盾构区间质量缺陷处理施工方案.docx

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盾构区间质量缺陷处理施工方案

**—**站地下区间

盾构区间质量缺陷处理施工方案

1、编制依据

（1）《建筑工程质量检验评定标准》（GB50210-2001）；

（2）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003版）；

（3）《地铁设计规范》（GB50157-2003）；

（4）《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）；

（5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；

（6）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；

（7）《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；

（8）昆明轨道交通3号线施工图设计防水施工图第三册《盾构区间防水设计图》；

（9）**轨道交通*号线施工图设计盾构区间通用设计第一册《管片结构及配筋》。

2、工程概况

本标段为**—**站地下区间，该段区间采用盾构法分左、右线施工。

盾构施工从眠山车站始发掘进至马街车站（到达）。

盾构区间线路右线起止里程为YCK6+943.950～YCK8+605.950，长1650.121m（含11.879m短链），左线起止里程为ZCK6+943.950～ZCK8+605.950，长1668.055m（含6.055m长链）。

盾构区间内含有2座联络通道。

联络通道采用（Φ600@450×450mm）双管旋喷桩+地面注浆加固，加固范围：

联络通道顶部3m至底板以下1m，长度为两隧道中心线间的距离；盾构区间个别地段地面需进行（Φ600@800×800mm）单管旋喷桩加固；盾构始发、到达端头地面均需进行（Φ900@650×650mm）三管旋喷桩加固。

本标段最小半径R=350m，线间距13～60m。

左线坡度为-10‰～-4‰～-1.86‰，右线坡度为-10‰～-4‰～2‰，最大坡度为10‰，最小坡度为1.86‰，隧道埋深8～12.4m。

区间采用通用衬砌环类型（预制钢筋混凝土管片），隧道内径5500mm，外径6200mm。

钢筋混凝土管片幅宽1200mm，厚度350mm。

联络通道处采用钢管片和钢筋混凝土管片组合的复合型管片。

3、盾构区间质量缺陷及处理方法

盾构法隧道施工的质量控制重点是建成的隧道实际轴线与设计轴线的一致性；另外，隧道的综合防水能力，隧道施工过程对地层的扰动、对周围环境的影响等也是反映隧道施工质量的重要指标。

