盾构管片整环组合拼装施工技术

王岩松

中铁十六局集团有限公司北京轨道交通工程建设有限公司

盾构管片整环组合拼装施工技术

王岩松

中铁十六局集团有限公司北京轨道交通工程建设有限公司

盾构管片整环组合施工技术是在地面上将盾构管片进行拼装，在其形成环状后，再对其实施吊下组装作业，这是近年来在铁路交通施工中兴起的新工艺。本文对这种新工艺的施工程序进行分析，并找出施工结果中存在的问题以及相关的解决策略，希望其能够在铁路建设中得到更加广泛的应用。

盾构管片；组合拼装；施工技术

1 引言

盾构管片整环组合拼装施工技术常用于轨道交通工程的施工中，尤其是在一些轨道穿越隧道时，使用这种方法比较多。本文以某城市轨道建设中的隧道工程为例，对盾构管片整环组合拼装施工技术进行阐述，希望其能丰富相关工程经验。

2 盾构管片整环组合拼装施工技术的施工程序

2.1 建立承台

在轨道建设中采用盾构管片整环组合拼装施工技术，首先需要建立承台，以放置整环管片，而这个承台应该是呈“V”字型设计的钢槽，通过在竖井底部实施浇制工艺来完成。因此，在对承台进行设计时，需要参照整环管片的性质，必须满足其放置要求，承台的标高和精度都必须设置在合理范围内。承台上表面与管片之间会有所接触，而接触部分则应该切于管片的外圆上，并预埋钢板。这样做的目的有两方面：首先，能够确保承台表面的精度；其次，在钢片的外围有型钢固定环，这样做有利于将其与预埋钢板进行焊接，从而使管环更加稳定。

2.2 将管片拼装成环

将管片拼装成环，应该在地面上进行，同时需要在水平方向上实施该作业，而完成此项作业需要依靠吊机，在成环后，要拧紧管片的环向螺栓。此外，还要用型钢做成抱箍，并将其用于管环的外周，以提高管环在成环过程中的精准度。并且，抱箍还能提升管环的的稳定性，这样才能保证其在起吊的时候不会出现变形的情况。

2.3 将管环置于承台上，布置千斤顶

在上述过程完成后，需要将拼装好的管环吊起来，让其能够翻身，同时要将其放置在竖井下的承台上。在放置好后，要对管环的位置进行观察，如果其没有对准相邻管环的螺栓孔，则应该调整其位置，使其能够与相邻管环的螺栓孔相协调。然后，要在承台上布置千斤顶，这样做的目的是要挤压管环，以便其能够逐渐的靠近另一端的盾构隧道，而另一端的盾构隧道是已经成型的。此外，还需要观察管环之间是否存在缝隙，如果有，则需要通过拧紧管环竖直方向上的螺栓来消除这些缝隙。将剩下的管环做相同的处理，预先在承台上设置的预埋钢板，这时就需要与抱箍焊接起来。

2.4 吊装最后两环管片

在实施这项作业时，首先，需要吊下最后一环的管片，并用千斤顶将其推至车站内，而这个车站处于隧道末端的位置。其次，是要吊下剩下的一环管片，并拧紧这两环管片竖直方向上的螺栓。最后，在车站内部，沿着隧道的方向，将这两环管片推向隧道的一侧，这样就能与已经组装好的管片联起来，从而成为一体。

3 盾构管片整环组合拼装施工技术中存在的问题

3.1 相邻管环间存在严重的错台现象

在上述轨道建设中使用的管环重量为30吨，如此重的管环却仅仅使用两道型钢抱箍，这样的固定效果并不理想，使得在管环在起吊过程中出现变形现象。所以，变形的管环对相邻的管环造成不利影响，使其存在严重的错台现象，其中最大的错台量超过5厘米。这不仅降低了管片的防水效果，还影响隧道外部的美观程度。

3.2 轨道建设中的隧道刚性不够

隧道建设是轨道建设的重要组成部分，由于盾构管片的的螺栓孔被错开，导致管片连接部分竖直方向上的螺栓穿不进去，且不能穿进的螺栓超过竖直方向螺栓的一半，这就导致轨道中的隧道刚性严重不够。

