区间管片质量缺陷处理方案

第一章编制依据及说明1.1标准、规范国家现行的有关法律法规、行业规范、行业标准，福建省及厦门市现行的有关文件、规定，业主、监理等单位下发的相关文件规定。1、《地铁设计规范》（GB50157-2013）；2、《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版)；3、《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)；4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002)（2011年版）；5、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；6、《混凝土结构耐久性规范》(GB/T50476-2008)；7、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）；8、《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ98-2010）；9、《轨道交通地下工程防水技术规程》（DB11/581-2008）；10、《轨道交通隧道工程施工质量验收标准》(JQB-050-2005)；11、《预制混凝土衬砌管片工艺技术规程》WXSZ-GYJS-200912、《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082-200813、《轨道交通盾构隧道工程施工质量验收标准》(JQB-051-2008)；14、《轨道交通盾构轨道交通防水工程施工质量验收标准》(JQB-051-2005)；15、《隧道工程施工质量验收标准》(JQB-052-2005)；16、《轨道交通预制钢筋混凝土盾构管片质量验收标准》（JQB-029-2004）；1.2编制范围及说明在管片运输、吊运、拼装过程中，由于管片自然碰撞、人为疏忽及拼装挤压等原因，管片会出现破损、裂缝、缺角掉边等问题，根据GB50446-2008《盾构法隧道施工与验收规范》9.5之规定：当管片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落、大于0.2mm宽的裂缝或贯穿性裂缝等缺陷时，必须进行修补，管片修补时，应分析管片破损原因及程度，制定修补方案。根据该规范要求，我标段特编制本方案。本方案涉及的工程范围为厦门市轨道交通1号线一期工程二标段盾构区间。即董任站～集美中心站、集美中心站～诚毅广场站、软件园站～集美大道站区间、集美大道站～天水路站区间、天水路站～厦门北站区间。第二章工程概况2.1设计概况2.1.1集美中心站～诚毅广场站区间厦门市轨道交通1号线一期工程集美中心站～诚毅广场站区间起于集美中心站，沿在建纵八路南北敷设，经新洲路、下穿在建钟楼后到达诚毅广场站。区间南端局部位于在建市民公园，北端位于纵八路下，为单一断面，不含配线。沿线现状为在建公园、在建高层房屋、下穿有新洲路共同沟、钟楼。区间含1段平面曲线，曲线半径450m，线间距约15m；纵断面为“V”字坡，最大坡度25.5‰，隧道埋深范围为9.6～31m。区间起讫里程：YDK23+650.910(ZDK23+982.910<接站后存车线>)～YDK26+489.073全长1000.392(左662.013)m，其中右线短链1837.771m(左线短链1844.150m)，左线ZDK23+982.910～ZDK24+017.910为竖井及矿山法段。区间在ZDK24+166.510处设1座联络通道兼做废水泵站。如下表1所示：表1集美中心站-诚毅广场站线区间设计要素表线别段落区间隧道起讫里程(m)长短链(m)隧道长度(m)联络通道中心里程左线盾构段ZDK24+017.910～ZDK26+489.073短链1844.150627.013ZDK24+166.510右线盾构段YDK23+650.910～YDK26+489.073短链1837.7711000.3922.1.2董任站～集美中心站区间厦门市轨道交通1号线一期工程董任站～集美中心站区间起于董任站，出董任站向北行，经过杏林湾二号路，下穿杏林湾、官任村后到达集美中心站（右线到达集美中心站明挖段竖井）。