地铁隧道管片拼装质量控制

1、地铁隧道管片拼装质量控制一、基本概况一、基本概况长春地铁一号线卫星广场南环路站区间线路整体呈南北走向，区间采用盾构法施工，不采用减震措施，左、右线设计起止里程范围均为K24+466.905K25+844.928，设计左线全长1379.487m、右线全长1379.464m（区间存在短、长链）。区间纵向基本呈V形坡，最大坡度为25。 盾构构隧道衬衬砌采用用C50预制钢钢筋混凝凝土管片片，衬砌砌环外径径6.00m，内径5.44m，管片片厚度0.33m，环宽1.22m。管片片衬砌每每环由6块管片片组成，采采用错缝缝拼装方方式，隧隧道转弯弯时采用用左、右右转弯楔楔形衬砌砌环，盾盾构机选选用土压压平衡盾盾

2、构机。 管管片拼装装质量一一直是地地铁工程程盾构法法施工中中的一项项难题。盾盾构施工工的成果果是也只只是一环环环相连连接的管管片，如如果这些些管片拼拼装质量量不高，会会在外观观反映出出来。这这将直接接影响隧隧道的验验收，间间接的会会对施工工方有很很多负面面影响，因因为管片片拼装质质量代表表施工单单位的施施工水平平，所以以对其一一定要非非常重视视。二、小组简介二、小组简介本小组成立立于20014年3月，为为现场攻攻关型QQC小组组。小组组成员111人，均均受过高高等教育育，有较较强的实实际操作作能力和和丰富的的理论知知识。平平均每人人接受QQC知识识教育时时间为330课时时。具体体如下QC小组名

3、名称中铁二十二二局集团团有限公公司长春春地铁一号线南中中区间项项目经理理部地铁铁隧道管管片拼装装质量控控制QC小组所属部门长春地铁一一号线项项目经理理部小组人员情况顺序姓名年龄性别职称文化程度组内职务1刘小东42男高工本科组长2韩震38男工程师本科副组长3姚义30男工程师本科副组长4李朋辉31男工程师专科组员5刘畅28男助工大专组员6周祖斌29男助工本科组员7朱斌29男助工大专组员8赵基鹏29男助工大专组员9唐毅雨28男助工本科组员10刘民26男助工本科组员11张城凯26男助工本科组员三、选题理由三、选题理由管片拼装质质量一直直是地铁铁工程盾盾构法施施工中的的一项难难题。盾盾构施工工的成果果是

4、也只只是一环环环相连连接的管管片，如如果这些些管片拼拼装质量量不高，会会在外观观反映出出来。这这将直接接影响隧隧道的验验收，间间接的会会对施工工方有很很多负面面影响，因因为管片片拼装质质量代表表施工单单位的施施工水平平，所以以对其一一定要非非常重视视。四、现状调查四、现状调查从20133年11月3日盾构构机始发发开始，到到掘进200环，管管片拼装装质量存存在一系系列的问问题，集集中表现现在以下下五点：1、管片破破碎 管管片内侧侧破碎集集中在管管片的棱棱角处，主主要为封封顶块与与邻接块块的两个个后角、标标准块与与邻接块块的前后后角；外外侧破碎碎主要为为标准块块与邻接接块的外外侧，即即整环管管片的

5、左左右侧。 2、错台错错缝 拼装完完成的两两环管片片间内弧弧面不平平，环高高差过大大，称之之为错台台；环纵纵缝不保保持在同同一直线线称之为为错缝。 错台集集中在A块与B块的交交界处，最最大错台台量达10mmm；错缝缝现象较较多，包包括环缝缝和纵缝缝。3、张角 管片张张角最明明显的现现象为成成环管片片前后圆圆面大小小不等，张张角出现现频率较较多的为为左右侧侧标准块块与邻接接块的纵纵缝处4 管片渗渗漏水 管片渗渗漏水体体现在沿沿管片环环纵缝出出现的湿湿渍、滴滴水情况况，主要要存在于于整环管管片的上上半部分分。5、管片变变形 管片片呈明显显的类椭椭圆形，即即横鸭蛋蛋形状，管管片直径径偏差最最大达16

6、mmm。 上述述现象只只是前200环管片片外观的的一小部部分，如如此质量量很难通通过隧道道验收，并并且照此此下去，将将对公司司的声誉誉带来很很大的负负面影响响，及时时整治已已经到了了不容滞滞缓的地地步了。五、小组目标五、小组目标小组按照规规范确定定目标：直径偏偏差控制制在12mmm内，环环纵缝张张开在2mm内，错错台不得得大于4mm，管片片无明显显张角，无无破碎和和滴水现现象，允允许偶见见湿渍。六、原因分析六、原因分析1、人员方方面项目部在职职人员中中有一半半参与过过北京地地铁6号线的的掘进工工作，对对盾构施施工主体体相当了了解。管管片拼装装手由分分包劳务务派出，个别拼拼装手对对本台盾盾构机管