3.3 防水效果差

由于管环之间存在的缝隙比较多，且比较大，严重影响其防水效果，而相对较大的缝隙基本都存在于管环的上面部分。在利用千斤顶推压管片环，使之向相邻管环靠近的过程中，推力所起到的作用基本集中在管环的下面部分，导致管环从整体上出现受力不均的情况，从而加大管环之间的缝隙，影响其防水效果。

4 盾构管片整环组合拼装施工技术中问题的改进方法

4.1 填塞橡胶条

管环的防水效果差，主要是因为管环之间存在缝隙，如果这些缝隙能被消除，那么防水效果自然能得到提升。因此，可在管环之间的缝隙内填塞橡胶条，因为橡胶条在遇水后会膨胀，所以当缝隙之间有水进入时，就会被其吸收。此外，可在管环外周的接缝处使用防水材料，这种防水材料需要自带粘性，这样才能达到防水的目的，从而改善管环的防水效果。

4.2 绑扎钢筋网

在管环之间的缝隙处绑扎钢筋网，可以提升管环的稳定性，也能增加其防水性。同时，在竖井底部存在隧道结构，对此部分浇筑混凝土，可以达到补强的效果。需要注意的是，应使用C30混凝土，且其埋填高度至少应超出隧道管片1米，这样才能通过混凝土将整段管片结构包裹起来。

4.3 改进拼装工艺拼装工艺的好坏会影响管片环的质量，从而使其稳定性受到影响，因此，改进拼装工艺能从本质上解决施工中存在的问题。在地面拼装管片时，可在管环内部添加钢作为支撑，这样能提高管环的稳定性，减小其在起吊过程中的变形程度，或者保证其不变形，且还能使管片更加容易的对准螺栓孔。在千斤顶推压管环的过程中，其压力基本由管环的下部分承担，从而导致管环是上部分环缝处于张开状态。因此，要改善这一情况，就需要在千斤顶压紧环缝之前，利用手动葫芦来缩小这些环缝，然后再用千斤顶对其实施压紧作业。

5 盾构管片整环组合拼装施工技术中应注意的问题

5.1 下吊最后一环管片时应注意的问题

最后一环管片是用盾构机在竖井内将其推出的，在其拼装完成后，要注意其姿态是否正确。在盾构机进入车站前，会对其进行上抛、低头等操作，且竖井内整环组装的管片存在轴线，如果最后一环管片在拼装完成后姿态不好，盾构机的这些操作就会让此轴线与最后一环管片的轴线不重合。如果轴线相互之间呈现出折现状态，就会使第一环管片出现缝隙，从而降低其防水效果。

5.2 要使用遇水会膨胀的橡胶条

在管环之间的缝隙处填塞止水条时，要注意选择止水条的材质和性能，需要使用遇水会膨胀的橡胶条。这类橡胶条的硬度相对较小，性能优于三元乙丙橡胶条。在对管片进行拼装的过程中，通过压缩可以达到止水的目的，从而改善防水效果。

5.3 确保承台的质量

由于承台是用于放置拼装管片环的，所以其质量必须有所保障。而在承台的质量中，精度和标高是最为重要的，因此，这两项内容必须科学、合理。而在对管片进行拼装成环的过程中，则需要采取相应的措施对其做加固处理，这样才能尽可能的避免管环在起吊中国出现变形，从而影响其稳定性。

6 结束语

综上所述，盾构管片整环组合拼装施工技术在铁路建设中的应用具有重要的意义，尤其是在铁路建设的隧道施工中，其作用是非常明显的。但是，这项施工技术目前仍待完善，为确保施工效果，就需要提升管片环的稳定性，使其在起吊过程中不易变形，同时还需要通过填塞膨胀式橡胶条的方式，改善其防水效果。只有从整体上解决盾构管片整环组合拼装施工技术中存在的问题，才能有效提升铁路轨道工程的质量。

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