区间沿线主要为空地、杏林湾、村民房。区间含2段平面曲线，曲线半径分别为350m、450m，线间距为12～15m；纵断面为“V”字坡，最大坡度为20‰；隧道的埋深范围为9.5～26.2m。区间起讫里程：YDK22+167.744（ZDK22+168.249）～YDK23+282.480（ZDK23+378.410），其中左线长链26.642m，右线长链17.926m，区间全长1132.662（左1236.803）。区间分别在YDK22+636.541、YDK22+950.736设置联络通道，其中，1#联络通道兼作废水泵房。如下表2所示：表2董任站～集美中心站线区间设计要素表线别段落区间隧道起讫里程(m)长短链(m)隧道长度(m)联络通道中心里程左线盾构段ZDK22+168.249～ZDK23+378.410长链26.642m1236.803右线盾构段YDK22+167.744～YDK23+282.480长链17.926m1132.662YDK22+636.541、YDK22+950.7362.1.3软件园站～集美大道站区间软件园站～集美大道站起点里程为DK27+953.022，终点里程为DK28+897.069，其中左线存在12.912m的断链，左、右线的长度分别为956.959m、944.046m，含一个联络通道。区间左、右线均采用盾构法施工。区间平面线路出集美大道站后以800m半径下穿碧溪、鱼塘、部队农场（约400m），350m小半径折向东北出软件园站。区间纵断面线路呈“V”字坡，最大坡度为25‰，最小坡度为2‰。软～集区间地面大部分为鱼塘、农田，无高大建构筑物，区间小里程端设计部队农场地块长度约400m，农场内主要为养鱼池、养鳖池及低矮住房；区间中段下穿碧溪水系，河床宽度约60m，水深约0.5～1m，其堤坝松木桩基础，距隧道顶面最小竖向净距为1.82m。2.1.4集美大道站～天水路站区间厦门市轨道交通1号线一期工程集美大道站～天水路站区间起于集美大道站，沿规划中珩山路东西敷设，下穿孙坂北路和崎沟村居民住宅区后到达天水路站。区间为单一断面，不含配线。沿线现状为大量2~3层民房。集美大道站～天水路站含2段平面曲线，曲线半径分别为450m、400m，最小曲线半径400m，线间距约15m；纵断面为“V”字坡，最大坡15.51‰，隧道埋深范围为9.5～18.6m。区间起讫里程：右线YDK29+169.469～～DK30+155.996(ZDK29+169.469～DK30+157.080)右线全长986.527(左989.096)m，其中左线长链1.485m。区间在YDK29+690.000处设1座联络通道。如下表3所示：表3集美大道站-天水路站线区间设计要素表线别段落区间隧道起讫里程(m)长短链(m)隧道长度(m)联络通道中心里程左线盾构段ZDK29+169.469～DK30+157.080长链1.485989.096ZDK29+690右线盾构段YDK29+169.469～～DK30+155.996986.527YDK29+6902.1.5天水路站～厦门北站区间厦门市轨道交通1号线一期工程天水路站～厦门北站区间起于天水路站，出天水路站沿珩田路向东行，下穿圣果路、珩山街路后到达厦门北站盾构工作井，并与已建成的厦门北站明挖区间相接。区间沿线主要为5~7层运营中心商住楼。区间含4段平面曲线，曲线半径分别为2500m、350m两种，线间距为12～15m；纵断面为“V”字坡，最大坡度为20.26‰；隧道的埋深范围为10.8～21m。区间起讫里程：YDK30+357.503～YDK31+429.762(ZDK30+357.503～ZDK31+437.298),右线全长1072.259(左1062.962)m,其中左线短链16.833m。