盾构区间管片开裂原因及预防措施

杭州地铁4号线一期工程南延伸段5标段管片破损情况汇报中铁隧道局集团三处有限公司2017年11月10日目录第一部分工程概况第四部分总结与建议第二部分管片开裂情况说明第三部分管片开裂原因分析及预防措施第一部分工程概况一、工程概况南星桥站～甬江路站区间位于钱江新城望江社区内。区间线路沿线侧穿凤凰南苑，绿城春江花月、杭州清河中学、滨江金色花园，下穿富春路、姚江路、钱江路等。1.1工程地理位置一、工程概况区间平面线路出甬江路站后以直线右转下穿富春路后以R=350m的方向曲线向西南方向铺设，再以R=495m的曲线左转过姚江路后，最后沿西南方向下穿钱江路后延伸至南星桥站；线路直线出甬江路站后以13.34‰下坡，再以15.623‰的上坡，最后以3.5‰下坡到达南星桥站。1.1工程地理位置素填土、杂填土、碎石填土③1、③2、

③夹2、③4砂质粉土③5粉砂夹砂质粉土、③6粉砂一、工程概况区间线路在甬江站出来104环位置遇一废弃热电厂的遗留桩基，经调查区间共计穿越123根桩基，主要集中104环至160环位置，盾构掘进需再桩基拔出后再行推进。区间平面及纵断面位置详见图1、图2。1.1工程地理位置一、工程概况本标段区间隧道设计均为双线圆形隧道，工程管片设计内径为5500mm，外径为6200mm，宽度为1200mm，分为6块。管片采用C50防水钢筋混凝土，抗渗等级P10。管片设计如表1所示。1.2盾构隧道设计项目构造说明管片内径φ5500mm

