管片安装文档格式.docx

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本工法适用于各种盾构隧道管片制作，对于制作精度要求比较高的高强度混凝土预制件也有指导作用。

管片拼装的工艺流程：

钢筋原材料进场——钢筋框架加工——模具清理并涂刷脱模剂——将钢筋框架吊入模具——模具拼接（组模）并安装预埋件——模具、钢筋框架及预埋件检查——浇注混凝土——振捣——抹面（份粗抹、中抹、细抹）——蒸汽养护——脱模——管片编号——浸水养护——喷淋养护——使用。

管片拼装的拼装顺序：

首先在平台上画直径为管片内径和外径的两个圆，作为拼装时的参考线；

先放置标准块，再邻接块，最后放人封顶块；

一环拼装完后，错缝拼装另两环；

与矿山法隧道衬砌相比，管片衬砌属工厂预制，质量有保证，而且生产速度快、精度高；

在盾构法隧道施工开始在我国大面积普及的今天，管片的制造生产有着广阔的发展前景。

关键词：

西安地铁一号线；

盾构法；

管片拼装。

引言

目前随着城市地铁开始高速发展，明挖法和传统的矿山法隧道施工已逐渐被文明施工好、地面沉降容易控制、造价低、机械化程度高的盾构法隧道施工所取代。

而最终反映出隧道施工质量的就是拼装出隧道的管片衬砌的质量，本文详细介绍了管片外侧浮浆较厚、容易出现大面积气泡、脱模过程中崩角、掉块等一系列难题，在总结这些施工经验的基础上形成本工法。

1编制依据

1、西安地铁一号线玉祥门——洒金桥区间的施工图设计。

2、盾构法隧道施工与验收规范。

2.编制目的

1、确保负环管片拼装质量，完成负环管片加固，防止负环管片位移；

2、确保负环管片拆除工作的安全施工；

3.工程概况

西安市城市快速轨道交通1号线是继2号线后的轨道交通工程，为西安轨道交通网东西向骨干线。

本站位于西安市地铁一号线一期工程汉城路——纺织城DITJSG-7标段土建工程，包括（劳动路——玉祥门）区间矿山法隧道工程，（玉祥门——洒金桥）盾构区间隧道工程（如图1）。

本标段起止里程YCK16+682.5——YCK18+676.50线路全长1.994KM，其中盾构区间右线全长1059.6m，左线全长1059.56m.区间出玉祥门站后以2‰的坡度上坡43.1m，以25‰的坡度下坡290m，再以3‰的坡度下坡250m，然后分别以25‰的坡度上坡440m，最后以2‰的坡度下坡36.5m进入洒金桥站。

隧道拱顶最深埋深17.2米，区间半径3000m，在区间中部设联络通道兼水泵房一处，其左、右线中心里程均为DK18+145.009。

盾构隧道结构形式为：

盾构管片内径5.4m，厚度300mm，外径6.0m，宽度1.5m，分为6块。

图1（劳动路——玉祥门）区间矿山法隧道工程，

（玉祥门——洒金桥）盾构区间隧道工程

4负环管片拼装

4.1管片定义

指用于盾构开挖后完成隧道衬砌的预制钢筋砼块，管片砼强度C50，抗渗等级P10。

管片宽1.5m，成环外径6m,内径5.4m。

每环管片分6块，采用3+2+1形式：

一个封顶块，两个邻接块，三个标准块。

4.2管片分类

管片分为：

标准环、左转弯环、右转弯环三种类型。

（1）-6环管片的拼装：

在安装-6环管片时由于千斤顶行程不足，不能直接和基准环顶紧，需在盾尾位置下半圆均匀安放4-8根30mm厚（盾构机盾尾直径为6140mm，盾构结构体钢板厚度为40mm，管片外径为6000mm，盾尾间隙为30mm），宽度50mm，长度为2000mm的钢材或者硬质方木，起衬垫作用，保证盾尾间隙正常，也起到保护盾尾密封刷的作用。

在拼装－6环管片的第一块管片时，首先在－6环管片的A2块管片内弧面上划出管片向右偏移18°

后位于弧底的位置，拼装时以水平尺进行确定；

邻接块安装时，在盾尾盾壳上焊接吊耳，并用导链进行固定，以支撑管片并保证施工的安全，待封顶块纵向推插到位后，拆去导链，割除吊耳，紧固封顶块与邻接块的螺栓，用千斤顶将其向后顶进，直至留出-5环管片安装空间。