3.1管片受损及处理方法

3.1.1管片吊装、运输过程中受损

（1）现象

在管片吊装、垂直运输或水平运输过程中，将管片边角撞坏。

（2）原因分析

①行车吊运管片时，管片由于晃动而碰撞行车支腿或其他物件，造成边角损坏；

②管片翻身时碰擦边角，引起损坏；

③管片堆放时垫木没有放置妥当；

④用钢丝绳起吊管片时钢丝绳将管片的棱边勒坏；

⑤运输管片的平板车颠簸跳动，造成管片损坏；

⑥管片叠放在隧道内时未垫枕木，造成边角损坏；

⑦在管片吊放时，放下动作过大，使管片损坏。

（3）预防措施

①行车操作要平稳，防止过大的晃动；

②管片使用翻身架翻身，或用专用吊具翻身，保证管片翻身过程中的平稳；

③地面堆放管片时上下两块管片之间要垫上垫木；

④设计吊运管片的专用吊具，使钢丝绳在起吊管片的过程中不碰到管片的边角；

⑤采用运输管片的专用平板车，加设避振设施；叠放的管片之间垫好垫木；

⑥工作面储存管片的地方放置枕木将管片垫高，使存放的管片与隧道不产生碰撞。

（4）治理措施

已碰撞损坏的管片及时进行修补，损坏较重的管片运回地面进行整修，更换新的管片。

3.1.2管片拼装完成存在受损

（1）现象

拼装完成的管片有缺角掉边和裂缝，使结构强度受到影响，且产生渗漏。

（2）原因分析

①管片在脱模、储存、运输过程中发生碰撞，致使管片的边角缺损；

②拼装时管片在盾尾中的偏心量太大，管片与盾尾发生磕碰现象，以及盾构推进时盾壳卡坏管片；

③定位凹凸榫的管片，在拼装时位置不准，凹凸榫没有对齐，在千斤顶靠拢时会由于凸榫对凹榫的径向分力而顶坏管片；

④管片拼装时相互位置错动，管片与管片间没有形成面接触，盾构推时在接触点处产生应力集中而使管片的角碎裂；

⑤前一环管片的环面不平，使后一环管片单边接触，在千斤顶的作用下形同跷跷板，管片受到额外的弯矩而断裂。

在封顶块与邻接块的接缝处的环面不平，也是导致邻接块两角容易碎裂的原因；

⑥拼装好的邻接块开口量不够，在插入封顶块时间隙偏小，如强行插入，则导致封顶块管片或邻接块管片的角崩落；

⑦拼装机在操作时转速过大，拼装时管片发生碰撞，边角崩落。

（3）预防措施

①管片运输过程中，使用弹性的保护衬垫将管片与管片之间隔离开，以免发生碰撞而损坏管片。

在起吊过程中要小心轻放，防止磕坏管片的边角；

②管片拼装时要小心谨慎，动作平稳，减少管片的撞击；

③提高管片拼装的质量，及时纠正环面不平整度、环面与隧道设计轴线不垂直度、纵缝偏差等质量问题；

④拼装时将封顶块管片的开口部位留得稍大一些，使封顶块能顺利地插入；

⑤发生管片与盾壳相碰，应在下一环盾构推进时立即进行纠偏。

（4）处理方法

①因运输碰损的管片进行修补后方能使用，修补须采用与原管片强度相应的材料进行修补；

②在井下吊运过程中损坏的管片，如损坏范围大，影响止水条的部位的，应予以更换。

如损坏范围小，可在井下修补后使用；

③推进过程中被盾壳拉坏的管片，应立即进行修补，以保证止水效果；

④内弧面有缺损的管片进行修补时，所用的材料应与原管片强度等级相同，以保证强度和减少色差。

3.1.3管片错缝拼装受损

（1）现象

错缝拼装的管片在拼装和盾构推进过程中产生裂缝，甚至断裂的情况。

（2）原因分析

①管片环面不平整，相邻管片迎千斤顶面有交错现象，使后拼上的管片受力不均匀，管片的表面会出现裂缝，盾构的推力较大时，会顶断管片；

②拼装时前后两环管片问夹有杂物，使相邻块管片环面不平整，后拼装的管片在推进的时候就可能被顶断；

③管片有上翘或下翻，使管片局部受力，造成破碎；

④封顶块管片插入时，由于管片开口不够而使管片受挤压产生碎裂。

（3）预防措施

①每环管片拼装时都对环面平整情况进行检查，发现环面不平，及时地加贴衬垫予以纠正，使后拼上的管片受力均匀；

②及时调整管片环面与轴线的垂直度，使管片在盾尾内能居中拼装；

③拼装前做好清理工作；

④对于管片存在上翘或下翻的情况，在局部加贴楔子进行纠正；

⑤封顶块拼装前，调整好开口尺寸，使封顶块管片顺利插入到位。

（4）处理方法

①拼装完成即发现环面严重不平的管片，应立即拆下，重新制作楔子后再拼装，提高环面平整度；

②对产生裂缝的管片进行修补，将损伤的混凝土凿除，再用修补管片的混凝土进行管片修补；

③已经断裂的管片，须根据情况，采取特殊措施或将断裂的管片换掉。

3.1.4管片修补施工步骤

（1）常规破损管片修补

①修补前将混凝土基层上的松散颗粒、油脂或其他污物清理干净，再用水浸透基层。

②将管片修补剂与（快硬）水泥混合成浆体（以满足修补操作

要求的稠度），用抹刀涂于准备好的潮湿（面干）混凝土表面，表面的空隙要涂满，一次修补厚度不超过5㎜，等浆体干后马上再抹一层，直至抹平，将多余的浆体清理干净。

