盾构施工过程中管片上浮原因分析及处理技术[权威资料]

盾构施工过程中管片上浮原因分析及处理技术权威资料盾构施工过程中管片上浮原因分析及处理技术本文档格式为 WORD感谢你的阅读。【摘 要】本文以成都地铁施工案列为基础 , 对盾构隧道施工中管片上浮的原因 进行分析，并从同步注浆、管片姿态等方面提出控制及处理隧道管片上浮的针对性 措施，供同行参考 .【关键词】盾构；管片上浮 ;原因分析 ; 处理 随着时代的进步，安全、环保意识得加强，盾构法施工以其影响面小、安全、 快速等优点 , 成为城市轨道交通建设的首选。盾构施工过程中，拼装完成的管片不时会出现局部或整体上浮 . 本文结合成都 地铁 2 号线二期工程土建 03标盾构隧道工程实例，就施工期间盾构隧道管片上浮 机理及控制进行研究探讨，力求为解决同类型盾构施工中管片上浮问题提供一些方 法借鉴和建议。0. 工程概述成都地铁 2 号线二期工程 03标“保安村，龙泉东站”盾构区间长 1490.108m， 隧道埋深& 6m,17。40m区间线路从保安村站以20%。坡度下坡至YDK54+1OO.O0随后以28%坡度上坡至YDK55+050.0Q最后再以2%。坡度下坡至 龙泉东站。本线路穿越地层均为成都地区典型的砂卵石地层，地下水位高、水量丰 富、补给性强。施工过程当中，隧道左、右线在里程YDK53+300.00，330。 00、YDK53+420 00,435.00处下坡段掘进时，管片均不同程度上浮 7, 9cm,导致隧道管 片局部接缝出现错台超限、破损严重现象，对工程外观和实体质量均造成不良影响1。盾构管片上浮的原因分析盾构管片上浮是在多种因素共同作用下产生。就本工程本区段而言，产生盾构 管片上浮原因主要有以下四点。1.1 地下水作用力 概述中已经提及，成都地区地层含水量丰富，且本文所述地铁施工里程正好位 于区间线路的下坡地段，在下坡段的掘进施工中，地下水由于自身向低处流淌的特 性，大量汇集于盾构机作业位置。盾构机械设计制造时，为保证顺利掘进和管片拼装空间，盾构机的切削刀盘直径D与隧道衬砌管片的外径d有一定的差值（14cm）,这就导致管片在脱出盾尾后， 其实际处于四周无约束的状态。此时，汇集在作业面的地下水产生的浮力，使刚安 装的管片在此14c m的空隙内自由的上浮偏移。1。2 盾构机反向推力 在下坡段掘进时，盾构机油缸顶推力方向为“斜后方向上”，根据力学原理 , 此推力可分解为一个水平方向和一个竖直方向的分力。管片在竖直分力的作用下向 上位移 , 最终表现为管片在高程方向的上浮现象。1 。 3 同步注浆工艺的影响同步注浆原理是使浆液在填充隧道建筑间隙后 , 让管片与周围土层紧密接触 , 形 成稳定的复合构造体共同抵抗外力。从理论上讲，浆液需 100充填建筑总空隙。但浆液通常情况下是失水固结， 盾构推进时壳体带土使开挖断面大于盾构外径，部分浆液劈裂到周围地层，导致实 际注浆量要超过理论注浆量，而此量难以掌握，可能造成浆液的不饱满 ; 与此同 时，现阶段国内同步注浆基本采用惰性浆液，这类浆液24h强度低且初凝时间长，极易被地下水稀释。因此 , 在一定程度上，低强度浆液不仅无法对管片提供约束， 相反提供了上浮力。1.4 盾构掘进速度盾构推进速度如果过快 , 会导致盾构通过区域的地层不稳定，注浆浆液不能及 时凝结，使管片上浮的危险性提高 .2。应对措施及处理技术分析了管片上浮和位移的原因，应根据不同的上浮机理制定相应的处理办法 . 但如前所述，很多时候出现管片上浮是各种原因共同作用的结果，因此针对每一项 问题制定出解决办法以后 , 还应采取综合利用的手段 , 才能确保达到最佳的处理效 果。2。1 控制盾体周围水量 地下水是自然载体。但在施工中，盾体周围的地下水含量在短期内可通过洞内 抽排、洞外线路侧面降水井降水等手段予以实现 . 