管片厚度350mm

管片宽度1200mm

管片分块六块一个小封顶块、两个邻接块、三个标准块管片拼装方式错缝拼装

封顶块插入方式径向插入结合纵向插入式先搭接700mm径向推上，再纵向插入管片连接弯螺栓连接环向：12个M30螺栓；纵向：16个M30螺栓榫槽设置环、纵缝设凸凹榫表1管片设计情况表一、努工程捎概况1.恢3工程外地质1、嫌工程爽地质南星吃桥站塘~甬敞江路找站场巨地场油地内际地势胸较平叮坦，待场地抚地面栽标高宇一般棕在7兰.0赏7~叫8.乐04悟m，吉区间马隧道走洞身罢穿越乳的地笼层主熟要为歇：③炊夹2贸砂质痕粉土焦、③依2砂脏质粉兵土、纤③4宗砂质彻粉土伏、③沸5粉黄砂夹矮砂质颗粉土刺、③亩6粉乐砂、葱③7您-2截淤泥选质粉幕质粘冶土夹悬粉砂止和③硬7-庭4砂敲质粉针土。2、捏水文选地质根据锐地下吼水的穷含水遣介质庸、赋犬存条甩件、相水理留性质礼和水顶力特包征，瓜勘探疗揭露沉范围拣内场坏地地歼下水猫类型汁主要炮是第翅四纪壤松散丧岩类半孔隙开潜水博和孔渐隙承监压水女，水弃文地润质见们表2所示消。一、衔工程聚概况孔隙潜水承压水拟建场地浅层地下水属孔隙性潜水，主要赋存于表层填土、②层砂质粉土、③层砂质粉土、粉砂中，由大气降水径流补给以及江水的侧向补给，排泄主要通过蒸发形式。由于场地地势较低，地下水与地表水水力联系较强，地下水位高程受降雨及内河水位涨落影响较大。潜水水量较大，地下水位随季节变化。勘探期间测得的水位埋深一般为1.70～3.50m，相应高程4.03～6.96m，根据区域水文地质资料，根据勘探揭露，拟建场区孔隙承压水含水层分布于深部的(12)0层含粘粉砂和(12)4层圆砾中,水量丰富，隔水层为上部的淤泥质土和粘性土层(⑥、⑨层)。本区间未进行承压水观测，根据旁边甬江站承压水观测资料，承压水水头埋深约10m，相应高程-2.654m（85高程）表2区间还水文纸地质前统计凉表第二普部分瞒管只片开洲裂情霜况说端明二、牧管片召开裂见情况窝说明从现花场管送片开辅裂的洽情况纪来看鼠，管能片开挪裂地案面位亮置主千要集赞中在两盾构只机穿仓越拔凳桩区雀域，茄开裂迟位置主主要勤集中灭在管娇片顶排部和附底部亭方位历的内顿弧面著的凹岛槽部浩分，策主要灵是是崖封顶道块（守F）舒和连精接块伙（L劫1和鸣L2夜）。甩主要键原因变是管私片凹豆凸槽猾受力和不均翼匀造党成的锋开裂法。管含片开骑裂区年域平慰面位马置见杠图2，管患片主砖要开然裂位冻置示酒意图代见图3。二、鼻管片成开裂小情况碌说明图杜2睡南～税甬区堂间管片吩开裂沟平面涛位置示意威图二、杜管片陪开裂弟情况斩说明图3南～里甬区蛇间管片宿开裂滔平面朵位置示意聪图第三料部分蛮管身片开翻裂原夜因分驴析及疼预防眨措施三、泡管片问开裂痒原因唇分析壁及预镜防措晓施南~灯甬区小间隧显道处纱于软贝土地绑层，夺其中衰重点耕在于剪13茶0环连~1粉60炮环位炕置主治要处板于拔什桩密平集区搁，正堵好处今于区帝间R刚=3挪50欧小半坟径曲饺线上策，拔获桩区唱域回总填的偏是M艰5强昼度砂桃浆，独拔桩谁造成班土体慨扰动舟过大丢，且稠处于驻软土意地层湿当中蝇与砂恒浆混典合造句成软差硬不椒均，治盾构截姿态石控制毕难度峡较大势。以蓬南~著甬区画间管倍片开惩裂严懒重段瓦为例嗽进行亮原因孝分析凝：管片税开裂驼原因眯分析动：1）强在盾糟构进御入左品、右壤曲线崭段施拼工时助,到两侧偷千斤啦顶推厦力受飘力不怒均匀洽，分强区推恐力差船过大怎导致雷盾尾纪挤压氏管片死造成门开裂致。2)践盾填构区锋间在锯掘进检至曲偶线施盈工时伶，为乳保证垮盾构驴姿态陶，强含行纠掘偏导券致盾凤构轴洒线与疮管片核轴线征不重蜜合株,形孟成夹尸角希,菠且夹滴角较晋大梁,造纽奉成局匹部盾破尾与牌管片弃之间古没有辛间隙螺,仿管狮片单汗侧受竭力集土中造号成的迎管片控开裂浸。3)凡在槐拼装颜管片蛙时，贤管片添螺栓厨复紧考程度寄不够彩,筝出现蚁同环帝相邻圈的这2背片管亿片相烘互位纤置发陈生错趣动错，造矛成管轰片出踏盾尾众后塔,在肠外部雹压力鲁下形侵成错壤台，响在千茧斤顶种的推沃力下咏,锐受力才不均港匀造辞成碎垫裂。三、贩管片恢开裂率原因膛分析集及预摇防措牧施4)道管忍片在驴脱出齿盾尾傍后讨,同脊步注框浆量厅不足旨,血没搬有把枯空隙刮充填更密实装,蚀管片勾在自驱重的端作用纪下下六沉召(或羞浮力悬作用托下上前浮霉)练,形僵成错校台。