区间在YDK30+913.025（ZDK30+913.055）处设置联络通道兼作废水泵房。如下表4所示：表4天水路站-厦门北站线区间设计要素表线别段落区间隧道起讫里程(m)长短链(m)隧道长度(m)联络通道中心里程左线盾构段YDK30+357.503～ZDK31+437.298短链16.8331062.962ZDK30+913.055右线盾构段YDK30+357.503～YDK31+429.7621072.259YDK30+913.0252.2工程地质概况2.2.1董任站～集美中心站～诚毅广场站区间董集区间工程地质情况：本区间工程地质条件按岩土地层层序，由上至下依次描述如下：<1-2-1>黏土质素填土，<3-1-2>可塑状粉质黏土，<3-4-1>中砂，<3-4-2>粗砂，<4-1>淤泥，<4-2>淤泥质土，<4-6>淤泥质砂，<11-1-2>可塑状残积砂质黏性土，<11-1-3>残积硬塑状砂质黏性土，<17-1>全风化花岗岩，<17-2>散体状强风化花岗岩，<17-4>中等风化花岗岩，<17-4-1>中等风化花岗岩球状风化体，<19-1>全风化辉绿岩，<19-2>散体状强风化辉绿岩。集诚区间工程地质条件按岩土地层层序，由上至下依次描述如下：<1-2-1>黏土质素填土，<1-2-3>砂质素填土，<1-2-4>碎石素填土，<3-1-2>粉质黏土，<3-4-1>中砂，<3-4-2>粗砂，<11-1-2>残积砂质黏性土，<11-1-3>残积砂质黏性土，<17-1>全风化花岗岩，<17-2>散体状强风化花岗岩，<17-3>碎裂状强风化花岗岩，<17-5-1>微风化球状风化体，<19-1>全风化辉绿岩，<19-1>强风化辉绿岩。2.2.2软件园站～集美大道站区间区间隧道洞身主要通过<11-1-3>硬塑状残积砂质黏性土、<17-1>全风化花岗岩，局部通过<4-4-1>中砂、<4-4-1>粗砂、<4-4-3>砾砂、<17-2>散体状强风化花岗岩层。隧道底板位于<11-1-3>残积硬塑砂质黏性土、<17-1>全风化花岗岩层之上。残积土和全、强风化岩在人工开挖形成临空面时，在动水作用下易软化垮塌、强度急剧降低、自稳性变差。区间地层中的不良地质主要为液化砂层及淤泥。具体地层地质情况详见软～集区间纵断面图。2.2.3集美大道～天水路站～厦门北站区间集天区间隧道上覆第四系人工素填土，冲洪积可塑、硬粉质黏土、细砂、粗砂（局部发育卵石土）、海积淤泥质粉质黏土及残积砂质黏性土，下伏燕山早期第三次侵入花岗岩。盾构区间穿越地层主要为全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩以及残积土层。天厦区间范围地质情况从地面依次为：粘土质素填土、残积硬塑状砂质黏性土、全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩；盾构区间穿越地层为残积硬塑状砂质粘性土、全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩；上覆地层为粘土质素填土、残积硬塑状砂质粘性土。2.3水文地质概况2.3.1集美中心站～诚毅广场站区间集诚区间范围内地表水不发育。地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系空隙潜水主要赋存于黏土质素填土、冲洪积粉质粘土、砂土、残积黏性土及全风化花岗岩、散体强风化花岗岩内。以孔隙潜水为主，地下水位埋深2～6m，区间范围内地下水均位于设计顶板以上。基岩裂隙水主要赋存于基岩花岗岩风化裂隙中，位于设计底板以下，埋藏较深，基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。岩体的节理、裂隙发育地带，地下水相对富集，透水性也相对较好，反之不然。总体上，基岩裂隙水发育具非均一性。集诚区间范围内砂土富水性好，为强透水层，含水量较大；黏性土、残积土及全风化富水性及透水性较差，含水量较小，为相对隔水层。