成錯臺。

2）管片安裝時，在盾尾殘留的渣土未清理干凈，尤其是底部，有時是盾尾漏泥沙，清理困難，在此位置的某片管片很難就位，甚至螺栓難以插入，造成錯臺?；蛴捎诓捎萌斯げ僮鳈C(jī)械安裝，安裝時不按照規(guī)范要求，未調(diào)整好管片內(nèi)環(huán)面平整度，引起錯臺。管片安裝完畢后，未采用保圓裝置，以及管片螺栓未按照要求復(fù)緊造成錯臺。

3）注漿壓力過大引起的錯臺。在掘進(jìn)過程中，當(dāng)圍巖狀況或隧道軸線曲率發(fā)生改變時，如果注漿和壓力條件不及時調(diào)整，當(dāng)注漿量過大，壓力過高時將引起管片錯臺。

4）盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制不當(dāng)，或者由于其它原因姿態(tài)不利控制時候，引起盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)大幅度調(diào)整。管片脫離管片時，受到盾構(gòu)機(jī)殼體的擠壓力而造成管片錯臺。有時錯臺甚至?xí)永m(xù)多環(huán)。

5）施工完成后管片的錯臺管片上浮或隧道圍巖條件發(fā)生變化也會造成管片錯臺。

2.2 錯臺防止措施

1）優(yōu)化線路曲線設(shè)計(jì)，盡量避免小直徑的曲線段。根據(jù)設(shè)計(jì)線路確定管片，對于曲線半徑較小的，可以采用較小寬度的管片。

2）合理配置各種類型的管片，轉(zhuǎn)彎管片的比例必需達(dá)到實(shí)際施工的需求，嚴(yán)格控制管片螺栓的質(zhì)量。

3）在施工過程中，依據(jù)實(shí)際施工情況，根據(jù)不同類型的管片設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇合理類型的管片，保證管片軸心與盾構(gòu)機(jī)軸心一致.施工時主要以千斤頂形程差，和盾尾間隙等為依據(jù)。

4）安裝管片時，必須嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范。

5）嚴(yán)格注漿管理，根據(jù)不同地層，調(diào)整不同的注漿方式，控制注漿壓力。

6）不應(yīng)對盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)過急的調(diào)整。

總之，因?yàn)槊總€工程都有其自身的特點(diǎn)，發(fā)生錯臺的原因都不完全相同。當(dāng)施工中，發(fā)現(xiàn)管片錯臺時，應(yīng)分析相應(yīng)原因并及時調(diào)整施工，一般可得到有效控制，從而保證了隧道的質(zhì)量。

3 管片破損的原因及處理措施

大多數(shù)管片的破損,都傷及鋼筋，即使修復(fù)也將容易受到再次的損壞，管片的損壞對永久結(jié)構(gòu)的使用壽命有一定的影響。

3.1 管片破損產(chǎn)生的原因

1）吊運(yùn)和拼裝過程中的碰撞，邊緣部分混凝土的脫落。

2）千斤頂撐靴頂在管片上不正(盾尾間隙不均勻時)會使管片內(nèi)側(cè)或外側(cè)的混凝土破損。

3）盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)調(diào)整時,急于糾偏造成受力不均勻、千斤頂行程差過大而導(dǎo)致受力不均出現(xiàn)管片損壞。

3.2 管片破損防治措施

1）在吊裝、運(yùn)輸、安裝過程中應(yīng)做好防護(hù)措施，做好保護(hù)工作。

2）盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)調(diào)整不宜過急，適當(dāng)安排千斤頂形成差。

4 結(jié)束語

盾構(gòu)法隧道工程是一項(xiàng)綜合性施工技術(shù) (如包括盾構(gòu)機(jī)械技術(shù)、隧道測量技術(shù)、地下防水技術(shù)、盾構(gòu)施工安全技術(shù)等),通過多年不斷摸索和實(shí)踐已經(jīng)形成了一套比較成熟的施工技術(shù),在地鐵建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。盾構(gòu)法施工技術(shù)也在原有的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展(單元、小直徑逐步向多元、大直徑),國內(nèi)盾構(gòu)施工技術(shù)也取得了可喜的成績。這對施工人員素質(zhì)提出了更高的要求,更需施工人員通過不斷學(xué)習(xí)和實(shí)踐,熟悉這些相關(guān)的施工技術(shù),掌握盾構(gòu)法隧道施工質(zhì)量監(jiān)控重點(diǎn)及相應(yīng)對策,才能為今后盾構(gòu)法隧道施工質(zhì)量、施工安全提供有力的保證。

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