本标段就通过盾构机端头排水与 外部降水相结合的方式，有效的减少施工期间的水量，达到了一定的控制管片上浮 效果。2.2 合理选择注浆孔位及注浆参数根据成都地铁东延线 3 标盾构区间施工经验，盾构上、中部 4 个注浆孔的注浆 压力和注浆量明显大于下部 2 孔，有时下部的 2 孔甚至可以不注浆 , 以减小管片的 上浮量。对于整环管片来讲，上中部与下部的注浆量比例为2：1或者2:0 为宜。另外，注浆压力应为保证足够注浆量的最小值。注浆压力过大 , 管片周围土层 将会受到扰动而造成后期地层沉降，容易跑浆 ; 注浆压力过小，浆液填充速度过慢 填充不充分 , 会导致地表变形增大，盾尾漏浆、漏水。同步注浆压力一般控制在土 仓压力的 1。1，1。2 倍. 同步注浆浆液应满足如下性能指标 : ？浆液初凝时间 3， 5h,终凝4,12h ; ?固结体24h抗压强度一般不小于0。3MPa 28d抗压强度不小于 2.5MPa； ?固结率95%,固结收缩率 800素混凝土灌注桩C20喷混凝土1-1 2-21.2竖井处理方案竖井开挖范围为：线路方向为刀盘前方4m,刀盘后方2。25m,垂直线路方向 为6.5m。竖井初期支护采用I22型钢支撑与30cm厚C20网喷混凝土 .在竖井开 挖范围外采用800素混凝土灌注桩+桩间双管旋喷桩进行地层加固并阻断填石 层和砾砂层中的地下水，然后按常规方法开挖竖井，开挖完成后硬岩采用人工 凿除和静态爆破的方式处理。完成岩石处理和敞开换刀工作后，隧道范围内及 隧道顶板以上2米采用M10砂浆进行回填，其他部位采用粘性土回填至地表。具 体详见图1.施工步骤如下：施工准备、管线改迁一素混凝土灌注桩 +双管旋喷桩间止水一竖井 位置放样、井圈施工一提升系统安装一第一循环竖井开挖、钢筋网、钢架 安装及喷砼一进入下一循环-完成竖井开挖、支护一刀盘前方硬岩处 理、清理刀盘和换刀一竖井回填一路面恢复、盾构掘进。1。2.1 竖井施工1）素桩采用相邻桩隔孔施工方式 .盾壳上方的素桩采用回转钻机施工 ,其余 素桩采用冲孔桩机施工 .2）竖井开挖：每循环开挖由基坑中心向四周进行 ,因水量较大，后采用台 阶式分段开挖，然后在井筒中央挖设超前集水井并及时抽排。刀盘范围的钢架与刀盘焊接，盾壳两侧钢架与盾壳焊接进行加固，钢架焊 接必须紧密、牢靠，确保整个支护体系闭合、稳定、安全。3）刀盘附近范围竖井开挖补强措施素混凝土和旋喷桩施工期间为保证盾构机安全，可能对盾壳上部 70cm 范 围内土体未充分加固和有效止水 .因此在竖井开挖接近至刀盘顶部 70cm 时，通 过风钻引孔，打设长 4。5m, 42mm的小导管，并注水泥一水玻璃双液浆加 固盾壳上方土体后才继续竖井的分步开挖施工。为防止水泥浆液凝固后抱死盾 壳，需在注双液浆之前，先在盾壳周围注聚氨酯，施工工艺与注水泥浆相同。 聚氨酯是一种膨胀性的高分子材料，在遇水膨胀后可起到将盾壳与双液浆液隔 离和止水作用。1。 2.2 刀盘前方硬岩处理 竖井内硬岩的破除主要采用风镐和风钻钻孔静态爆破的方式进行。在用风 钻钻孔后将膨胀剂装入孔内，然后封孔，约 10个小时后 , 膨胀剂使岩石预裂后 采用人工手持风镐的方法将其破除。竖井前方的硬岩根据地层稳定情况 , 硬岩顶部采用预注浆的方式加固风化层 然后对岩层采用暗挖小导洞的方式开挖处理，必要时采用方木木板喷射混凝 土临时支护。当完成一段硬岩的处理后及时进行填充处理。硬岩凿除施工时 , 需要准确对硬岩的深度进行测量，避免出现由于凿除长 度、深度不够而处理不够彻底现象 , 造成后续掘进困难的情况。当完成设定范围 的岩石处理后，对掘进方向的其他硬岩是否需处理，必须评估后再决定。1.2 。 3 竖井回填 在盾构刀盘修理及刀具更换结束后，进行盾构机刀盘试运转.确认盾构机自身满足掘进条件后，回填施工竖井。