局部地段含水层与相对隔水层交错分布，因此在区间范围地下水局部具有微承压性。2.3.2董任站～集美中心站区间董集区间地表水为杏林湾水库水，分布于YDK22+711.489～YDK22+873.351段。地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系孔隙潜水主要赋存于冲洪积、海积砂层以及残积层中，以孔隙潜水为主。地下水位埋深0.0～22.1m。水位随季节性变化较大，主要由大气降水补给。人工填土及砂层中可能存在上层滞水，水量不大。残积土孔隙水含水层性质为砂质黏性土，透水性和富水性均弱，淤泥、淤泥质土含水量高，但透水性差，为隔水层。冲洪积中、粗砂及淤泥质砂透水性强，富水性强。基岩裂隙水主要赋存于基岩强、中等风化带中。基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。岩体的节理、裂隙发育地带，地下水相对富集，透水性也相对较好，反之不然。总体上，基岩裂隙水发育具非均一性。2.3.3软件园站～集美大道站区间区间主要河流水系为碧溪，属常年性溪流，碧溪以南地段成片池塘水体，面积不一，塘堤纵横交错。区间范围内地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系孔隙潜水主要赋存于素填土、砂层、残积黏性土中。以孔隙潜水为主，地下水位埋深0～3.0m，区间范围内地下水均位于设计底板以上。基岩裂隙水主要赋存于基岩花岗岩风化裂隙中，区间范围内多位于设计底板以下，埋藏较深，基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。岩体的节理、裂隙发育地带，地下水相对富集，透水性也相对较好，反之不然。总体上，基岩裂隙水发育具非均一性。区间范围内砂层富水性好，为强透水层，含水量较大；黏性土、残积土及全化层富水性及透水性较差，含水量较小，为相对隔水层。局部地段含水层与相对隔水层交错分布，因此在区间范围地下水局部具有微承压性。2.3.4集美大道站～天水路站区间集天区间范围内地表水不发育，地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系空隙潜水主要赋存于黏土质素填土、冲洪积粉质粘土、砂土、残积黏性土及全风化花岗岩、散体强风化花岗岩内。以孔隙潜水为主，地下水位埋深2～6m，区间范围内地下水均位于设计顶板以上。基岩裂隙水主要赋存于基岩花岗岩风化裂隙中，位于设计底板以下，埋藏较深，基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。岩体的节理、裂隙发育地带，地下水相对富集，透水性也相对较好，反之不然。总体上，基岩裂隙水发育具非均一性。2.3.5天水路站～厦门北站区间天厦区间范围内砂土富水性好，为强透水层，含水量较大；黏性土、残积土及全风化富水性及透水性较差，含水量较小，为相对隔水层。局部地段含水层与相对隔水层交错分布，因此在区间范围地下水局部具有微承压性。天水路站无地表明流水，地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系孔隙潜水主要赋存于冲洪积、海积砂层以及残积层中，以孔隙潜水为主。地下水位埋深3～22.1m。水位随季节性变化较大，主要由大气降水补给。人工填土及砂层中可能存在上层滞水，水量不大。残积土孔隙水含水层性质为砂质黏性土，透水性和富水性均弱，淤泥、淤泥质土含水量高，但透水性差，为隔水层。冲洪积中、粗砂及淤泥质砂透水性强，富水性强。基岩裂隙水主要赋存于基岩强、中等风化带中。基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。岩体的节理、裂隙发育地带，地下水相对富集，透水性也相对较好，反之不然。总体上，基岩裂隙水发育具非均一性。2.4管片设计情况2.4.1衬砌环设计盾构隧道采用平板型单层钢筋混凝土管片衬砌，衬砌环的基本设计参数如下表5所示。