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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2012-12-01浏览：88次
摘要：随着中国经济的快速增长，城市人口和机动车数量迅速膨胀，原有的市政道路难以满足交通的需要，为缓解城市交通压力，各大城市纷纷上马修建地铁。隧道是地铁工程最主要的组成部分，隧道盾构法施工具有施工速度快、洞体质量容易控制、防渗水性能良好、施工安全系数高、对周边环境影响小、基本不影响地面交通、适合底层范围广、地质情况复杂的作业环境等优点，已经在地铁工程施工中越来越广泛的使用。但因地质情况千变万化，施工环境的复杂性，在盾构施工中必然盾构机的适应性和施工方法、措施的调整。
关键词:隧道, 地铁,管片
我们在长沙地铁盾构施工现场发现，管片错台大部分都是在K块位置，针对这个现象，我们对管片的拼装过程进行了仔细的观察，我们发现：管片在尾盾管片拼装机拼装好之后并没有任何错台和破损，这些质量问题都是管片拖出盾尾之后发生的。那么问题出在哪里?
通用型管片不像标准型管片那样有标准环、左转弯环、右转弯环的区分，它只需一种管片类型，可降低管片模具成本，不会因管片类型供应不上造成工程质量问题，但是通用型管片拼装难度较高，需要有经验的盾构机操作人员，由于管片与千斤顶存在夹角，管片容易受力不均(深圳地铁一期选用的就是通用型管片，由于上述原因，二期就改用标准型管片)。长沙地铁一期工程选用的这种管片类型无形中增加了管片错台和破损的质量风险。
盾构隧道施工过程中，由于地质等原因，免不了盾构机姿态会随时做出调整，而盾构机姿态与管片的拟合曲线不完全吻合的话，错台就会出现，随后的管片破损就会相应出现。
作为封顶块的K块总是最后拼装上去的，管片拼装操作人员不熟练的话，K块拼装之前各块之间的连接紧密程度不能很好掌握，导致K块与B块之间存在间隙，没有足够的摩擦压紧力，当管片拖出盾尾同步注浆之后，K块受到径向压力而没有B块对它进行轴向压紧支撑或者支撑力度不够，就会造成K块向轴心方向错台。
在盾构机前进时，管片的拼装位置极其重要，对盾构机前进时的姿态控制很有效。当管片与推进千斤顶接触平面不重合时，在千斤顶产生推力时管片即出现裂缝导致漏水，并且此时出现盾构机的姿态难以控制，很难遵循预定线路前进。施工时盾构机的总推力约为1100t，每个千斤顶的推力为50t，由于管片与推进千斤顶接触平面有个夹角，近似于线接触，管片混凝土的拉伸强度为50kg/平方厘米左右，而千斤顶产生的拉伸应力远远超过该值，由此判断管片开裂起因于千斤顶与管片平面不重合。并且由于管片碎裂使得盾构机各个千斤顶不同步，导致很难控制方向。
针对上述问题，建议采取以下措施：
1、前期设计时，可考虑使用拼装操作较容易掌握的标准型管片;
2、管片拼装应尽量选用有过同类型管片拼装经验的操作人员现场指导实施;
3、应使管片与推进千斤顶接触平面尽量重合，这可以通过选择管片的拼装位置来实现。在选择管片位置时，有两个参数需要考虑，一个是盾尾间隙的保证;另一个是管片平面走向趋势。管片趋势相关的参数有：推进油缸行程，铰接油缸行程
当我们用管片的不同楔形量来使CH(水平走向趋势)、CV(垂直走向趋势)为零时，管片平面就与盾构机前进平面重合，此时盾构机的千斤顶受力情况最好，便于整个掘进工序，当楔形量不能使CH与CV同时为零时，应尽量使其中一个保持最小，使盾构机能获得最大的推进力，并使侧向分力减小，便于盾构机遵循预定线路前进。因此，应优先考虑管片趋势。
不同点位的选择，可以控制盾尾间隙，由于在盾尾后部设有一圈加强环，可以保持盾尾保圆度另外还可以作为一道止水环，防止泥水进人盾尾密封刷内。加强环高度为45mm，而且盾构机在不同的线路上总是有一定的偏移量，因此盾尾间隙要保持在45mm以上，否则会使加强环挤压管片造成碎裂，并妨碍了掘进时方向的控制。当前进线路为小半径曲线时，一侧盾尾间隙会变得很小，而且始终这样。出于对盾尾间隙的考虑，选择的管片位置有时很不利于盾构机的掘进，使得千斤顶平面与管片平面有很大的一个夹角，由于这个原因会导致管片发生挤碎现象，造成盾构机的控制上的困难。当管片经常发生碎裂时，就要通过控制盾构机的线路来使间隙得到平衡，从而选择最适合的点位。当间隙得到平衡后再还回原来线路，但是调整线路应尽量小。
长沙地铁2号线袁家岭—火车站区间右线施工过程中，由于是350米半径曲线始发，始发之后不久就发现盾构姿态难以控制，错台和破损都很严重，
遇到这种情况以后，我们召集施工单位技术人员一起分析原因并讨论对策，根据管片的楔形量和线路的走向以及盾构机现有的姿态趋势，对每一环管片的楔形量进行了计算，并列成表格，然后根据这个计算表控制指导施工。通过这个措施，隧道管片的错台和破损数量有了明显下降。
《通用型管片拼装问题的探讨》
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文章名称： 通用型管片拼装问题的探讨
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