隧道范围内及隧道顶面以上 2米均采用M10砂浆进行回填，其他部位采用粘性土进行回填至地面以下 300mm最后进行场地恢复。在回填前先用膨润土 泥浆将盾构机土仓填满，确保舱内为满仓膨润土泥浆 . 在回填过程中用木板、 方木等将刀盘面板上的空隙和卸碴口等密封严实，确保回填料不进入土仓。回填由下至上分层（每层1m）进行，首先凿除盾构开挖轮廓范围内井壁网 喷砼并割除型钢支架，然后回填砂浆.每个循环过程中做好工序衔接，确保工作连续、快速。在拆除支撑后立即回填砂浆，确保基坑稳定、安全。在等强完 成之后，拆除上一层的支撑，开始进行下一循环的回填。2 深孔爆破处理 某工程经勘探在盾构区间右线揭露了一段硬岩，需处理侵入隧道岩石范围为：竖向近3.3m,沿隧道方向20m在左线隧道中线位置揭露出长约 3m范围的 球状风化地层 , 微风花花岗岩层正处于隧道中心位置，因房屋影响未能全面揭露 球状风化地层。由于硬岩突起段与球状花岗岩的存在影响盾构施工，需提前将 其处理。2 。1 工程概况及方案选择周边环境：该段位于宝安区新湖路上，南侧 100m外为海湾中学，北侧15m外为芙蓉楼和龙年电子有限公司，其桩基础均为钻孔桩型式，深入隧道底下1。6m8m.隧道上方分布着大量的地下管线，包括雨水、污水、上水、电信、 电力、燃气、路灯管线 .地质情况：地面04。5m为素填土（夹块石）、4.58.8m为填石；8.817.6m为砂质粘性土；再往下为全、强、中及微风化层。地下水丰富，隧顶埋深1313.6m,隧底埋深2020。6m.方案选择：由于需要爆破处理的岩石位于地表下约1520m,且地面下4.5& 8m为抛石挤淤层，隧道顶多为砂质粘性土或全风化花岗岩，清除侵入 隧道的球状花岗岩和基岩 , 若采用盾构掘进时在洞内处理的方式将面临掘进工作 面可能出现涌砂突泥，也可能引起隧道顶部地面沉降过大危及附近楼房安全等 风险. 若采用地面冲孔碎岩方式又存在大量管线改迁耗时长，入岩速度较慢等问 题。为此，最优的办法是采用地面钻孔爆破，将球状花岗岩和基岩突起提前预 处理，使其破碎成粒径较小的碎块，以便盾构机顺利通过。2。2 深孔爆破处理方案 首先采用地质雷达和超生波探明地下管线并作标识，对已探明基岩突起和球状花岗岩采用地面地质钻垂直打孔（孔径110mm下直径90mm勺PVC套管），装炸药爆破隧道范围内岩石，使岩石成为单边长度小于20cm的碎块。雷管选用15m非电雷管，炸药选用乳化炸药，标准直径为60mm具体根据现场的需要加 工. 装药后用中粗砂或碎石作堵塞物。2.2。 1 爆破参数设计1 ）单耗计算依据瑞典的设计方法，单位耗药量计算：q=q1+q2+q3+q4式中 q1- 基本装药量，是一般陆地梯段爆破的两倍（本工程爆破对象位于 地下1520m左右，且存在地下水，故视为水下爆破）.对水下垂直钻孔，再增 加 10。例如普通坚硬岩石的深孔爆破平均单耗q1=0。 5kg/m3, 则水下钻孔q1=1.0kg/m3, 水下垂直孔 q1=1。 1kg/m3；q2爆区上方水压增量，q2=0。01h2;h2水深，平均取 16m;q3-爆区上方覆盖层增量，q3=0。02h3;h3-覆盖层（淤泥或土、砂）厚度，15mq4-岩石膨胀增量， q4=0。03h;h梯段高度， 3m。q=1.1+0.01 x 16+0。02 x 15+0。03 x 3=1。65kg/m3。在爆破作业过程可参照上述数据试爆后，针对具体情况调整爆破参数。2）布孔形式与装药结构基岩爆破由于基岩埋深较深，侵入隧道内最高约3.3米，导致爆破破碎难度较大,为了便于施工及保证破碎效果，采取首先对前排孔（基岩外侧）进行爆破，然后利用前排孔爆破挤压周围土层产生的自由面，再对后排孔进行逐个起爆.施工时，首先选择两端和中间岩石较薄的地方开始钻孔，然后逐步向后推进。