培訓(xùn)實(shí)施記錄表

　主辦單位 哈爾濱地鐵 2 號(hào)線 填表人

　培訓(xùn)班名 盾構(gòu)滲漏水、錯(cuò)臺(tái)、裂縫控制 培訓(xùn)日期

　培訓(xùn)內(nèi)容 一、管片滲漏水

　 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(huì)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。

　管片滲水的原因分析:

�。�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。

�。�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。

�。�3）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。

�。�4）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(cuò)位，相鄰管片止水帶不能正常吻合壓緊，從而引起漏水；

　 （5）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(shí)推力過大也會(huì)造成管片產(chǎn)生裂紋而滲漏水。

　（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(shí)，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)。

　（7）轉(zhuǎn)彎處轉(zhuǎn)彎環(huán)選型不準(zhǔn)確

　 在水平方向上存在曲線的路線上，曲線內(nèi)徑與外徑所存在的長度差即是管片左右側(cè)存在的楔形總量，如果轉(zhuǎn)彎環(huán)拼裝數(shù)量不足或過多，造成管片楔形總量少于或超過曲線內(nèi)外徑實(shí)際差值，就會(huì)造成管片間隙，使相鄰管片止水帶不能正常吻合壓緊，從而引起漏水。

　（8）管片上浮或側(cè)移，管片與隧道初支間空隙較大且不均勻，注漿時(shí)操作難度大，而且填充效果差，從而導(dǎo)致頂部回填注漿難以密實(shí)，極易發(fā)生管片上浮或側(cè)移，造成管片破損，引起管片滲漏。

　 2、管片滲水的預(yù)防措施

�。�1）針對(duì)管片存在的水泡、氣泡等缺陷問題，加強(qiáng)生產(chǎn)控制、出場驗(yàn)收和進(jìn)場驗(yàn)收。管片生產(chǎn)過程中安排專人駐廠質(zhì)量把關(guān)，把缺陷控制在源頭；出廠時(shí)對(duì)管片再次驗(yàn)收，及時(shí)對(duì)存在的不可避免的缺陷進(jìn)行修復(fù)，同時(shí)注意吊裝過程中對(duì)管片的損傷。進(jìn)場管片嚴(yán)格把關(guān)，同時(shí)會(huì)同監(jiān)理共同驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)管片“零缺陷”。

�。�2）管片拼裝前對(duì)拼裝工人進(jìn)行交底，過程中加強(qiáng)對(duì)管片的精細(xì)操作避免管片碰撞，管片在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中必須墊方木，避免管片在下方時(shí)碰角，一旦發(fā)現(xiàn)止水條斷裂或脫落及時(shí)更換，保證拼裝管片的質(zhì)量符合防水的要求。

�。�3）加強(qiáng)同步注漿控制 （4）盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制措施

　 盾構(gòu)隧道線形管理原理是通過一套測量系統(tǒng)，隨時(shí)掌握正在掘進(jìn)中盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)，并通過計(jì)算機(jī)將盾構(gòu)機(jī)的實(shí)際位置和姿態(tài)與設(shè)計(jì)軸線進(jìn)行比較，找出偏差數(shù)值后調(diào)整盾構(gòu)機(jī)千斤頂?shù)?/p>

　模式，使盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)曲線和設(shè)計(jì)軸線盡可能接近。

　 ①盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使其安裝具有一定的慣性，如果盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)軌跡曲度過大，那么盾尾軌跡就會(huì)與管片軌跡相交，從而造成了以下兩個(gè)嚴(yán)重問題：a.管片無法順利地安裝，只能放松管片間的連接螺栓或加墊片來解決問題，從而增加了錯(cuò)臺(tái)和漏水的可能；b.管片迎水面在脫出盾尾時(shí)被盾殼擠壓，使得管片環(huán)向變形和前后錯(cuò)臺(tái)，更為嚴(yán)重的是盾尾被破壞而失去防水功能。