千斤顶总推力控制在1000t以内，推进时用下部千斤顶，推力增加要遵守循序渐进的原则，保持各组千斤顶受力均匀。

管片在后移过程中，严格控制每组推进油缸的行程，保证每组推进油缸的行程差小于10mm。

（2）-5环管片的拼装：

在拼装-5环管片时，利用管片拼装机按错缝原则拼装成环，和-6环连接牢固后，用千斤顶同时将-6、-5环顶至基准环面，并可靠连接。

（3）-4至-1环管片拼装：

-4环至-1环管片拼装均由盾构举重臂在盾构壳体内按顺序拼装成型，环向和纵向螺栓连接牢固后，推出盾尾后复紧螺栓。

（4）负环管片的螺栓与防水材料：

－6～－1环管片只粘贴丁腈软木橡胶板（纵缝）和软木衬垫（环缝），不粘贴止水条和自粘性橡胶薄片，管片连接螺栓也不需加遇水膨胀橡胶圈，从0环开始必须正常使用防水材料。

5.负环安装加固施工

5.1负环管片的安装

在盾构机组装、空载调试完毕和反力架安装完成后，即可准备负环管片的安装。

①分别调试推进系统和管片安装系统，确保这两个系统能稳定工作；

②在盾构推进之前割除完洞门内的最后一层钢筋网，为盾构推进作好准备；

③在盾尾壳体内安装管片支撑垫块，为管片在盾尾内的定位作好准备（如图2）

④从下至上依次安装第一环管片，并使管片的转动角度符合设计要求，换算位置误差不超过10mm；

⑤安装拱部的管片时，由于管片支撑不足，要及时进行加固；

⑥第一环负环管片拼装完成后，用推进油缸把管片推出盾尾，推进油缸行程差不得超过10mm，同时施加一定的推力把管片压紧在反力架上，即可开始下一环管片的安装；

⑦管片在被推出盾尾时，要及时支撑加固，防止管片下沉或失圆。

同时，也要考虑到盾构推进时可能产生的偏心力，故支撑应尽可能的稳固；

⑧当刀盘抵拢掌子面时，推进油缸已经可以产生足够的推力稳定管片，就可以把管片定位块去掉了。

图2第一负环的安装

5.2负环管片的加固

负环管片加固采用钢丝绳加固，主要是防止管片在盾构机推力下产出上浮、旋转。

方式如图3所示。

图3负环管片的加固

6反力架及负环管片的拆除条件

根据盾构隧道施工经验，盾构机始发掘进达到60环、同步注浆浆液强度达到2.0MPa时，即可以拆除反力架及负环管片。

计算公式如下：

F=μ.π.D.L.P

式中：

μ—管片与土体的摩擦系数；

取0.3

D—管片外径；

取6.0m

L—已安装的管片长度；

P—作用于管片背面的平均土压力，取100Kpa

盾构机额定最大推力为37740KN，取安全系数为1.5，则F=1.5×

37740=0.3×

3.14×

6.0×

100×

L。

求得L=100.2m，取L=100m，满足要求。

7负环管片拆除方案

负环管片拆除有两种方法：

一种是采用逐环整体拆除吊出始发井，在地面上翻转水平放置，然后拆除纵向螺栓，分环成块；

另一种就是采用先分块，然后将拆分后的管片吊出。

每环管片重量为20.15t（（32-2.72）×

1.5×

2.5=20.15）。

采用45t龙门吊吊出整环管片的安全系数为2.23，满足要求。

分块吊出的方法相对于整环吊出的时间要多，主要表现在分块吊出除拆除纵向螺栓的同时，还要在地下拆除环向螺栓；

而整环吊出的方法需要为每环提供28m3的场地进行环向螺栓的拆除。

综合考虑，为了避免盾构机长时间停机，采用整环吊出的方案进行负环管片的拆除。

7.1拆除前的准备工作

①盾构机停机前，先关闭螺旋输送机，让盾构机空掘进一段时间，在土仓内建立起土压，使土仓内与刀盘外的土压保持平衡。

②拆除始发井口处范围内的水管、高压电缆；

拆除负环管片内的钢轨及轨枕，并移出负环管片范围，放置在附近的车站底板上，以便负环拆除完毕后使用；

③准备好气割设备、电焊设备、空压机、电葫芦及千斤顶、起吊绳（D=65mm的6×

37钢丝绳）、2.5寸卸扣等工具；

④10吨汽车起重机一台，45吨龙门吊一台；

⑤劳动力准备充分，做好人员分工，明确各自职责；

⑥清理地面障碍物，以便负环吊离地面后能顺利通过，同时准备好负环管片的存放场地。

7.2拆除步骤

①先将反力架后面的钢支撑与中板预埋板之间的焊缝割除，然后拆除钢支撑和反力架与基准环之间的螺栓，用千斤顶及电葫芦将反力架后移一定距离，以便能够顺利吊出反力架；

②按安装基准环的相反顺序拆除基准环，先用两根起吊绳将基准环捆绑，用卸扣缩紧钢丝绳，确定捆绑牢固后，拆除基准环与负6环之间的纵向螺栓，然后用45t龙门吊将基准环吊出，移至预留场地，然后分块拆除；