炮孔间排 距均为0.6m,钻孔超深0.50.8m,装药深度比基岩厚度深约0.40。6m,装药 参数见下表一。_装药孔.需爆破突起基岩孔底标高低于隧道底标高表一基岩突起装药参数表台阶高度超深孑L距排距孑L深单耗装药装药H(m)h (m)a(m)b (m)L (m)kg /m3Q(kk) 形式1.00.40。60.61。41。651。48连续2。00.50.60。62。51.652.64分层3。00。60。70.73。61.654。81分层具体钻孔平面布置及基岩最后处的装药结构如图二、图三所示:图2基岩爆破布孔平面示意图地面r aI其中=孔距,=排距超深=（0.50.8）图3 厚度3.0m基岩爆破装药结构示意图球状花岗岩爆破因孤石厚度不均，考虑到测量以及药包吊装过程中产生的误差（误差累计不 得超过10cm）。孤石爆破时，单孔单体爆破时装药长度与岩石厚度相同，多孔 单体爆破时，布孔形式为矩形，与基岩爆破形式接近，相邻两个炮孔 ，其中一个 炮孔钻至孤石底面（即钻穿），装药至炮孔底部，孤石顶面留10cm不装药；其 邻孔孔底距离孤石底面10cm，装药至炮孔底部，孤石顶面留10cm不装药。钻 孔时，先找出孤石边界（即以设计参数中的孔间距向外扩展钻孔，直至钻出的孔 内没有岩石为止，则可确定孤石的边界），从边界开始进行爆破，一点一点向内推 进。装药参数见下表二.表2 球状花岗岩装药参数表岩石体积0.20.50.81。01.52345（m）装药量（kg）0。330.831.321。652. 483。304.956。608。25球状花岗岩爆破钻孔装药结构如图 4所示：地面需爆破孤石隧道底面二！二-其中=孑1距,=排距图4球状花岗岩爆破装药结构示意图2。2。2起爆网路设计由于炮孔深度达到约20米，需要爆破处理的岩石在地表下约 1520m且孔中有水，因此，起爆药包采用软钢丝或绳悬吊于爆破点的位置，且一端固定于孔口位置，标高误差不得大于10cm药包装在特制的PVC管体内,该起爆体须具有较好的防水性能由于起爆体上方有约15米高的水柱，压强相当大，因此在起爆体内要适当用碎石配重，以利于起爆体的就位炮孔采用正向装药起爆，每个药包至少装两发非电雷管，且分别属于两个爆破网路，两套网路并联后起 爆。网路示意图如下图5所示:图5 爆破网络图2.2 o 3单段最大允许装药量计算建筑物距离最近的爆破点距离约20米。根据国家爆破安全规程及深圳市公安局的规定，一般民房所能承受的最大允许安全震动速度为1cm/s o根据公式 Qmax=( Vmax/K)3 * RQ最大一段装药量，kgV-爆破地震安全速度，1cm/sR-爆破区至被保护物距离，取20mm-药量指数,取m=1/3k -与爆破场地条件有关系数,取k=160a -与地质条件有关系数，a=1.9经计算单段最大装药量为2。65kg,在施工中严格控制不超过此值，且爆破 作业时，须做好爆破振动和地表位移监测，以便及时反馈数据 , 进一步指导施工。2。2。 4 安全防护措施地下爆破不会有飞石产生 , 但爆破后产生的高压气体会将炮孔内的泥浆压出 孔外，为防止泥浆飞溅，爆破作业时，在钻孔上面铺上铁板 , 并用沙包压住 . 爆 破前设置警戒线，并鸣哨警示 .2.2 。 5 管线保护因爆破硬岩处理段隧道沿线分布着大量的地下管线，包括雨水、污水、电 力、燃气等，在施工中应注意保护管线，严格控制单段装药量，使震速达到设 计要求。雨水、污水管道在此震速下无需做特殊保护 . 而燃气、电力管线需提前 进行保护处理 , 事前把管线挖开，在管线周围 1米范围填上细砂 , 使其在震动下有 一定的缓冲，减小震动对其的影响3. 体会城市地铁隧道盾构工法施工前必须进行地质补堪 , 有条件时钻孔尽可能加 密，充分揭示沿线地质情况 , 然后综合地面交通、周边建筑物、地下管线、工 期、经济性和安全风险等情况制定可行的硬岩处理措施。