7、管片拼装装机操作作遥控器器不太熟熟练，之之前也没没有太多多此方面面的经历历。2、机械方方面 对管片片拼装造造成影响响的主要要是管片片拼装机机，本区区间采用用的铁建建重工集集团生产产的盾构构机，机机器是新新采购，设设备还处处于磨合合阶段，管管片拼装装机压力力过大，动动作速度度过快，拼拼装手拼拼装时很很难精确确控制，很很容造成成管片错错台和管管片碎裂裂。 3、材材料方面面 主要是是管片本本身的质质量问题题。此次次管片由由业主指指定荣昌昌管片厂厂生产。与与北京6号线相相比，这这一批管管片的质质量不高高。出厂厂时，部部分管片片表面存存在气泡泡、麻面面、掉皮皮、起砂砂情况，且且大部分分都有明明显修补补过

8、的痕痕迹，管管片水灰灰比过大大，成脆脆性，易易掉角。这这对管片片拼装而而言，有有先天性性的制约约。4、方法方方面 工法方方面小组组总结出出了以下下几点：一般情况况下，盾盾构机的的千斤顶顶面与管管片环面面保持统统一，这这样一是是容易控控制盾构构机姿态态，二是是不容易易挤烂管管片。 而实际际情况是是：因为为过急的的纠正姿姿态，盾盾构机区区压差过过大，使使得其与与管片法法面产生生大的夹夹角，这这样管片片环面角角部受力力方向发发生改变变，产生生应力集集中，导导致管片片破碎。示示意图如如下：恶性循环环：前一一环管片片环面不不平整，块块与块之之间有错错台错缝缝，如没没有及时时地纠正正，下一一环就会会很难拼

9、拼装并容容易破碎碎，并将将带来更更大的错错台错缝缝。管片环面面不在同同一平面面，封顶顶块未拼拼装时，两两邻接块块上端间间距已经经不满足足拼装要要求，呈呈前大后后小形状状，使得得封顶块块拼装时时，两后后角挤碎碎，两前前角处缝缝隙过大大，纵缝缝呈明显显的八字字缝，封封顶块下下落。从示意图来来看，邻邻接块后后端的间间距明显显小于封封顶块需需要的最最小距离离，所以以这种情情况往往往是拼一一块碎一一块。环境影响 本区间采采用可惰惰性水泥浆液液进行同同步注浆浆，浆液液凝固慢慢，管片片在浆液液还未凝凝固时就就发生了了上浮和和下沉，对管片错台影响相当大。 小组总结了了上述五五项因素素，并在在确定要要因方面面展

10、开了了讨论，认认为：人是是施工的的主导，个个人的专专业素质质及经验验会对整整个工程程起到决决定性的的作用，如如我方人人员在管管片拼装装方面有有独到的的见解，则则不会出出现这些些问题；另外外，机械械也是限限制管片片拼装质质量的一一方面，但但小组充充分认识识到，过过去没有有这些现现代化的的机械及及设备，也也成功完完成了很很宏伟的的工程，施施工者的的现场经经验可以以弥补机机械方面面的不足足，而这这则更说说明我们们经验的的欠缺，所所以，机机械不能能够决定定工程的的成败，谋谋事在人人，成事事也在人人；从管管片质量量来看，虽虽然不高高，但相相同的管管片其他他施工单单位却能能够拼装装的很好好，这说说明我们们

11、确实有有不及他他人的地地方需要要改进。所所以，材材料只是是一个小小的方面面，绝对对不能够够作为一一个主要要原因。综上所述，各各原因归归结如下下表：原因分析表表序号原因是否要因1人员经验严严重不足足是2机械方面否3管片质量低低否4方法不当是5环境否七、制定对策七、制定对策针对两大主主要原因因，小组组经过讨讨论后，在在实际工工作的各各个方面面采取了了不同的的对策，见见下表：目标对策表表序号方面目标对策与解决决措施1人员1.会拼装装2.懂拼装装3.精于拼拼装1.引进高高水平作作业队伍伍2.老师带带徒，环环环跟踪踪学习拼拼装方法法3.记录每每一环的的贴片位位置、厚厚度2方法1.将管片片破碎频频率降低低

