地鐵盾構(gòu)管片楔子糾偏的應(yīng)用

李峰蓮

摘要： 盾構(gòu)施工過程中軸線控制、成型隧道質(zhì)量控制尤為重要。掘進(jìn)過程中應(yīng)該將軸線控制在±50mm范圍內(nèi)，管片環(huán)面平整，錯(cuò)臺(tái)在規(guī)范允許范圍內(nèi)等，但實(shí)際施工過程中往往出現(xiàn)軸線偏差、環(huán)面不平、管片碎裂、管片接縫漏水等情況，這就需要對(duì)管片姿態(tài)進(jìn)行糾偏。本文主要對(duì)其中的一種糾偏方法即管片楔子糾偏應(yīng)用進(jìn)行研究分析并結(jié)合現(xiàn)場施工特點(diǎn)，制定相關(guān)措施，保證施工順利。

Abstract： It is very important to control the axis and the quality of tunnel during the construction of shield tunnel. In the course of excavation， the axis should be controlled within ±50mm， the ring surface of the segment should be flat， and the misalignment should be within the allowable range of the standard. However， in the actual construction process， many problems many appear such as axis deviation， ring surface unevenness， segment fragmentation， slit leakage， etc.， which need to correct the attitude of the segment. In this paper， one of the correction methods， namely， wedge rectification is studied and relevant measures are developed combined with site construction characteristics to ensure the smooth construction.

關(guān)鍵詞： 管片；楔子；碎裂；糾偏

Key words： segment；wedge；fragmentation；rectification

中圖分類號(hào)：U455.43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）08-0133-02

0 引言

盾構(gòu)管片是拼裝在盾尾內(nèi)，管片的姿態(tài)服從于盾構(gòu)的姿態(tài)。楔子環(huán)制作的原則就是要求管片在盾尾內(nèi)居中拼裝，盾構(gòu)的內(nèi)徑與管片外徑二者之間有一固定的施工間距，而盾構(gòu)糾偏只能在其范圍內(nèi)進(jìn)行，如過量的糾偏將引起盾構(gòu)卡管片而造成管片碎裂。

1 工程簡介

管片楔子主要有兩種形式，一種為剛性的石棉板，另一種為柔性的軟木條。通常楔子的厚度有三種，即1mm、2mm、3mm；楔子的粘貼量厚度通常不會(huì)超過5mm，并且在粘貼時(shí)在膨脹止水帶上多粘貼一條紅色止水條，楔子的粘貼一般以階梯式進(jìn)行制作，要求楔子的粘貼厚度不宜過大，否則很容易由于受力不均勻而出現(xiàn)裂縫，影響隧道質(zhì)量。

沈陽某區(qū)間右K6+790.0～右K7+588.000共798m采用盾構(gòu)法施工，為單圓斷面型式，錯(cuò)縫拼裝預(yù)制鋼筋混凝土管片襯砌，管片內(nèi)徑5400mm，厚度300mm，普通管片采用通貼2mm厚柔性軟木條，糾偏時(shí)根據(jù)情況采用1、2、3mm厚軟木條組合粘貼或者使用石棉板。為保證隧道線型，防止管片施工過程中出現(xiàn)碎裂，在沈陽地鐵施工過程中采用了管片楔子糾偏的應(yīng)用，有效地減少了管片碎裂的情況。

2 施工應(yīng)用

沈陽地鐵盾構(gòu)施工過程中軸線控制、成型隧道質(zhì)量控制尤為重要。掘進(jìn)過程中應(yīng)該將軸線控制在±50mm范圍內(nèi)，管片環(huán)面平整、錯(cuò)臺(tái)在規(guī)范允許范圍內(nèi)等，但實(shí)際施工過程中往往出現(xiàn)軸線偏差、環(huán)面不平、管片碎裂、管片接縫漏水等情況，這就需要對(duì)管片姿態(tài)進(jìn)行糾偏。

2.1 管片姿態(tài)、上下左右超前量的判斷

管片糾偏是配合盾構(gòu)軸線糾偏的重要一環(huán)，通過盾構(gòu)報(bào)表、管片報(bào)表的分析，判斷當(dāng)前二者之間的關(guān)系，與設(shè)計(jì)軸線的偏差，進(jìn)行分析，確定楔子環(huán)的制作方法。

2.2 管片環(huán)面的狀態(tài)主要有以下幾種（以通縫拼裝為例，如圖1）

2.3 吊垂線測定管片超前量

管片的超前量是非常重要的，它控制著整條隧道的質(zhì)量；管片超前量由井下測量人員對(duì)其進(jìn)行測量計(jì)算；使用4.5m的錘球?qū)芷某傲窟M(jìn)行垂吊，垂吊位置在拼裝平臺(tái)左右兩側(cè)，L1、L2的2/3處。根據(jù)相似三角形原理計(jì)算出管片超前量。在當(dāng)前環(huán)推進(jìn)一箱土后，測定上一環(huán)的管片超前量，因?yàn)橹挥性诠芷芰螅拍苷鎸?shí)反映當(dāng)前的超前量。

2.4 楔子粘貼

出洞下坡段需要考慮隧道上浮影響，增加楔子環(huán)制作量20%；楔子環(huán)制作時(shí)采用軟木條，壓縮量較大，在施工時(shí)可根據(jù)理論計(jì)算值適當(dāng)增加30%左右粘貼量。上坡段在考慮軟木條壓縮量前提下，需要減少10%左右粘貼量，可按照理論計(jì)算值120%楔子粘貼量指導(dǎo)施工，上坡段每10環(huán)管片下超前量增加3mm。