采用硬岩竖井开挖方案时应注意该段地质是否适合采用明挖方式。若采用 爆破处理方案前应采用物探接合人工挖槽的方式查清地下管线，避免钻孔作业 时损坏管线 , 甚至造成事故参考文献：地下铁道工程施工及验收规范(GB5029 )地铁设计规范(GB5015A 2003)中华人民共和国爆破安全规程(GB 6722-2003)盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-2008地铁与轻轨结课论文学院：力建与建筑工程学院班级：土木 099 班姓名：梁智学号:02090417地铁盾构法施工管片衬砌结构设计 摘要:隧道衬砌是承受隧道周围的水、土等荷载，以确保隧道结构净空和安全 的地下结构 .衬砌分为一次衬砌和二次衬砌。一次衬砌最常用的是管片拼装式衬 砌 .采用拼装式衬砌时，一次衬砌到隧道轴向（纵向 ）一定长度（通常为 1000mm2000mm）的一段环状物称为管环；管环沿周向分割成n块弧状板块，该弧状板块既称为管片。管片的拼装设计、管环的分块设计等的合理性对隧道的承载能 力、稳定性等性质起到至关重要的作用 .关键字 :盾构隧道 管片分块 通缝拼装和错缝拼装1、设计思路管片设计是从隧道横断面和纵断面方向两个方面进行。通常,管片的断面取决于横断面方向的设计，而地震、地基沉降带来的影响等，一般根据需要在纵断面方向的设计中进行研究。2、设计需要考虑的因素管片从隧道施工开始到施工完毕后的很长时间内，都要担负着支撑各种荷载和确保隧道安全的使命。管片衬砌的设计目的就是确认覆盖整个隧道的衬砌的安全性，同时找出最合理最经济的衬砌结构。但隧道结构应力由于施工条件、地质条件、环境条件等因素的不同，复杂 多样、并且作用荷重也是一个不确定因素，所以正确把握这些现象是非常困难 的。因此在设计衬砌时，首先应对各种条件做充分勘察，然后再从经验和理论 两个方面去设定去设定荷重及选择计算方法。管片设计时需要考虑的因素如下2.1 确保隧道构造的安全 必须保证能够承受从开工到竣工后的长期使用阶段作用于隧道上的各种荷载 （静、动荷载 ）作用。2。 2 降低成本就盾构隧道而言，管片制作成本通常占盾构法隧道总造价的30 50%，合理的设计管片就是降低盾构隧道造价的关键环节 .2。 3 制作及施工容易管片设计时，还应考虑管片制造 （制作工艺、养护方法）、管片拼装成管环 , 直至串接成一次衬砌施工的方便性，并考虑对其他施工工序的影响小等因素 .3、管片设计原则3。1 边界条件确定 按施工工艺及工程水文地质特点确定设计荷载及边界条件，从结构和非结 构两方面做出符合技术标准的设计。3.2 构造形式的选择 根据隧道的用途、土质条件及施工方法等因素选择管片的种类、构造、形 式及强度。中小直径的上下水隧道，电力电信隧道多采用钢筋混凝土管片和钢管片； 对铁路、公路等大直径隧道而言 ,已选择钢筋混凝土管片为主，偶尔也会使用铁 铸管片和钢管片。无论什么地层都应先对钢筋混凝土箱型和平板型管片的适应 性进行论证。当存在特殊荷载作用时也可考虑铁铸管片和钢管片的适用性在计算管环的断面应力时 ,应根据管片的种类、接头方式、接头的位置组合产生的接头效应等因素确切的评价衬砌构造特征。计算管环断面应力时，是把 管环看作具有均质刚度的环还是看做多铰支环，或是看做具有转动弹簧和剪切 弹簧环来考虑 ,应根据隧道的用途、地质土层、衬砌构造特征决定。3.3 按允许应力法设计计算 管片设计须在充分满足与用途相对应的构造安全性的基础上，进而在选用合 格材料、合理施工方法的前提下，按允许应力法进行设计计算。技术经济性比较 全面考虑工程造价、使用年限、长期维修费用及运营中的经济效益，对设计 做经济技术性比选。