表5衬砌环的基本设计参数项目特征衬砌环直径外径Ф6200mm，内径Ф5500mm衬砌环分块共6块，1块封顶块+2块邻接块+3块标准块衬砌厚度350mm衬砌环宽1200mm衬砌环型式通用楔形环楔形量40mm（双面楔形）拼装方式错缝拼接接触面构造管片环缝接触面设凹凸榫管片连接形式弯螺栓连接2.4.2管片分块衬砌环分块如下表6所示。表6衬砌环分块分块衬砌环封顶块邻接块标准块楔形环FL1L2B1B2B32.4.3连接方式衬砌环的纵﹑环缝采用弯螺栓连接，包括16个环缝连接螺栓（M30）和12个纵缝连接螺栓（M30）。第三章常见缺陷类型及成因分析3.1管片崩角、崩边破损管片崩角一般指管片因各种原因使管片角部或边缘处产生的小于200mm×200mm掉角，管片破损一般指管片因各种原因出现大于200mm×200mm的混凝土破损露石甚至露筋的情况。盾构机掘进过程中管片承受着千斤顶顶力、盾尾密封刷作用力和衬砌背后注浆压力。在这些荷载的相互作用下，盾构管片出现了不同的受力特征。根据以往施工情况分析，总结了造成管片出现上述破损现象的原因有如下几种。（1）管片环面不平整造成管片环面不平整的主要原因有：管片制作精度存在误差，管片纠偏时度存在误差，管片纠偏时贴片不平整，盾构机推进时各区的千斤顶推力大小不等，管片之间的环缝压缩量不一致等。因管片环面不平整，盾构机千斤顶作用于管片上将产生较大的劈裂力矩而造成管片开裂。千斤顶撑靴损坏或偏位造成压力增大或偏心受压盾构姿态控制与线路曲线不匹配。拼装过程中因不熟练碰撞造成边角破损。3.2短边通长破损(1)根据该类破损出现的特点，并结合以往施工情况，总结出其发生的原因多为管片壁后浆液流失，产生较大空隙，管环上半部壁后空隙部分可能未被完全填充或填充不对称。在此种情况下，管环在土体不均衡力作用下发生变形，垂直方向直径变小，两侧管片接缝处发生挤压，导致管片碎裂。(2)注浆管理不当，出现漏浆后未及时进行二次注浆补强。3.3螺栓孔位置破损主要原因为管片受力上浮，拖拉管片导致其破损。3.4管片裂缝、碎裂千斤顶导致局部受力较大，管片容易破损。纠偏过猛、过快，盾尾间隙过小管片受到挤压也会造成裂缝和碎裂。曲线段时也会造成管片受挤压破坏。3.5管片错台管片错台是拼装好的管片同一环各片，或者是管片与管片之间的内弧面不平整。管片的错台，一般是由于受力不均匀造成的，当某点的集中荷载超过了设计极限后，必然会导致管片的相对位移。现结合施工情况从以下几方面分析。管片安装前造成的错台a设计线路曲线较多，曲线半径较小容易产生错台。b根据区间曲线设计，选择合理类型的管片转弯环必须达到一定比例。同时管片的楔形量能满足要求。天厦区间最小半径350m，楔形量40mm，实际施工时转弯环数量比预计量大，若转弯环数量不够，部分采用标准换代替也容易产生错台现象，同时如果管片螺栓弧度不符合要求，则容易造成整圆性差，封顶块下沉错台。（2）施工过程中的错台a管片选型不当，拼装中心与盾构机中心不一致，人为调整错台。b盾尾残留渣土等，导致管片无法准确就位。机械安装操作不过范，未按要求复紧等也会引起错台。c因土质变化未及时调整参数导致注浆压力过大引起错台，或因施工经验不足，一味注浆，注浆量和压力过大也会引起错台。d盾构机姿态控制不当或其它原因引起大幅度姿态调整时，管片脱离盾构机受到挤压。施工后的错台a.盾构掘进速度较大时如果未采取措施会导致管片上浮错台。b.围岩条件发生变化也会引起错台。3.6其它引起质量缺陷的原因（1）管片生产时脱模、储存、吊装、运输等过程中操作不当，出现边角破损；（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）管片拼装时相互位置错动，管片与管片间没有形成面接触，盾构推进时在接触点处产生集中应力，造成管片角碎裂；（4）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，也会导致邻接块两角断裂；（5）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角崩落；（6）拼装机在操作时转速过大，拼装时管片发生碰撞，边角崩落；（7）隧道内机械车辆行走或人为的碰损，尤其是拐角处。