管片拼装技术研究

秦倩云 安兰朋 沈福良 马俊江 张林

1天业通联(天津）有限公司 河北 秦皇岛 066000

2中铁三局集团第二工程有限公司 河北 秦皇岛 066000

1 管片简介

在盾构施工中，盾构管片作为主要的装配构件，是隧道最内层的支撑屏障，是土层压力、地下水压力及其他荷载的主要支撑构件。通常情况下，盾构管片以高强混凝土作为生产原料，确保盾构管片的承载性能和防水能力满足盾构施工要求。具体生产中，主要利用管片模具密封浇筑混凝土制成。

2 管片拼装原则

在管片拼装时，施工单位应遵循一定的原则进行管片拼装：首先，管片拼装应符合隧道设计要求；其次，管片拼装应与盾构机的姿态相适应；再者，封顶块安装前，施工人员应对止水条适当涂抹润滑油，以便于管片径向顺利插入，位置调整到位后按纵向方向顶进；管片安装就位后，施工人员应及时借助推进油缸顶紧管片，顶紧时，施工人员应确保油缸的推力应大于稳定管片所需的推力，安装到位后，方可将管片安装机移开；最后，管片安装就位后，施工人员应及时整圆，并在管片环脱离盾尾后对管片螺栓连接部位进行处理。

3 管片拼装方式

常见的管片拼装方式包括通缝拼装、错峰拼装和通用楔形拼装，以下对几种拼装方式进行详细介绍。

3.1 通缝拼装

通缝拼装是将管片按纵向进行定位、安装，并使管片通缝沿纵向对齐的一种安装方法。通缝拼装在定位安装时相对容易，由于管片沿纵向拼装，纵向螺栓穿进相对容易，且拼装施工中承受的应力较小，拼装效率较高。但该方法存在一些缺点，如容易出现环面不平整、累计误差大等问题，进而影响环向螺栓的穿进，导致环缝压密量不足。

3.2 错缝拼装

所谓错缝拼装是将相邻的两环间的管片按纵缝相互错开的方法进行拼装。按照错缝拼装方法，纵、环缝仅有三处位置交汇，纵环缝呈十字相交形态，因此，错缝拼装的隧道接缝防水能力较强，避免了接缝变形问题的发生。

4 管片拼装工艺

4.1 管片拼装顺序

管片拼装应遵循由下而上的原则。先从下部落地块（D）开始，依次从落地块两侧交叉安装标准管片（B1、B2），然后安装相邻管片（L1、L2），最后纵向插入楔形管片（F）。

成环后管片位置

4.2 盾构千斤顶操作

管片拼装时，如盾构千斤顶全部缩回，在开挖面土层压力的作用下，盾构会回退，进而造成开挖面失去支撑，进而造成土层结构的不稳定性，对管片拼装造成一定的影响。因此，在管片拼装时，盾构千斤顶应配合管片安装依次缩回。

4.3 紧固连接螺栓

在管片安装就位后，施工人员应先紧固环向管片连接螺栓，然后再依次紧固轴向连接螺栓。为确保螺栓紧固到位，施工人员应使用扭矩扳手进行紧固，紧固力应结合螺栓直径和扭矩。

4.4 楔形管片安装方法

当其他管片安装到位后，在拼装楔形管片时，为避免损伤管片，造成管片密封条脱离，施工人员应遵循管片安装方法正确插入。在拼装径向楔形管片时，如发现楔形管片存在内向趋势，施工人员应在千斤顶的作用下顶进管片；在轴向插入楔形管片时，管片后端呈内向趋势，其前端则呈外向趋势，应当引起施工人员的注意。

5 管片修补

5.1 管片进场时，如果管片有缺角掉边的现象，应及时修补，使用材料应与原管片制作的料相符合，如果管片损坏严重的不允许使用，应令其退回管片构件厂。

5.2 管片渗漏水因管片拼装时管片碎裂或止水带黏贴不牢固等原因引起渗漏水，对管片的纵缝、环缝进行嵌缝处理；嵌缝后还存在渗漏水现象，就采用对管片进行壁后注浆。

5.3 当管片闷头里有漏水现象，就要对管片闷头进行处理。管片闷头漏水

6 分析总结

管片拼装技术的发展主要可以分为三个部分：一、管片的发展；二、管片拼装施工工艺的发展；三、管片拼装机的发展。那么便从以上三个部分来分析这项技术。

6.1 为了适应异形断面隧道和隧道线性发展的需要，盾构断面形状除圆形之外，还有半圆形、矩形以及马蹄形等。

6.2 随着各种隧道工程的开展，国内大部分企业都能掌握管片拼装施工工艺，并能在施工过程中不断进行改进。