③按安装反力架的相反顺序拆除反力架，然后用龙门吊吊出；

④将加固负环管片的钢丝绳、木楔及管片间的纵向连接螺栓逐环拆除，每环负环管片采取整体吊装方式，吊上地面后翻转水平放置，然后拆除环向螺栓，分环成块；

⑤最后拆除始发托架。

8盾构机停机注意事项

①保持盾构机土仓内土压以平衡开挖面水土压力，土仓内上部压力不得小于120KPa（1.2bar）；

②随时对盾构机土仓压力进行观察和监视，确保土压稳定；

③随时对盾构机姿态进行监测，确保盾构机停机时姿态稳定；

④准备好临时水电供应，一旦盾构机土仓压力失压或姿态变化过大应及时启动盾构机保压及调整姿态。

9负环拆除安全质量措施

9.1质量措施

1、施工前组织有关人员熟悉以及进行技术交底；

2、在吊装过程中，吊点应按规定设置不得随意改动；

3、在吊装过程中，应把构件扶稳后，吊机才能旋转和移动；

4、在吊装过程中，严禁碰撞其他构件，以免造成损坏；

5、机械设备、机具使用前应重新检查其机械性能，确保符合使用要求；

6、选用钢丝绳长度必须一致，严禁又长短不一，以免起吊后造成构件扭曲变形，钢丝绳长度应与构件的夹角为70°

；

7、各构件起吊后应呈水平状态；

8、起重机起吊后，吊臂需转动，构件距离地面800mm左右，不得起吊太高进行旋转；

9、各构件应小心移动，速度应缓慢。

9.2安全措施

1、进入施工现场的作业人员必须戴安全帽，高空作业应佩戴安全带；

2、施工作业前应组织有关人员进行安全交底；

3、特殊工种作业人员必须持证上岗；

4、在起吊作业范围内设立禁止标志，严禁非作业人员进入；

5、起重机行走路线应平整压实，基坑回填的地方应铺设20mm厚钢板；

6、双机抬吊时根据起重机的起重能力进行合理的负载分配，统一指挥，互相配合，抬吊过程中两台起重机的吊钩与地面应基本保持垂直状态；

7、指挥人员应由具有施工经验的人员担任，并统一指挥信号，信号要鲜明、明确，所有人员应听从指挥；

8、施工作业应检查工具、机具的性能，防止脱扣、断裂；

9、井口周围设立1.4m高的防护栏；

10、高空作业人员切勿急于求成，用力过猛，严禁抛掷工具；

11、构件在起吊中必须系好浪风绳，以保证构件平稳；

12、在井下施工时应设置足够照明，满足施工的需要；

13、严禁重叠施工；

14、注意井口安全，每次起吊后检查起重机承载地面的情况。

结论

在进行盾构每环掘进之前，首先要进行管片选择，选择管片形式时必须考虑多种因素。

掘进完毕后管片应按照要求准备好且送入盾构机盾位。

管片拼装时，管片拼装机一般按照从下向上的顺序安装管片。

待底部管片就位后，一次拼装两侧的标准管片和邻接管片，最后安装封顶管片，封顶块以不超过管片宽度4/5的位置径向推上，然后纵向插入成环。

致谢

感谢中铁七局三公司给我这一个学习的机会，我很高兴能在那里认识了很多良师益友；

我很感激我的师傅在工作中对我的指导和生活上的关心。

师傅教会我怎样确定职业方向，教我去做一个努力并有责任心的人，并教会我怎样去做人做事；

让我对现实有了一个更深入的了解，这样我就不会再那么迷茫和盲目。

师傅给了我很多的关怀和照顾，也给了我很多的指导，让我的视野逐渐变得开阔起来，我感激不尽！

同时，也感谢杨老师对我论文进行精心的批改、朋友对我的关心和照顾。

参照文献

1、<

<

建筑施工手册>

>

第四版缩印版

2、<

地下铁道施工及验收规范>

GB50299-1999（2003年版）