5）丝式在威管片都拼装顶之前千,待盾均尾内打的泥拴砂没枣有清幕理干框净凉,拼籍装时亩落底魂块拼父装不拳到位净,百推进裹时泥卖砂对权管片轻形成愉集中蒸反力登,狠造成字管片缺开裂烧。6)寄封顶镰块拼钥装时垃,凝拼装析环面铲不平债整，吹邻接厨块开基口量存不够谎,勤强回行插坛入固,造鬼成封极顶块界管片晃和邻羞接块苏管片查碎裂肃。7）讯盾构绸同步屯注浆粱时，庙由于朵管路掉堵塞销导致挡的注世浆不蜜对称翻，导钢致的铃管片挺位移府形成编的管侄片开肉裂。三、管片示开裂闪原因祥分析靠及预纲防措笛施管片促顶部乘、底吵部开疼裂示意砍图三、管片倒开裂席原因吩分析闹及预旱防措凶施管片印两侧营腰部忘开裂示意汇图三、管片偏开裂欢原因礼分析缝及预阶防措瓦施管片按拼装坦开裂示意熊图三、管片获开裂霉原因仰分析冬及预胶防措令施预防姑措施级：1)鄙盾构断在曲衡线掘胸进时感，尽凯量调敏小每肯次转妖弯量辅，管粪片超犬前量述滞后珍或超宪前不盈大时肤,汪调整挑管片酿的楔劲形量泡（使床用传厨力衬婶垫贴竹片）惧,澡使管掉片的峡上超培量或泛下超乱量饥(左衰超或傅右超捡)葵符合泻设计音超前勉量加,尽踢量保洲持环渴面与右盾构代轴线趁垂直病。管勤片环绳面超扩前量鸟滞后酸或超启前较残大时耍,军及时雷采用圈曲线租环来鹿调整袍管片惩超前已量袄,使煮管片歼环面遗与盾盒构轴燃线相哭垂直暗。2)唤调整毛传力本衬垫遮厚度蓄,该增加述管片突之间辛的缓竖冲避古免硬华性接睛触，肯厚度袭一般侵不超换过暂5绍mm秘,箭在厚酱度超津过灰4m奇m称时盒,应畏在黑粒色密荐封圈蝴上粘再贴遇康水膨兵胀止同水条床,朱防止脱楔形炸量过暑厚绢,造舅成相祥邻管乎片密听封圈魂挤压樱不密典。3）构在盾竹构纠少偏的董过程盒中绢,勤磨纠脸,纠奔偏量咬要小计,月避免包造成校盾构抬轴线窗与管守片轴震线偏秋差较姐大。昌现场联技术越员在羞关注百上下累左右燃盾尾津间隙执的同穗时应忽同时槐关注壶下拱扒部位幸置的走盾尾蹈间隙渣，及先时根刺据盾活尾间厕隙来段调整醉掘进衔参数肌，且仁盾构检机在裁纠偏融过程煌中尽锡量减付少推锤力差丙。三、管片宗开裂期原因气分析段及预沟防措每施4)割加眼强拼精装质钢量意秀识匠,尽追量使紫正环求管片怪中心这与盾鄙构轴应线中母心相蜡重合糊,漏使管例片周蓄围有往合理定的间妹隙守,避棋免把死管片候拼成卡横鸭屈蛋或理竖鸭络蛋形捐状。5)场盾构穿机同摸步注碑浆管敲路及事时清旋理疏铲通，冠保证则注浆遗时采棕用对碰称注趟浆蜓,使叼管片懒能够涉均匀愉受力秃，同贺步注尖浆要伤同推娃进速撒度相涨匹配郊,击注浆校压力隆控制啊在静诱止水光土压幼力的退2馅～贴3善倍镜,变注浆驻量一故般为竖间隙彻的1第80刮%咳～2据00体%瓣,并压结合王地面士沉降晒监测致情况壁,受及时局充填磁间隙冻,嫩防止娱管片权下沉棍或上误浮。6)挺加强详管片倘螺栓寻复紧递质量盯，在翼管片越拼装尤完成利后进蒸行一售次复顽紧，党在盾赤构掘傻进过惑程中逆进行谋二次逮复紧息，掘侵进完栋成后鸦进行避第三廊次复乖紧工柔作，唱形成移三次势螺栓驳复紧丛制度拜。7)止加强片对管宋片拼迟装手跪的培钳训交牢底，孔增强糠管片期拼装测质量斜意识献，在签管片虾封顶伸块拼偿装不骗顺时外，在达相邻破块上登涂刷判肥皂状水或像液体益凡士劲林巧,增眠加润挎滑度斧,恰使封既顶块挠能顺狐利地换插入漏。三、管片坑开裂尊原因壤分析县及预夕防措戒施结合师上述棍，南燥~甬们区间梢管片抓开裂在区域伴主要出原因涉是：宽地层驴受拔验桩影苗响扰耗动过籍大，敲又处泽于R忧=3兄50备小半絮径曲嫌线上劲，盾姜构机板在该桨地段败掘进壳施工简时，膀姿态省纠偏袖难度这增大甲，管乏片出口盾尾先后造抹成下翼沉，控后期诸强制吉纠偏纪，导格致在金施工偷该区工域时票管片浊开裂骂严重医，经锡过总似结上尼行线穷开裂跳经验掀，重珠新制鸣定下真行线趁盾构化通过报拔桩停区域许位置拳掘进刻参数岗，在度通过蹦该区葱域时句推力君不宜剂过大脚10猜00匙t~偏12虫00笑t，皱盾构读机姿勒态偏沾差控梦制在逗±2侵0m肌m内厨，若伞偏差拥过大速及时瞎进行泳调整酷，同徒步注韵浆量咳控制夜在1廊80拆%悼～2问00恨%范盛围。贞