（8）盾构姿态与管片姿态出现偏差，管片的环面与盾构推进方向存在夹角，其合力作用方向部位的管片发生破碎；（9）管片拼装不仔细以及偏心力的作用导致错台，错台造成节头密封接不紧,产生渗漏水。连续多环纠偏稍大导致连续几环管片错台,伴随管片在螺栓孔位置或边角处发生局部破裂；（10）施工初期,由于工人经验不足,管片安装速度很慢,有时发生管片错台大、在管片边角或在螺栓孔处破裂的问题；（11）封顶块安装时，由于先行安装的管片圆度不够，两邻接块间的间隙太小，封顶块强行顶入，未按要求在其两侧涂刷润滑剂，导致封顶块及邻接块接缝处管片破碎，破碎部位发生在邻接块上部及封顶块两侧；（12）螺栓初紧、复紧不及时或者螺栓拧的不够紧，管片受力后，环向螺栓由垂直方向变倾斜，造成管片产生错台，从而出现边角部位的破碎以及裂缝等问题；（13）注浆量不足或浆液配合比不合适引起管片破损。施工过程中由于注浆量不足,没能充分填充建筑间隙,管片产生移动,产生偏心力,引起管片局部应力超过强度。浆液的可泵性和稳定性较差,浆液填充不均匀,管片受力状态不理想，注浆压力作用过大,出现面板破损和管片产生大的变形。第四章防治措施4.1管片崩角、崩边破损(1)盾构机在掘进时，注意加注泡沫剂，防止土仓内积“泥饼”而减小推进扭矩和总推力，同时应防止推进速度过快(2)严格控制管片进场质量验收，减小管片的制作精度误差。在施工过程中保证贴片位置的准确性．盾构掘进完成后，检查上一环管片的环面平整度。(3)检查千斤顶撑靴，出现损坏时应及时更换。(4)盾构掘进时严格控制盾构机的姿态，特别在曲线段，盾构机应缓慢掘进以控制盾构机的每环纠偏量，防止盾构机轴线与隧道管片轴线间的夹角过大和管片四周盾尾间隙不均匀。4.2短边通长破损(1)对盾尾刷进行检查、更换，重新涂抹盾尾油脂。防止漏浆；(2)加大注浆量，保证达到每环6m，发现漏浆情况及时补浆，保证管片外与土体间的间隙填充饱满；(3)检查盾尾油脂注入设备，并认真记录注入量，发现问题及时解决，选择注入率高、流动性好的油脂。4.3螺栓孔位置破损(1)选择适当的注浆浆液及方法。在含水软土地层中，解决管片上浮问题比较理想的注浆方法是盾构沿轴线掘进，注浆浆液完全充填施工间隙，并快速凝固形成早期强度，隧道与周围土体形成整体而达到稳定。因此，只有选择双液瞬凝性浆液f水泥浆液和水玻璃浆液)和同步注浆工艺，才能彻底解决管片上浮的问题。双液瞬凝性浆液因其时效特点在隧道位移控制上具有优势，但双液浆液随着温度变化，同种配合比的浆液学凝胶时间因时而异，堵管故障极易发生。所以，应根据管片上浮规律和盾构推进姿态的关系合理选择注浆孔位、注浆量和注浆压力。(2)控制盾构机姿态。盾构机过量的蛇形运动必然造成频繁的纠偏，纠偏的过程就是管片环面受力不均的过程。所以要求在掘进过程中控制好盾构机的姿态，尽可能使其沿隧道轴线作少量的蛇形运动。在本区间施工中应重点控制急曲线和大坡度转点，一要合理调整各区域千斤顶油压，各区千斤顶油压差不宜过大，与盾构中心线对称区域的千斤顶油压差应小在隧道底部打开注浆孔泄压，释放管片于5MPa，其伸出长度差应小于8cm；二要跟踪测量管片环面的变化，及时利用环面粘贴石棉橡胶板纠，及时利用环面粘贴石棉橡胶板纠偏，粘贴时上下呈阶梯状分布。(3)控制掘进速度。同步注浆过程中，如果浆液不能达到及时有效地固结和稳定管片的条件时，应适当控制盾构掘进速度，一般以缓推为宜，推进速度不大于3crn／min。以确保管片脱出盾尾时形成的空隙量与注浆量平衡．尽量避免注入的浆液被水稀释而减弱浆液性能。(4)管片上浮后的处理。管片上浮后的处理比较难，一般底部的注浆浆液，根据经验，此方法效果不理想，而且污染隧道。一旦发现管片上浮超限，应立即停止盾构掘进．对已上浮的管片通过注浆孔进行二次注浆。注浆材料以瞬凝双液浆为宜，注浆应顺着隧道坡度方向，从隧道拱顶至两腰，最后压注拱底。