�、谝虼思m偏過程中應(yīng)盡量保持盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)不會(huì)有突變，運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)盡量平順。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整與糾偏應(yīng)掌握下面幾個(gè)原則：盾尾間隙控制為主，趨勢(shì)控制為次，線形控制為輔；在掘進(jìn)過程中一次糾偏量不能過大。規(guī)范化管片拼裝，嚴(yán)格控制質(zhì)量有效地控制管片上浮

　二、管片錯(cuò)臺(tái)

　管片錯(cuò)臺(tái)是指管片拼裝后同一環(huán)相鄰管片或者相鄰環(huán)管片之間內(nèi)弧面不平整的現(xiàn)象，前者稱為環(huán)向錯(cuò)臺(tái)，后者稱為徑向錯(cuò)臺(tái)。《規(guī)范》中要求成型管片環(huán)向錯(cuò)臺(tái)不能超過 15mm；徑向錯(cuò)臺(tái)不能超過 10mm。管片錯(cuò)臺(tái)不僅影響隧道的外觀質(zhì)量，而且會(huì)導(dǎo)致以管片破損、隧道滲漏、盾尾刷損壞等一系列嚴(yán)重問題。

　1、管片錯(cuò)臺(tái)的成因分析

　 （1）管片拼裝不規(guī)范

　管片拼裝過程是控制管片錯(cuò)臺(tái)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，管片拼裝工人的操作熟練程度及責(zé)任心直接影響管片拼裝完的成型質(zhì)量。例如：管片拼裝前盾尾的雜物沒有徹底清除；管片拼裝順序沒有按照由下至上左右交叉的順序；管片拼裝沒有均勻擺布，螺栓難以插入；管片拼裝完成及管片脫出盾尾后沒有及時(shí)將螺栓擰緊；K 塊強(qiáng)行插入；管片內(nèi)翻外翻等不規(guī)范的管片拼裝作業(yè)，是導(dǎo)致管片錯(cuò)臺(tái)不可忽視的直接因素。

�。�2）管片上浮

　管片上浮有時(shí)可造成管片連續(xù)錯(cuò)臺(tái)，尤其在合肥地質(zhì)軟弱地層中。由于地層較軟，有經(jīng)驗(yàn)的盾構(gòu)司機(jī)會(huì)加快掘進(jìn)速度以幫助姿態(tài)控制，而壁后漿液往往因?yàn)槌跄龝r(shí)間較長而產(chǎn)生大于管片自重的上浮力，此時(shí)如果沒有立即采取防止隧道管片上浮的措施，隧道管片的上部就會(huì)發(fā)生連續(xù)的“疊瓦式”錯(cuò)臺(tái)。

　（3）盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制不佳

　盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)姿態(tài)控制是盾構(gòu)施工技術(shù)的重點(diǎn)，盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)變化直接影響到盾尾間隙的變化。實(shí)際掘進(jìn)時(shí)盾構(gòu)機(jī)圍繞設(shè)計(jì)軸線呈蛇形前進(jìn)，如果盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制不好，盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡波動(dòng)幅度過大，盾尾因急糾、猛糾而產(chǎn)生較大的徑向位移，而在連接螺栓的作用力下管片的空間形態(tài)已基本由上環(huán)管片所決定，這就必然導(dǎo)致管片與盾尾之間的間隙不均勻，甚至某個(gè)方向無間隙。若盾尾間隙過小，盾尾的徑向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)將以力的形式通過盾尾刷傳遞給管片，從而導(dǎo)致盾尾前后的管片產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，甚至導(dǎo)致管片迎水面被盾尾刷擠壓刮壞、盾尾刷磨損變形等問題，進(jìn)而產(chǎn)生管片滲漏水，盾尾漏漿的等一系列質(zhì)量問題。