12、，力争争无破碎碎2.将管片片渗漏水水控制在在规范允允许范围围内3.管片无无明显错错台错缝缝以及内内外张角角1.微调掘掘进方向向，尽快快使管片片与盾构构姿态达达到同心心的理想想状态22.对环面面不平整整的管片片根据具具体情况况进行合合理贴片片3.放大邻邻接块后后端间距距，缩短短邻接块块前端间间距4.拼装前前清理管管片，不不留任何何可能对对拼装造造成影响响的杂物物5.管片落落底拼装装，逐步步收回横横鸭蛋形形状七、对策实施七、对策实施从实事做起起：改进调整整管片拼拼装机油油压，调调到能精精准控制制的位置置，加强强可能对对管片拼拼装带来来影响的的单双梁梁行走电电机、拼拼装机液液压设备备的检查查保养。盾

13、构司机机在接下下来的掘掘进过程程中，以以管片姿姿态控制制盾构姿姿态，使使二者形形成同心心、平行行的前进进趋势。使用修补补材料把把过去破破碎的管管片进行行修补，修修补材料料搭配取取管片配配合比；对渗漏漏点采取取二次注注浆的方方式进行行堵漏，并并采用双双液浆即即：水玻玻璃加水水泥，严严重渗水水部位注注入聚氨氨酯对较大缝缝隙的环环纵缝采采取嵌缝缝措施。更换拼装装手，起起用有多多年盾构构法施工工经验，操操作过铁铁建重工工设备的的拼装手手；盾构队副副队长下下井跟踪踪作业、全全程监控控指导盾盾构推进进，管片片拼装作作业。采用老师师傅们的的意见，固固定一种种纠偏方方式，环环环纠、缓缓缓纠。举例说明：蓝色方框

14、代代表纠偏偏用的石石棉板纠管片外外张角（内内外张角角纠法不不同）： 外张角角纠正示示意图位置0：管管片块与与块之间间的张角角达1cm，采取取在当块块的背千千斤顶面面中间粘粘贴一块块2mm厚的低低压石棉棉板，如如位置1所示；每贴1块22mm的石棉棉板，张张角就会会缩小3mm左右（经经验值），这这样只需需3环就可可以纠回回1cm的张角角。这是一个普普通的数数学原理理，虽然然我们学学历很高高，终究究比不上上那些老老工人的的经验丰丰富。防止封顶顶块破碎碎的方法法方法分两步步：a、在图示示位置粘粘贴石棉棉板，这这起到一一个将管管片整体体向内收收的效果果； b、在封顶顶块的背背千斤顶顶面粘贴贴23mm的石

15、棉棉板，这这将会扩扩大封顶顶块与邻邻接块边边缘最终终的间隙隙，对防防止封顶顶块破碎碎起到很很好的作作用。如如图所示示：其他 a、针对对管片环环面不平平整 同一环环管片在在拼装完完成后迎迎千斤顶顶一侧环环面不在在同一平平面上，不不同块之之间有凹凹凸现 象存在在，给下下一环的的拼装带带来影响响。导致致环向螺螺栓穿进进困难，并并造成管管片破碎碎等问题题。 原因分分析：管片制作作误差尺尺寸累计计；拼装时前前后两环环管片间间夹有杂杂物；千斤顶的的顶力不不均匀，使使环缝间间的止水水条压缩缩量不相相同；纠偏楔子子的粘贴贴部位、厚厚度不符符合要求求；止水条粘粘贴不牢牢，拼装装时翻到到槽外，与与前一环环的环面面

16、不密贴贴，引起起该块管管片凸起起；成环管片片的环、纵纵向螺栓栓没有及及时复拧拧及复紧紧。治理方法：对于已形成成环面不不平的管管片，在在下一环环及时加加贴楔子子纠正环环面，使使环面平平整。预防措施：拼装前检检测前一一环管片片的环面面情况，决决定本环环拼装时时纠偏量量及纠偏偏措施；清除环面面和盾尾尾内的各各种杂物物；控制千斤斤顶顶力力均匀；提高纠偏偏楔子的的粘贴质质量；检查止水水条的粘粘贴情况况，保证证止水条条粘贴可可靠；盾构推进进时骑缝缝千斤顶顶应开启启，保证证环面平平整。 b、针针对管片片环面与与隧道设设计轴线线不垂直直 拼装完完成后的的管片迎迎千斤顶顶的一侧侧整环环环面与盾盾构推进进轴线垂垂

17、直度偏偏差超出出允许范范围，造造成下一一环管片片拼装困困难，并并影响到到盾构推推进轴线线的控制制。 原原因分析析：拼装时前前后两环环管片间间夹有杂杂物，使使相邻块块管片间间的环缝缝张开量量不均匀匀；千斤顶的的顶力不不均匀，使使止水条条压缩量量不相同同，累计计后使环环面与轴轴线不垂垂直； 纠偏楔子子的粘贴贴部位、厚厚度不符符合要求求；前一环环环面与设设计轴线线不垂直直，没有有及时地地用楔子子环纠正正；盾构推进进单向纠纠偏过多多，使管管片环缝缝压密量量不均匀匀而使环环面竖直直度差。治理方法：合理的修修改管片片的排列列顺序，利利用增减减楔子环环（曲线线管片）来来进行纠纠偏；根据需要要纠偏的的量，在在