打开拱底注浆孔无渗水时终止注浆，以防止盾构恢复掘进后管片继续上浮。4.4管片错台防治措施（1）优化线路曲线设计，尽量避免小直径的曲线段。根据设计线路确定管片，对于曲线半径较小的，可以采用较小宽度的管片。 （2）合理配置各种类型的管片，转弯管片的比例必需达到实际施工的需求，严格控制管片螺栓的质量。 （3）在施工过程中，依据实际施工情况，根据不同类型的管片设计参数，选择合理类型的管片，保证管片轴心与盾构机轴心一致.施工时主要以千斤顶形程差，和盾尾间隙等为依据。（4）安装管片时，必须严格执行操作规范。（5）严格注浆管理，根据不同地层，调整不同的注浆方式，控制注浆压力。 （6）不应对盾构机姿态过急的调整。（7）有效防止管片上浮等。发现管片错台时，应分析相应原因并及时调整施工，便可得到有效控制，从而保证隧道的质量。4.5渗漏水防治措施（1）进场管片严格把关，同时会同监理共同验收，及时对存在的不可避免的缺陷进行修复，同时注意吊装过程中对管片的损伤。把缺陷控制在源头实现管片“零缺陷”。（2）管片拼装前对拼装工人进行交底，过程中加强对管片的精细操作避免管片碰撞，管片在转运过程中必须垫方木，避免管片在下方时碰角，一旦发现止水条断裂或脱落及时更换，保证拼装管片的质量符合防水的要求。（3）加强同步注浆控制a在浆液性能的选择上应该保证浆液的充填性、初凝时间与早期强度、限定范围防止流失(浆液的稠度)的有机结合，才能保证隧道管片与围岩共同作用形成一体化的构造物。盾构隧道衬背注浆的浆液配比应进行动态管理，依据不同地质、水文、隧道埋深等情况的变化而不断调整浆液性能，以控制地表的沉降和保证管片的稳定，保证管片的防水效果。b在同步注浆过程中合理掌握注浆压力，使注浆量、注浆速度与推进速度等施工参数形成最佳的参数匹配。管片注入口处的注入压力经过试验段的摸索最佳值为0．2～0．3MPa，并应参考覆盖土的厚度、地下水的压力及管片的强度进行设定。如果设定值太大会导致管片破坏，造成浆液的外溢。c背后注浆的最佳注入时期，应在盾构机推进的同时或者推进后立即注入，注入的宗旨是必须完全填充尾隙。d注入量必须能很好地填充尾隙。考虑背后注浆量受土体中的渗透、泄漏损失(浆液流到注入区域之外)、超挖、背后浆液的种类等多种因素的影响，经过试验段的摸索，注入量为理论空隙量的的1.3～1.9倍，则每环（1.2m）壁后注浆量：Q=4.35～6.36m3。同步注浆采用压力和注浆量双控指标，应采用尽量大的压力保证最大的注浆量，填充密实尾隙，从而保证防水第一道防线的质量。(4)盾构机姿态控制措施盾构隧道线形管理原理是通过一套测量系统，随时掌握正在掘进中盾构机的位置和姿态，并通过计算机将盾构机的实际位置和姿态与设计轴线进行比较，找出偏差数值后调整盾构机千斤顶的模式，使盾构机前进曲线和设计轴线尽可能接近。a盾构管片结构的特点使其安装具有一定的惯性，如果盾构机掘进轨迹曲度过大，那么盾尾轨迹就会与管片轨迹相交，从而造成了以下两个严重问题：①管片无法顺利地安装，只能放松管片间的连接螺栓或加垫片来解决问题，从而增加了错台和漏水的可能；②管片迎水面在脱出盾尾时被盾壳挤压，使得管片环向变形和前后错台，更为严重的是盾尾被破坏而失去防水功能。b因此纠偏过程中应尽量保持盾构机姿态不会有突变，运动轨迹应尽量平顺。盾构机掘进姿态调整与纠偏应掌握下面几个原则：①盾尾间隙控制为主，趋势控制为次，线形控制为辅；②在掘进过程中一次纠偏量不能过大，即油缸行程差不能过大，应控制在60mm左右。(5)盾构掘进参数是盾构机线路控制的关键，其中尤其要加强掘进过程中推力控制，因为掘进过程中盾构机的推进是靠千斤顶的推力实现的，方向控制也主要由推进千斤顶的编组压力差来实现，即ΔF上下或ΔF左右。掘进过程中严禁急纠甚至“蛇形纠偏”，避免ΔF上下或ΔF左右过大造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水；在掘进困难时可适当考虑开启超挖刀或仿形刀进行超挖作业，避免推力过大造成管片产生裂纹而渗漏水。