小曲线转弯半径盾构施工中管片质量控制技术.pdf

论文 Thesis
小曲线转弯半径盾构
施工中管片质量控制技术
文/天津路桥建设工程有限公司裴建
工程概况
天津地铁5号线建昌道站至
思源道站,盾构区间起止里程为
DK12+359.690至DK12+868.550。右
图1建昌道站至思源道站盾构区间线路走向示意图
线区间全长471.61m,短链37.25m,左
线区间全长483.68m,短链25.212m,
区间最小转弯半径400m。钢筋混凝
土管片外径6.2m,管片厚350mm,环
@
宽1.5m。区间顶部覆土厚度9.38m至
10.6m,区间自身风险等级Ⅱ级,区间
e
影响范围内无重大建筑物及管线。
水文地质情况,见图2。
该区间隧道穿越地层主要为⑥12
粘土、6O42粉质粘土、つ02粉质粘土、
图2建昌道站至思源道站盾构区间地质纵剖面图
812粉质粘土、局部进入⑧13粉土承
压含水层中;场地内⑧23粉土、(8)24
粉秒层为第一层承压水含水层,以400m,属于小曲线半径,由于盾构机反カ。在一个循环中,特别是在小曲
702粉质黏土层、812粉质黏土层为本身为直线形刚体,在小曲线半径推「线半径段推进中,盾构机的姿态变化
主要隔水顶板;の23粉土、⑨24粉砂、
进形式的线形为一段段连接的折线
较大,千斤顶撑靴与管片之间形成较
023粉土和①24粉砂层为第二层承「曲线半径越小,盾构机机身越长,对大折角,导致管片局部受力过大,而
压水含水层,局部分布较厚,以912盾构轴线的控制就越难。施工过程「产生碎裂,且该区间采用1.5m管片,盾
粉质黏土层为主要隔水顶板:23粉土「中,小曲线半径隧道时时处于转弯状构管片越宽,其拼装组合的结构中心
层、24粉砂和25细砂层为第三层承压态,管片左超或右超量较大,施工人线与线路设计轴线差值就越大,且要
水含水层,以12粉质黏土层为主要隔」员如不能很好地控制、将造成左超或」求所构机的千斤顶行程越大。同时
水层顶板。
右超滞后,从而产生盾构与管片之间由于受盾尾外壳限制,在转弯时盾尾
的卡売(间隙过小),造成盾构偏离隧间隙越小,当转弯越大时,管片易被盾
工程难点分析
道轴线
尾卡住并被拖破。结合该工程为小曲
线半径盾构施工的特点,采用1.5m管
盾构轴线控制
。管片质量控制
片进行拼装,其中管片拼装质量为该
该区间隧道最小曲线半径为
盾构机的推进是依靠管片提供的「工程重中之重。
134 1CHINA HIGHWAY
2016年第O期
管片质量控制难点
清理不干净,有杂物,也会使相邻管片」工空隙,抑制因持续左转弯管片反力
环面不平整,后拼装管片在千斤顶推导致隧道右侧侧移情况的发生,减小
小转曹半径盾构推进
力下出现裂缝。
隧道偏移轴线的可能。
拼装过程中,同环相邻管片相互
因此,需要在拼装管片前,检察
位置发生错动,形成纵向错台,前后管片的环面平整度,发现有不平整的·加强测量
管片凹凸面没有对准,形成环向错台;
情况时,需要及时加贴衬垫,纠正不
合理布设导线点。在小曲线半径
管片螺栓复紧程度不够,在推出盾尾平整的现象。在前一环面平整的情况转弯段,在满足测量通视的条件下,尽
后,形成错台:管片推出盾尾后,同步下,整环通贴2mm或3mm传力村垫,保量减少导线点的布设数量,还要注意
注浆量不足,没有把空隙填充密实,管证管片环面平整,受力均匀。
导线点的布设位置,加强导线点的保
片受到自身重力作用下沉,形成错台。
护,尽量规避外界因素、人为因素的
上述错台现象,在盾构推进过程中,管片质量控制措施
破坏。
由于管片收到千斤顶推力非均匀,从
加强测量。根据实际工程特点,
而出现管片碎裂现象。
管片自身质量控制措施
明确测量颍率。自动测量系统,推进
因此,拼装管片时,要居中拼装
确保隧道整体结构及防水质量,
时3min自动测量一次。每班自动测量
形成整圆;推进时,千斤顶推力均匀;
首先应对进场管片质量严格控制。其进行复位工作。在满足通视的前提
及时复査操控。要尽量将正环管片中中主要控制进场管片的埋深、强度、
下,尽量减少转站次数,以本区间小曲
心与盾构轴线中心相重合。同步注浆抗渗以及外观。进场管片必须有合格线半径段为例,一般30环转站一次。
要同推进速度相匹配,并结合地面沉证、质量证明文件,同时质检人员应
考虑小转弯半径推进过程中,因
降监测情况,及时填充间隙,防止管严格管片外观及强度验收。对于“缺注浆量、注浆质量可能无法满足管片后
片下沉或上浮。
棱少角”,破损面积、破损点数超标的「(曲线外侧)的承载强度,或因推进速
严禁进场。同时严格控制管片的防水「度稍快、地层影响导致的推力过大,可
?小半径掘进中,盾构机转弯挤压管片条种类、数量、质量。
能导致隧道整体向曲线外侧切向位移
管片拼装之前,盾尾内的泥砂没
的可能,因此在小转弯推进过程中,应
有清理干净,落地块拼装不到位,推·小转弯半径推进过程中控制措施
预留一定的偏移量。应做到勤测勤纠,
进时泥砂对管片形成集中反力,造成
要严格控制推进速度。在盾构推环环都要纠偏,每环必测盾中、盾尾间
管片开裂。盾构机在转弯过程中,千斤进过程中,应严格控制推进速度,尤「隙、超前量,并根据实际情况,随时调
顶推力发生变化,千斤顶与管片产生其是小曲线转弯半径阶段,控制推进整盾构机姿态以及管片姿态。
夹角,且该工程采用1.5m管片,加剧夹速度在3cm/min以内,一方面,要避免
角的变大,管片受力不均,导致碎裂。
因推力过大导撑侧面压力过大,另
控制管片拼装质量
因此,在拼装落地块管片前,需要方面,要减小推进过程中对周边土体
提高施工人员拼装质量意识,定
清理好盾构内的泥砂。盾构转弯时,
的扰动。
期进行专业培训。严格控制管片“居中
尽量调小每次转变量,同时采用粘贴
拼装”,当无法居中,且管片无法满足
传力衬垫适当增加管片左側,右側的
严格控制注浆量、注浆质量
轴线要求时,应通过粘贴缓冲衬垫调
超前量。
如图1所示,建昌区间推进呈左整管片至理想位置。拼装过程中,如果
转弯状态。则在推进过程中,曲线外发现管片与前一环管片产生错台,可进
管片环面不平整
侧(右侧)出土量较大,外侧土体损行増减管片楔形量调整管片位置。在管
管片传力村垫粘贴厚度不均匀、失较大,施工空隙大。因此在小转弯片排装时,发现局部环面不平整时,应
且厚度差别较大,在千斤顶推力下造推进过程中,除应保证总体同步注浆「停止拼装,采用加贴村垫调整环面后,
成管片碎裂,导致了管片环面不平整。
量、注浆质量的前提下,应人为加大继续拼装。对于已产生裂缝的管片,要
另外,拼装管片前后2环管片凹凸弧面「曲线外侧的压浆量,以有效地填补施对其进行相应的修补、堵漏处理。回
CHINA HGHWAY M35