4、主体结构设计4.1管片的外径 盾构发隧道中由于一次衬砌是采用管片拼装而成，因此习惯把隧道的外径 称为管片的外径 ,管片的外径取决于隧道净空和衬砌厚度 （管片厚度、二次衬砌厚 度等）。对于地铁区间单线隧道，管片的外径一般为 6.0 米左右。4.2 管片的厚度与幅宽 管片的厚度是指盾构隧道一次衬砌的厚度。对于箱型管片，则为管片的主 梁高。管片幅宽是指一环管片在隧道纵向的宽度。管片的厚度与隧道断面大小的比 ,取决于土质条件、覆盖层的厚度等，最主 要的是取决于荷载条件。一般情况下 .管片厚度为管片外径的 4左右，但对于大直径的隧道 ,尤其是箱型管片 ,约为 5。5左右 .管片的幅宽应根据隧道的断面，结合实际施工经验，选择在经济性、施工 性方面较合理的尺寸从便于搬运、组装以及出于对隧道曲线段上施工时盾尾长 度的考虑，管片幅宽是小一些为好但是，从降低管片制造成本，减少易出现漏 水等缺陷的接头部数量、提咼施工速度等方面考虑，则幅宽大一些为好。根据 目前经验,是隧道断面大小而异，幅宽一般在3001500mm范围之内。采用钢管 片时多为7501200mm采用混凝土管片时，多为9001200mm.4.3管片的分块盾构隧道的衬砌有多块预制管片在盾尾内拼装而成，管片环的分块主要由 管片制作、运输、安装等方面的实践经验确定，但应满足受力要求 从过去 的经验及实际运用情况来看。地铁隧道分块为 68块较多。上下水道、电力通信等隧道一般分为57块.管片A型管片、两块B型管片和一块封顶 的K型管片组成，如下图所示。K型管片有从 隧道内侧插入的（半径方向插入型），也有从隧 道轴方向插入的（轴方向插入型）4。4管片的接头角与插入角角度称为插入角（J。K由于K型管片插入方式分两种，沿半径方向 插入的角度称为接头角（r），沿轴方向插入的界面内力传递、组装作业施工条件和管片生产条 件确定.如果是半径方向插入型管片，对于其中的K型管片的接头角（以下式计算r= k/2+ w，上式中的w是为便于K型管片的插入所需要的富裕角度,m 3 -3- 6汾半輕方向體人型背片般采用25,但在不妨碍操作的前提下，小一些为好3-a-5 K聖彗片的种裘如果是轴向插入型管片，其中K型管片一般不需要接头角度（ r）。但是，考虑 到包括盾构机长度在内的施工条件和管片接头与管片环之间的干扰，还是需要 设定管片的插入角度（1） 管片的插入角度多取决于施工条件，但是取170 240的居多。4.5管片的楔形量盾构在曲线段施工和蛇形修正时，需要使用一种幅宽不等的管片环，称为楔 形管片环。当其宽度特别小呈窄板状时称为楔形垫板环。楔形管片环中最大宽 度与最小宽度称为楔形量通常，蛇形修正用楔形管片环数量大概是直线区间所需管片环数量3%5%.如果是可以将蛇形修正楔形管片环作为缓曲线用楔形管片环使用，而且可以使用的缓曲线线区间比较长时，楔形管片环的数量应为直线区间和这些缓曲线区间 所需环数之和的3% 5%.楔形量出了根据管片种类、管片宽度、管片环外径、曲线区间楔形管片环使 用比例、管片制作的方便性确定外，还应根据盾尾操作间隙而定。总结过去的 使用经验，绝大多数混凝土管片环的楔形量在 75mm 以内。对于口径大于 10m 的或特殊形状的隧道，楔形量的确定还需进一步计算校核 .4.6 管片的拼装盾构隧道的拼装方式有两种，通缝拼装和错缝拼装。通缝拼装时 ,管片衬砌 结构的整体刚度较小，导致变形较大、内力较小 .而采用错缝拼装时，管片衬砌 结构的整体刚度较大 ,导致变形较小、内力较大。同时错缝拼装时，要求纵向螺 栓的布置能够进行一定角度的错缝拼装，因此，对于管片的分块设计要求比通 缝拼装条件下要高。错缝拼装的偏转角度根据纵向螺栓的布置而定，可以两环 一组错缝拼装 ,也可以三环一组错缝拼装，通常将 K 型管片放在隧道拱顶 900范 围以内。