18、管片上上适当的的部位加加贴厚度度渐变的的传力衬衬垫，形形成楔子子环，对对环面进进行纠正正。一般般一次加加贴衬垫垫的厚度度最后不不超过6mm。偏差差大可进进行连续续多环的的纠偏达达到目的的；当垂直度度偏差较较大，造造成管片片拼装极极苦难，盾盾壳卡管管片严重重时，可可采用纠纠偏量较较大的刚刚性楔子子。预防措施：拼装时做做好清理理工作，防防止杂物物夹杂在在管片环环缝间；尽量多开开启千斤斤顶，使使盾构纠纠偏的力力变化均均匀；在施工中中经常测测量管片片环面的的垂直度度，并与与轴线相相比较，发发现误差差，及早早安排制制作楔子子纠环面面。 c、针对对纵缝质质量不符符合要求求 纵缝质质量差表表现在不不同环的的

19、管片相相互位置置发生变变动，致致使纵缝缝出现了了前后喇喇叭、内内外张角角、内弧弧面产生生踏步、纵纵缝过宽宽、两块块管片相相对旋转转等质量量问题。对对隧道的的防水、管管片的受受力都造造成严重重的危害害。 原因分分析：拼装时管管片没有有放正，盾盾壳内有有杂物，使使拱底块块管片放放不到位位或产生生上翘、下下翻，环环面有杂杂物夹入入环缝，也也会使纵纵缝产生生喇叭；拼装时管管片未能能形成正正圆，造造成内外外张角；前一环管管片的基基准不准准，造成成新拼装装的管片片位置也也不准；隧道轴线线与盾构构的实际际中心线线不一致致，使管管片与盾盾壳相碰碰，无法法拼成正正圆，只只能拼成成椭圆，纵纵缝质量量也就无无法保证

20、证。治理方法：用整圆器器进行整整圆，通通过整圆圆来改善善纵缝的的偏差；管片出盾盾尾，环环向螺栓栓在进行行一次复复紧，可可改善纵纵缝的变变形。管管片被周周围土体体包裹住住以后，椭椭圆度会会相应地地减小，纵纵缝压密密程度提提高，此此时将螺螺栓进行行复紧可可取的较较好的效效果；采用局部部加贴楔楔的办法法，作纵纵缝质量量的纠正正。预防措施：拼装前做做好盾壳壳与管片片各面的的清理工工作，防防止杂物物夹入管管片之间间；推进时急急纠偏，使使盾构的的轴线与与设计轴轴线的偏偏差尽量量减少，保保证管片片能够居居中拼装装，管片片周围有有足够的的建筑空空隙使管管片能拼拼装成正正圆。环面的偏偏差及时时进行纠纠正，使使拼

21、装完完成的管管片中心心线与设设计线误误差减少少，管片片始终能能够在盾盾尾内居居中拼装装；管片正确确就位，千千斤顶靠靠拢时要要加以均均匀，除除封顶块块外每块块管片至至少要有有两只千千斤顶顶顶住；盾构推进进时骑缝缝的千斤斤顶应开开启，保保证环面面平整d、针对错错台量大大 原因分分析：管片拼装装的中心心与盾尾尾中心不不同心，管管片与盾盾尾相碰碰，为了了将管片片拼装在在盾尾内内，将管管片径向向内移，造造成过大大的环高高差；管片拼装装的椭圆圆度较大大，造成成环差过过大；管片的环环面与隧隧道轴线线不垂直直，如继继续上一一环的方方向拼装装将会与与盾尾相相碰，将将管片向向相反方方向位移移，造成成过大的的环高差

22、差；管片在脱脱出盾尾尾后建筑筑空隙没没有及时时填充，管管片在自自重的作作用下落落底，造造成环高高差过大大。治理方法: 拼装装过程中中发现新新拼装的的管片与与前一环环管片的的环高差差过大，可可拧松连连接螺栓栓，逐块块调整管管片的位位置。预防措施：将管片在在盾构内内居中拼拼装，使使管片不不与盾构构相碰；保证管片片拼装的的整圆度度；纠正管片片环面与与隧道轴轴线的不不垂直度度；及时、充充足地进进行同步步注浆，用用同步注注浆的浆浆液将管管片托住住，减少少环高差差；严格控制制盾构推推进轴线线和盾构构姿态，确确保管片片能拼于于理想的的位置上上。 e、针对对管片椭椭圆度过过大 拼装完完成的管管片的水水平直径径和垂直直直径相相差过大大，导致致椭圆度度超过标标准。管片的拼拼装位置置中心与与盾尾的的中心不不同心