2.5 特殊位置施工

①負(fù)環(huán)左右超前量測量。

盾構(gòu)始發(fā)前的負(fù)環(huán)拼裝時(shí)，對(duì)負(fù)環(huán)左右兩側(cè)長度丈量，得到左右超前量，粘貼楔子進(jìn)行調(diào)整。盾構(gòu)始發(fā)后，在拼裝數(shù)環(huán)負(fù)環(huán)管片后，仍需要進(jìn)行左右超前量的測量，粘貼楔子進(jìn)行調(diào)整，來保證負(fù)環(huán)開口環(huán)和閉口環(huán)與盾構(gòu)姿態(tài)保持一致，管片能夠居中拼裝。

②聯(lián)絡(luò)通道前管片的調(diào)整。

由于前半條隧道楔子環(huán)的制作，隧道長度有了變化，在聯(lián)絡(luò)通道前往往需要抽去一環(huán)管片，以滿足旁通道的設(shè)計(jì)里程。

③到達(dá)前管片的調(diào)整。

在確定最后一環(huán)管片的位置時(shí)，要考慮到到達(dá)變坡段的楔子環(huán)制作厚度，才能最終確定最后一環(huán)管片準(zhǔn)確的位置。

3 存在問題及應(yīng)對(duì)措施

3.1 圓環(huán)管片環(huán)面不平整

存在問題：

同一環(huán)管片在拼裝完成后迎千斤頂一側(cè)環(huán)面不在同一平面上，不同塊之間有凹凸現(xiàn)象存在，影響到了下一環(huán)的拼裝，造成了管片碎裂、環(huán)向螺栓穿進(jìn)困難等問題。

應(yīng)對(duì)措施：

①確保糾偏楔子的粘貼質(zhì)量符合要求；

②確保環(huán)面和盾尾內(nèi)無雜物；

③拼裝前檢測前一環(huán)管片的環(huán)面情況，決定本環(huán)拼裝時(shí)糾偏量及糾偏措施；

④為保證環(huán)面平整，對(duì)于已形成環(huán)面不平的管片，在下一環(huán)及時(shí)加貼楔子糾正環(huán)面。

3.2 管片環(huán)面與隧道設(shè)計(jì)軸線不垂直

存在問題：

拼裝完成后的管片迎千斤頂?shù)囊粋?cè)整環(huán)環(huán)面與盾構(gòu)推進(jìn)軸線垂直度偏差超出允許范圍，造成下一環(huán)管片拼裝困難，并影響到盾構(gòu)推進(jìn)軸線的控制。

應(yīng)對(duì)措施：

①拼裝時(shí)做好清理工作，防止雜物夾雜在管片環(huán)縫間。

②定期測量管片環(huán)面的垂直度，同時(shí)將其與軸線相比較，一旦發(fā)現(xiàn)誤差，及時(shí)的采取應(yīng)對(duì)措施。

③合理地修改管片的排列順序，利用增減楔子環(huán)（曲線管片）來進(jìn)行糾偏。

④根據(jù)需要糾偏的量，在管片上適當(dāng)?shù)牟课患淤N厚度漸變的傳力襯墊，形成楔子環(huán)，對(duì)環(huán)面進(jìn)行糾正。一般一次加貼襯墊的厚度最厚不超過5mm。偏差大可連續(xù)多環(huán)的糾偏達(dá)到目的。

⑤若垂直度偏差較大，嚴(yán)重影響了管片拼裝，可采用糾偏量較大的剛性楔子。

3.3 管片碎裂

存在問題：

拼裝完成的管片有缺角掉邊和裂縫，影響了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且存在滲漏現(xiàn)象。

應(yīng)對(duì)措施：

①確保管片拼裝所有環(huán)節(jié)都符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保證其質(zhì)量合格，即使存在問題也應(yīng)及時(shí)采取修正措施；

②為使封頂塊能順利地插入，拼裝時(shí)將封頂塊管片的開口部位留得稍大一些；

③發(fā)生管片與盾殼相碰，應(yīng)在下一環(huán)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)立即進(jìn)行糾偏。

3.4 管片環(huán)高差過大

存在問題：

拼裝完成的兩環(huán)管片間內(nèi)弧面不平，環(huán)高差過大。

應(yīng)對(duì)措施：

①在盾構(gòu)內(nèi)居中拼裝管片，不讓兩者發(fā)生碰撞；

②為減少環(huán)高差，應(yīng)充足地進(jìn)行同步注漿，用同步注漿的漿液將管片托??；

③糾正管片環(huán)面與隧道軸線的不垂直度；

④為確保管片能拼于理想的位置上，應(yīng)嚴(yán)格控制盾構(gòu)推進(jìn)軸線和盾構(gòu)姿態(tài)；

⑤若拼裝時(shí)發(fā)現(xiàn)前一環(huán)管片與新拼裝的管片之間環(huán)高差過大，可擰松連接螺栓，逐塊調(diào)整管片的位置。

4 結(jié)論

通過對(duì)管片楔子糾偏的應(yīng)用與研究，不但加快了現(xiàn)場施工的進(jìn)度，而且很好的控制了成型隧道的質(zhì)量，積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。

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