③缺棱掉角深度大于1㎝可采用修补砂浆修补，修补砂浆配比：

管片修补剂：

（快硬）水泥：

砂=1：

2：

1.5，须二次修补。

④修补好以后应进行适当养护，保持潮湿状态，不少于3天。

⑤用砂纸打磨光滑。

（2）破损较为严重的管片不得投入使用，退回管片预制场。

3.2隧道注浆

3.2.1浆液质量不符合要求

（1）现象

在盾构推进过程中，由于注浆浆液质量不好，使注浆效果不佳，引起地面和隧道的沉降。

（2）原因分析

①注浆浆液配合比不当，与注浆工艺、盾构形式、周围土质不相适应；

②拌浆计量不准，导致配合比误差，使浆液质量不符合要求；

③原材料质量不合格；

④运输设备的性能不符合要求，使浆液在运输过程中产生离析、沉淀。

（3）预防措施

①根据盾构的形式、压浆工艺、土质情况、环境保护的控制要求及经济效益正确设计浆液配比，并通过试验，使其符合施工要求；

②应在满足合理的精度前提下，考虑使用简单可靠的计量器具。

同时应保养好计量器具，定时作检定。

发现计量器具精度误差超标，应及时校正或换新；

③对拌浆材料的质量进行有效的管理。

保证各种材料采购的渠道，并附有相应的质量保证单。

应按规定对材料进行质量抽检；

④拌浆设备的工作环境差，使用中要注意定期维修保养，经常清洗拌浆机。

如在使用中机械发生故障应及时修复，不能让设备带病作业；

⑤浆液的输送应视浆液的性能而定，选择合理的输送方法。

用管路输送时，管子的直径要适当；用拌浆车输送时，拌浆车上的拌浆机应有充分的搅拌能力；

⑥加强对拌制后浆液的检测，要确保浆液的质量符合施工所需。

（4）处理方法

①不符合要求的浆液重新进行拌浆；

②不符合质量要求的原材料不得使用；

③如浆液经使用确认配比设计不合理，应及时作配合比的设计和试验，最后决定出实际应使用的配合比；

④更换浆液运输设备，以适应浆液性能及压浆工艺。

3.2.2沿隧道轴线地层变形量过大

（1）现象

沿隧道轴线地层变形过量，引起地面建筑物及地下管线损坏。

（2）原因分析

①盾构开始掘进后，如不能同步地进行注浆或注浆效果差，则会产生地面沉降；

②盾尾密封效果不好，注浆压力又偏高，浆液从盾尾渗入隧道，造成有效注浆量不足；

③浆液质量不好，强度达不到要求，不能起到支护作用，造成地层变形量过大；

④注浆过程不均匀，推进过程中有时注浆压力大，注浆量足，有时注浆量少，甚至不注浆，造成对土体结构的扰动和破坏，使地层变形量过大。

（3）预防措施

①正确确定注浆量和注浆压力，及时、同步地进行注浆；

②注浆应均匀，根据推进速度适当地调整注浆的速率，尽量做到与推进速率相符；

③根据“浆液质量不符合质量标准”所述的措施，提高拌浆的质量，保证压注的浆液的强度；

④推进时同时、均匀、经常地压注盾尾密封油脂，保证盾尾钢丝刷的使用功能。

（4）处理方法

①根据地面变形情况及时调整注浆量、注浆部位，对于沉降大的部位可采用补压浆的措施；

②损坏的盾尾进行更换，或采用在盾尾内垫海绵的方法对盾尾进行堵漏；

③注浆口离盾尾太近引起盾尾漏浆，可采用从管片上进行壁后注浆的方法，减少浆液的渗漏。

3.3管片拼装

3.3.1管片环面不平整

（1）现象

同一环管片在拼装完成后迎千斤顶一侧环面不在同一平面上，不同块之间有凹凸现象存在，给下一环的拼装带来影响。

导致环向螺栓穿进困难，并造成管片碎裂等问题。

（2）原因分析

①管片制作误差尺寸累积；

②拼装时前后两环管片间夹有杂物；

③千斤顶的顶力不均匀，使环缝间的止水条压缩量不相同；

④纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求；

⑤止水条粘贴不牢，拼装时翻到槽外，与前一环的环面不密贴，引起该块管片凸出；

⑥成环管片的环、纵向螺栓没有及时拧紧及复紧。

（3）预防措施

①拼装前检测前一环管片的环面情况，决定本环拼装时纠偏量及纠偏措施；

②清除环面和盾尾内的各种杂物；

③控制千斤顶顶力均匀；

④提高纠偏楔子的粘贴质量；

⑤检查止水条的粘贴情况，保证止水条粘贴可靠；

⑥盾构推进时骑缝千斤顶应开启，保证环面平整。

（4）处理方法

对于已形成环面不平的管片，在下一环及时加贴楔子纠正环面，使环面平整。

3.3.2管片环面与隧道设计轴线不垂直

（1）现象

拼装完成后的管片迎千斤顶的一侧整环环面与盾构推进轴线垂直度偏差超出允许范围，造成下一环管片拼装困难，并影响到盾构推进轴线的控制。

（2）原因分析

①拼装时前后两环管片间夹有杂物，使相邻块管片间的环缝张开量不均匀；

②千斤顶的顶力不均匀，使止水条压缩量不相同，累计后使环面与轴线不垂直；

③纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求