�。�4）管片法面與盾構(gòu)掘進(jìn)方向不垂直

　在區(qū)間小半徑曲線段掘進(jìn)或盾構(gòu)急糾轉(zhuǎn)彎時(shí)，若管片楔形量不能滿足管片轉(zhuǎn)彎需求，通用管片全錯(cuò)縫拼裝施工中 K 塊選點(diǎn)錯(cuò)誤，通縫、半錯(cuò)縫拼裝施工中轉(zhuǎn)彎環(huán)排版錯(cuò)誤等， 均會(huì)造成管片法面與盾構(gòu)掘進(jìn)方向不垂直。盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)的推力是通過千斤頂作用在剛拼好的管片襯砌橫斷面上，如果盾構(gòu)掘進(jìn)方向與管片法面之間不垂直，則其作用于管片上的巨大反推力可分解為縱向和徑向兩個(gè)分力，縱向分力可通過管片襯砌橫斷面不斷傳遞直至消散，而縱向分力大于管片間摩阻力、壁后漿液與地層作用等阻力時(shí)，將必然造成管片環(huán)縫錯(cuò)臺(tái)。

　（5）盾尾未及時(shí)清理干凈、螺栓未及時(shí)復(fù)緊

　管片安裝時(shí)，在盾尾殘留的渣土未清理干凈，尤其是底部，有時(shí)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(cuò)臺(tái)。由于采用人工操作機(jī)械安裝，安裝時(shí)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(cuò)臺(tái)。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(cuò)臺(tái)。

　2、管片錯(cuò)臺(tái)的防治措施， （1）規(guī)范管片拼裝程序 （2）有效控制管片上浮

�。�3）盾構(gòu)姿態(tài)平穩(wěn)控制

　實(shí)際掘進(jìn)時(shí)盾構(gòu)機(jī)圍繞設(shè)計(jì)軸線呈蛇形前進(jìn)，姿態(tài)控制應(yīng)做到，勤糾、緩糾，通過千斤頂分組控制、仿形刀適量超挖及鉸接靈活運(yùn)用等方式，在隧道軸線控制在設(shè)計(jì)允許偏差范圍內(nèi)前提下，盡量使盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)軌跡保持平順，避免盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)突變。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整與糾偏應(yīng)掌握下面幾個(gè)原則：

　a、盾尾間隙控制為主，線型控制為輔；b、掘進(jìn)過程中一次糾偏量不能過大，即油缸行程差不能過大，應(yīng)控制在 60mm 以內(nèi)；c、掘進(jìn)過程中，各區(qū)力差不能過大，應(yīng)控制在總推力的 5%以內(nèi)。

�。�4）保持管片法面與盾構(gòu)掘進(jìn)方向垂直 在盾構(gòu)施工過程中，應(yīng)特別注意管片法面的調(diào)整，每環(huán)掘進(jìn)完成后應(yīng)及時(shí)量測管片法面并調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、管片姿態(tài)與隧道設(shè)計(jì)軸線相重合在實(shí)際施工中幾乎不可能，要保持管片法面與盾構(gòu)掘進(jìn)方向垂直同樣幾乎不可能，但及時(shí)對(duì)管片法面不斷進(jìn)行調(diào)整，就能使盾構(gòu)機(jī)推力反作用于管片上的徑向分力盡可能減小，進(jìn)而有效減少、減小管片環(huán)縫錯(cuò)臺(tái)。

　（5）及時(shí)清理盾尾、復(fù)緊螺栓

　掘進(jìn)一環(huán)過后，立即將盾尾的泡沫、漿液、水等雜物清理干凈； 管片拼裝螺栓分三次緊固：第一次拼裝過程時(shí)緊固；第二次拼裝完成后緊固（未復(fù)緊不能進(jìn)行下一環(huán)的掘進(jìn)）；第三次管片脫離盾尾復(fù)緊一次。

　三、管片開裂的原因分析

　1、盾構(gòu)隧道管片為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)其開裂主要為受力不均或受力過大所造成。在施工過程中，管片的受力狀態(tài)與設(shè)計(jì)所考慮的不完全一致盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中管片承受著千斤頂頂力盾尾密封刷的作用力和襯砌背后注漿的漿液壓力等在這些荷載的相互作用下使盾構(gòu)管片出現(xiàn)了不同的受力特征。通過對(duì)現(xiàn)場觀察了解結(jié)合其它地鐵工程中的經(jīng)驗(yàn)造成管片出現(xiàn)上面開裂現(xiàn)象的主要原因可能有如下幾種:

�。�1）盾構(gòu)機(jī)千斤頂總推力較大

　作用于管片上的力是造成管片開裂的最基本因素其中盾構(gòu)推進(jìn)過程中總推力過大是致使管片開裂的最直接原因,對(duì)于養(yǎng)護(hù)不好并且配筋小的管片則有可能開裂。

�。�2）管片環(huán)面不平整 造成管片環(huán)面不平整主要有:管片制作精度誤差管片糾偏時(shí)貼片不平整;盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時(shí)各區(qū)的千斤頂推力大小不等管片之間的環(huán)縫壓縮量不一致等原因。因管片環(huán)面不平整盾構(gòu)機(jī)千斤項(xiàng)作用于管片上將產(chǎn)生較大的劈裂力矩造成管片開裂(如圖 3 所示)。

　（3）千斤頂撐靴損壞或重心偏位

　盾構(gòu)機(jī)通過千斤頂作用于管片上向前掘進(jìn).在千斤頂與管片接觸處設(shè)置撐靴以減少管片壓力，撐靴損壞后管片局部壓力增大造成管片損壞或出現(xiàn)裂縫。在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中已拼裝的管片中心線與盾構(gòu)機(jī)本身的中心線重合為理想狀態(tài)但在實(shí)際施工中兩條軸線存在偏差千斤頂?shù)闹行臎]有作用在管片環(huán)的中心上，造成管片偏心受壓。

　（4）盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制與線路曲線段不匹配

　管片是在盾構(gòu)機(jī)尾部內(nèi)進(jìn)行拼裝，拼裝完成后隧道管片在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部的長度約為 2.3m 管片外側(cè)的空隙為 5cm，盾構(gòu)機(jī)在曲線段掘進(jìn)時(shí)盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)變化與管片的姿態(tài)變化不一致，盾尾密封刷擠壓管片造成開裂 2、管片開裂應(yīng)對(duì)措施

　從現(xiàn)場觀察分析，造成管片開裂的原因不是單一存在的而是幾種原因集中在一起.因此在防止發(fā)生管片開裂的措施要綜合考慮。針對(duì)上述原因需從以下幾個(gè)方面采取措施:

　（1）盾構(gòu)機(jī)在砂層掘進(jìn)時(shí).應(yīng)加注泡沫劑.防止土倉內(nèi)積“泥餅“減小推進(jìn)扭矩和總推力同時(shí)防止推進(jìn)速度過快。

　(2)嚴(yán)格管片制作時(shí)的質(zhì)量控制，減少管片的制作精度誤差。在施工過程中保證貼片位置的準(zhǔn)確性盾構(gòu)掘進(jìn)完成后，檢查上一環(huán)管片的環(huán)面平整度。

　(3)檢查千斤頂撐靴對(duì)出現(xiàn)損壞的及時(shí)更換。

　(4)盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)特別在曲線段盾構(gòu)機(jī)應(yīng)緩慢掘進(jìn)控制盾構(gòu)機(jī)的每環(huán)糾偏量，防止盾構(gòu)機(jī)軸線與隧道管片的軸線間的夾角過大和管片四周盾尾間隙不均勻。

　授課老師

　課時(shí)

　應(yīng)到學(xué)員數(shù)

　實(shí)到人數(shù)

　培訓(xùn)總結(jié)

　經(jīng)培訓(xùn)，各技術(shù)工種，更加明確關(guān)鍵工序、步驟、控制要點(diǎn)，管片錯(cuò)臺(tái)、管片滲水、裂縫是成型管片的三類主要質(zhì)量問題，我們必須依靠有效的技術(shù)措施和良好的管理制度完全可以克服此三類質(zhì)量問題。經(jīng)過對(duì)盾構(gòu)施工技術(shù)培訓(xùn)、全過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控與督促落實(shí)，相信這個(gè)三類主要問題可以得到根本的扭轉(zhuǎn)，盾構(gòu)隧道施工質(zhì)量得到了有效的保證。

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