一般情况下 ,一条线上需要三种管片环来模拟直线和曲线线形，但是为了减 少管片模具 ,降低工程造价，而且方便管片的生产、运输和吊装等，因此提出了 管片通用环的概念 ,将直线段上的管片环直接设计成楔形环，用两楔形环一组错 缝拼装来模拟直线线形。其中基本拼装方式是：第一环 K 型管片在左侧水平位 置（指的是 K 型管片的中心位置） ;第二环 K 型管片在右侧水平位置（相当于 第二环在第一环的基础上又转 1800 ）。同时还可以模拟曲线线形和用于蛇形修 正。5、小结 在通缝和错缝式拼装的情况下，管片内力总体分布规律大致相同,但受错缝式拼装影响，纵向和环向接头相互作用所产生的附加内力使得相同地质和埋深条 件下的错缝式拼装管片环最大弯矩值较通缝式拼装约大 20%，而相应轴力却较 通缝式拼装约小 10，由此说明错缝式拼装所引起的管片附加内力较为明显，这虽然对管片环的整体承载较为不利，却提高了结构的整体性 ,使得错缝式拼装管片环最大位移值较通缝式拼装约小 20。对我国现行地铁区间盾构隧道地质和埋深条件而言，即使管片结构出现了细 小裂缝，衬砌结构还能承受较大荷载，从而使得实际工程中盾构隧道出现坍塌 的可能性极小，因此在相关设计中应将管片环的最大变形量作为结构设计控制 标准 .参考文献1 关宝树 。 地下工程 M 北京:高等教育出版社， 20071 何川，曾东洋盾构隧道结构设计及施工对环境的影响M成都：西南交通 大学出版社 ,20071 张冰 . 地铁盾构施工 M 北京：人民交通出版社， 20111 陈馈,洪开荣 。 盾构施工技术 M 北京：人民交通出版社， 20091 周晓军，周佳媚 . 城市地下铁道与轻轨交通 M 成都：西南交通大学出版 社,2008管片质量控制办法为加强轨道办对管片质量控制，制定以下质量控制办法。1、管片生产原材料质量控制原材料、预埋件的采购及检测遵守国家强制性规范规定，并符合管片的特殊性 技术要求。所有原材料定矿、定厂、定规格、定质量指标采购，对检测不合格的材 料禁止使用，相关资料报监理工程师批准后投入使用。11、 水泥管片用水泥检验、验收必须达到以下要求：(1 )质量要求符合GB175-1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥规定。(2) 水泥贮存期不超过三个月，严禁使用过期水泥 .(3) 对进场的同厂家、同品质、同出厂编号、同生产日期的水泥，以500 t为一批(不足500 t的按一批对待)验收，每批至少取样一次，做胶砂强度 (3d、 28d) 、安定性、凝结时间、细度等项目试验。1 2、 砂选用产品：河砂(1) 质量要求： 细度模数宜为2。3-3。0,符合II区颗粒级配的中砂，含泥量 1.0%，泥块含量w 0.5 %，严禁使用海砂、山砂和风化严重的多孔砂。其他质量指标符合JGJ52普通混凝土用砂质量标准及检验方法规定。(2) 试验按普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ52)进行。每600t为一批验收，每批至少取样一次 , 做筛分分析试验、视比重试验、容量试验、含泥 量试验等。1 3、碎石采用525毫米连续粒级的石子(1) 质量要求：要求碎石质地坚硬,针片状颗粒含量8%,含泥量W 0。5%, 泥块含量w 0。2%其他质量指标符合JGJ53普通混凝土用碎石和卵石质量标准 及检验方法规定 .(2) 对进场碎石每 600t 为一批验收,每批至少取样一次,做筛分分析试验、 含泥量和针、片状含量试验、压碎指标值试验。碎石的试验按普通混凝土用碎 石或卵石质量标准及检验方法(JGJ53)进行.1 4 、水采用可饮用的自来水。1 5、外加剂采用适用于蒸养混凝土的，减水率不低于15%，碱含量w 3。0%,氯离子含量 2h （从管片收水抹面结束后算起）升温速度 15C /h最高温度 55 C恒温，时间 2h降温速度 15C /h