盾构隧道常见质量问题分析.pdf

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1、隧道与地下工程器Tunnel&UndergroundEngineering盾构隧道常见质量问题分析李永鸿(深圳市地铁集团有限公司，广东深圳518026)摘要：结合深圳地铁二期工程的盾构施工情况，综合分析管片开裂、破损、错台、渗漏水等质量缺陷发生的原因，提出了盾构隧道质量控制的一些措施，以期延长隧道的使用寿命。关键词：盾构隧道：质最缺陷；管片拼装；控制措施中图分类号：U455．43文献标志码：B文章编号：1009-7767(2010)06-0089-04AnalysisofCommonQualityProblemsofShieldTunnelingLiYongho

2、ng目前国内地铁盾构隧道主要由钢筋混凝土预制管片构成。其原理是拼装成环的管片直接成为隧道的最终衬砌，在隧道施工和使用过程中保持结构稳定，并承担盾构机的顶推力、注浆压力、同岩压力和地下水压力。盾构隧道管片是隧道的主要结构形式，也是隧道的防水、防火和耐久性等综合性能的保证，管片拼装后的外观质量和防水质量是影响隧道质量的直接因素11I。虽然盾构法在地铁隧道工程中的应用非常普遍，但管片拼装仍存在一些比较常见却又尚未得到很好解决的问题，如管片的开裂、破损、错台和渗漏水等。笔者依据深圳地铁二期工程的施工实践，对管片拼装时各类质量缺陷产生的主要原因进行了分析，并提出了一些控制

3、措施。工程中管片主要质量缺陷统计见表1。表1深期I地铁二期盾构隧道管片主要质量缺陷统计l管片渗漏水1．1原因分析管片渗漏水是盾构隧道施工中最常见的质量通病，其产生原因可以归结为以下几个方面：1)管片拼装不到位。当缝隙不均匀或接缝中有夹杂物．管片纵缝有内外张角、前后喇叭时，管片外弧面接缝处产生应力集中．混凝土出现楔块状碎裂，致使止水条与管片间不能密贴。2)成品保护不足或止水条的粘贴不牢固。管片拼装时的错动。特别是最后封顶块(K块)的插入易使止水条移位或被挤到管片外侧。3)注浆效果差。注浆孔是盾构隧道防水中的薄弱环节．进行同步注浆时的漏浆、注浆量不足、注浆后封堵不到

4、位．都会引起管片漏水。4)盾构机姿态控制不当。盾构与管片的姿态不好，会引起成型隧道管片错位。相邻管片止水带不能正常吻合压紧。引起管片漏水；掘进过程中推力不均匀或者推力过大．也会造成管片受力不均匀而产生裂纹。5)地下水影响。因施工场地地下水丰富，加之注浆量不足。部分管环上浮量较大，导致环缝止水条被扯破或移位。纵缝出现内外张角。1．2控制与预防措施控制隧道渗漏水可以从管片自防水、衬砌接缝防水、盾尾填充注浆等几方面考虑。1)提高管片质量和混凝土防水等级，如：采用高抗渗等级(SIO、S12)的混凝土，根据设计合理选择管片形式．保证盾尾间隙合理；加强管片运输过程中的成品保

5、护工作，严格检查验收进场管片。2)进行管片拼装作业时，严格控制千斤顶的伸缩，2010-年第6嵩(11一)$28耋-辛荭笈木nET89器隧道与地下工程Tunnel&UndergroundEngineenng避免盾构机后退破坏尾刷。拼装封顶块时保证宽度足够，封顶块插入前在止水条上涂抹一定量的润滑剂防止拉脱。管片接缝是防水堵漏的关键部位，要使密封垫作用于接触面的压应力能长时间保持。就必须减小止水条的制作安装误差，保证其粘贴密合程度。3)通过保护尾刷和控制盾尾间隙．减少漏浆量。使砂浆充分填充管环和围岩空隙。增加隧道的防水厚度；合理控制盾构姿态，避免掘进中盾壳挤压管片；掘

6、进时及时对后续几环进行连接螺栓的复紧：停止掘进时，对油压较低的管路补注盾尾密封油脂．以保持尾刷密封的良好性。4)做好壁后注浆与注浆孑L封堵工作。填充围岩与管片之间的空隙，确保同步注浆量，及时根据管环上浮量的变化增减卸水孔。必要时可以在管片外弧面注双液浆，形成止水环以稳定管环【2】。管片壁后注浆通过注浆孔进行．一般不通过管片吊装孑L注浆．以避免注浆孔漏水。管片渗漏处理方法如下：①混凝土结构裂缝渗漏和蜂窝麻面渗漏可采用压力注浆法．先灌注改性环氧树脂补强浆液．再用环氧树脂胶泥对混凝土进行外封闭处理；②管片拼缝渗漏采用压力注浆法，先灌注超细水泥浆及环氧树脂。然后用环氧树

7、脂胶泥对混凝土进行外封闭处理。堵漏材料主要有速硬微膨胀胶泥、改性环氧补强灌浆液、聚氨酯速效堵漏浆液、水泥基渗透结晶型防水材料、胶泥几种。2管片破损和开裂2．1原因分析管片破损的原因主要有以下几个方面：1)设计原因。在进行管片的配筋(特别是管片接缝面的构造配筋)设计，以及确定管片设计参数、管片接头形式、接头螺栓的形式时。未充分考虑曲线半径与管片长度之间的适应性。2)制作原因。混凝土制作、振捣、养护等环节操作不规范，会影响管片混凝土的强度：不精细和不准确的模具经常导致管片外观和尺寸与设计不符。3)拼装原因。拼装不到位是管片破损的主要原因之一，管片在拼装过程中，拼装方

8、法和拼装顺序十分关键。管