任权
摘 要:在地铁隧道施工中,管片错台是常见的质量缺陷,一点疏忽很容易导致隧道破损、渗漏等问题,给地铁列车运行安全带来危害影响。通过对盾构隧道施工中管片错台问题分析,梳理原因,制定和实施合理的控制办法,有效保证盾构隧道施工质量,奠定地铁列车运行安全保障。
關键词:盾构施工;隧道施工;管片错台;原因;控制方法
1引言
工程案例为咸阳塬隧洞-盾构洞段,该路段长8581m,为明流隧洞。隧道施工采用土压平衡盾构法进行掘进,隧洞衬砌为钢筋混凝土结构,管片为通用标准件,内径4.4m,环宽1.5m,厚0.35m。管片环采用六分块方案:1块封顶块(K块)圆心角22.5°,2块邻块(L1)、(L2)圆心角67.5°,3块标准块(B1)、(B2)、(B3)圆心角67.5°。盾构段管片衬砌采用弯螺栓连接。
2盾构隧道施工中管片错台原因分析
施工中盾构机纠偏太激进。盾构机施工中需要对设备姿态进行调整控制,对偏移的情况进行急纠导致盾构机实际运行轨迹和工艺施工设计的轴线出现偏离,实际轨迹的调整幅度太大,盾尾在急纠的过程中径向位移过大,导致管片和盾尾之间的间隙不均匀,造成盾尾前后管片错台。
管片拼装不合格。盾构机尾部容易粘结泥浆,没有及时清理,为了施工方便在拼装管片时扩大圆的半径,导致管片成型后圆弧度超限。在管片拼装时拼装顺序不当,拼装时管片螺栓没有及时进行紧固,这些均会造成管片拼装质量不合格。
注浆质量不合格。注浆施工中,浆液凝固时间过长,注浆压力控制不当,造成管片错台。
盾构机尾部发生变形。盾尾变形后导致管片拼装时难以呈圆形,间隙不对称,增加管片拼装难度,一旦出现轴线偏差极容易造成管片错台。
地层较软、含水量高容易造成管片上浮,注浆后的浆液因为地层中的含水量较大而被稀释,初凝时间把控不当造成注浆后管片稳定性较弱。地下水汇集后形成对管片较大的上浮力,如果没有及时采取防止上浮的措施,就会发生错台现象。
管片的型号选择不合理。管片拼装时,工作人员缺乏技术经验出现管片选择型号不合理的情况,拼装点不合格。在管片拼装时由于管片没有及时进行转弯,导致盾构机的姿态控制和管片对应不及时,使盾构机轴线和管片的轴线难以对中,出现较大位置的偏差,盾尾间隙过小,在后续掘进的过程中盾尾和管片摩擦力增大,导致管片错台。
3盾构隧道施工中管片错台控制方法
3.1保证盾构机施工质量
在盾构机施工中,认真注意盾构机运行轨迹,保证盾构机实际运行轨迹和工艺设计的轴线保持一致,运行轨迹的偏移度应在正常误差范围内。一旦超出了正常误差范围,在纠偏时应注意速度平缓,避免出现急纠的现象,这样不会因为盾构机姿态变化幅度太大而影响施工质量。纠偏遵循勤纠、缓纠的原则,每一环的纠偏量控制在5毫米以内。在管片拼装过程中,应充分考虑盾构机的轴线位置、工艺设计的轴线位置以及管片轴线位置,尤其是在曲线施工段,在盾构机掘进时考虑全面,合理选择管片型号,确定合理的拼装点,保证曲线段拼装质量。在调整盾构机姿态时,应注意盾尾间隙,以调整盾尾间隙为主,之后再控制盾构机的整体行进趋势。在纠偏的过程中应结合纠偏量对油压进行合理分配。
盾构机施工时注意将盾尾拼装区域清理干净,然后再拼装管片,管片拼装的顺序采用从下到上,左右交叉,最后再封顶。拼装过程中注意对圆度进行控制,避免拼装圆度过大,如果发现出现椭圆的趋势,立即采用整圆器及时调整圆度,避免出现管片内翻或外翻的情况。管片拼装到位后及时紧固。每完成一个区域施工后,对盾尾整圆度进行检测,避免出现盾尾发生严重变形,及时调整校正盾尾的整圆度,达到施工要求,避免盾尾变形影响施工质量。
注浆施工中应做好注浆液配比实验,保证注浆液具有很好的填充性,在储能时间和早期强度方面能够满足施工质量需求。注浆配方应考虑到土层含水量对管片上浮的影响,通过优化浆液配比防止浆液稠度达不到初凝质量要求。注浆施工中工作人员应严格控制注浆速度、注浆量,结合合理的浆液配比,保证足够的浆液稠度,合理控制初凝时间,保证初凝强度。同时应注意注浆压力控制,避免出浆口的压力太大,防止管片错台。
3.2做好隧洞防水
选用混凝土自防水性能强的管片。工程案例中采用管片为防水混凝土材料,强度等级为C50,抗渗等级w12。
做好管片接缝、吊装孔和手孔防水。接缝防水采用在密封垫沟槽内设置橡胶密封垫的方式,利用橡胶密封垫压缩挤密防水。用水膨胀橡胶圈对吊装孔和手孔止水。管边接缝临水侧采用聚硫密封胶嵌缝,并涂刷一层手刮聚脲加强隧洞衬砌防水。
做好管片外防水。管片壁后注浆采用同步注浆技术,有效对管片和围岩之间的孔隙进行充填,在盾构空推段和进出洞段等防水最薄弱的地方,根据施工要求加强注浆,加强防水,有效控制地层沉降。针对管片裂缝的情况,接缝出现渗漏水的情况,按照施工工艺对管片吊装孔进行二次注浆强化防水。
做好盾构进洞、出洞防水处理。设置帘布橡胶圈,采用分块压制的方法制成帘布橡胶环,对盾构进洞位置和出洞位置进行防水,避免泥沙或水进入。
4结语
综上所述,在盾构隧道施工中,管片错台不仅会对隧道的外观带来影响,而且还会导致管片破碎、盾尾损坏、隧道渗漏等问题,对隧道施工和工程质量带来严重影响。结合管片错台的原因,从盾构机操作、注浆施工、管片拼装、防渗漏施工等多个方面采取措施,提高施工操作规范度,避免管片错台,保证施工质量,为隧道后续使用提供可靠的基础保障。
参考文献:
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