(6)规范化管片拼装，严格控制质量a拼装前首先应对盾尾杂物进行清理，如果有漏水现象必须补打盾尾油脂止水，在保证盾尾无杂物、无积水的情况下才能开始安装管片。b利用盾构机的升降千斤顶把管片吊入，再利用滑动千斤顶进行轴向移动，伸出支护千斤顶进行管片位置的矫正。c进行旋转、升降、滑动、压平操作。管片拼装应遵循由下至上、左右交叉、最后封顶的顺序，应尽量调校管片位置与上环管片平顺，螺栓孔位置对正，螺栓穿插容易。用拼装机拼装旋转调整时，用遥控装置操作时不得使用高速按键，并注意掌握使用按键的力度和持续时间，防止移动速度太快、摆动大、移动超限及被装管片与已装管片发生撞击。作业人员应跟随管片拼装位置站位控制，尽量选择清晰的角度拼装管片，严禁站在盾构机头下方操作遥控器拼装上部管片。d封顶块安装前应对止水条进行润滑处理，安装时先径向插入，调整位置后缓慢纵向顶推；封顶块安装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，顶推力应大于稳定管片所需力，然后方可移开管片安装机。e及时进行管片三次复紧，管片安装完后，推进30cm～50cm后进行螺栓初次紧固，每推进三环之后对管片进行再次紧固，在管片环脱出盾尾后对管片连接螺栓进行三次紧固。f管片安装质量应以满足设计要求的隧道轴线偏差和有关规范要求的椭圆度及环、纵缝错台标准进行控制。g在管片拼装过程中，必须严格控制管片拼装的垂直度、整圆度、拧紧螺栓的扭矩以及在曲线地段和修正蛇行时楔形管片的拼装位置，防止接缝张开漏水。(7)在盾构始发掘进前，应根据线路情况对盾构区间管片选型进行排版，对管片生产、储备和掘进中管片选型进行指导。在水平方向上存在曲线的路线上，根据曲线内径与外径长度差的楔形总量拼装数量合适的转弯环，使相邻管片止水带正常吻合压紧。(8)盾构前进反力不足情况下，应在管片安装完成后及时做好三次复紧工作，特殊情况下可通过加设支撑结构，为盾构机空推提供反力，盾构机每掘进一环，都从刀盘开口伸出4个支撑顶在隧道初支上提供反力，使盾构机推进千斤顶总推力达到300～500T，管片压紧拧紧螺栓，收回支撑臂，然后恢复盾构掘进。(9)管片上浮或侧移，主要由于管片与隧道初支间空隙较大且不均匀a应加强管片注浆管理，在同步注浆过程中合理掌握注浆压力，使注浆量、注浆速度与推进速度等施工参数形成最佳的参数匹配，及时进行二次补注浆，使浆液能有效填充管片与土体间间隙。b一旦出现管片上浮或侧移，在管片上浮或侧移处，通过打穿管片吊装孔，打入注浆管进行二次补充注浆，迅速填充管片背后或上部间隙，阻止管片上浮和侧移。c为了预防管片上浮，管片脱出盾尾之后，可在吊装孔部位对下部浆液进行注水冲刷，在上部注入添加速凝剂的浆液进行纠偏。第五章管片修补工艺5.1修补程序（1）提前编制修补方案并确定修补配合比，做好技术交底。（2）发现管片破损后应先对破损部位进行标识、记录，确定其位置、大小并分析原因。（3）上报监理准备修补并根据破损程度选定合理的修补方案，准备修补材料及工具（4）根据选定的修补方案对管片进行修补，并加强养护（5）对修补效果进行复查，留取修补记录并报监理审批5.2管片修补工艺流程破损管片标示→破损部分剥落→表面凿毛、清理→破损管片修补→修补部位养护→表面处理5.3管片修补材料机具及配合比5.3.1配合比水泥浆（水泥:丁苯乳液:水=1:0.2:0.1），水泥砂浆(水泥:细砂:丁苯乳液:水=1:2:0.5:0.1)；其中水泥为42.5RⅡ型硅酸盐水泥与42.5R二级白度白色硅酸盐水泥按0.3：0.7比例摻配，后文中所述水泥浆、水泥砂浆均指代按本处配比所拌合的水泥浆及水泥砂浆。5.3.2修补材料水泥浆（水泥:丁苯乳液:水=1:0.2:0.1），水泥砂浆(水泥:细砂:丁苯乳液:水=1:2:0.5:0.1)；1、42.5RⅡ型硅酸盐水泥2、42.5R二级白度白色硅酸盐水泥丁苯乳液细砂洁净水M6膨胀螺栓10×10×0.6钢丝网混凝土界面剂改性环氧树脂5.3.3设备机具序号名称规格型号数量单位备注1灰匙15把自有2钢凿15把自有3铁锤15把自有4小胶桶10只自有5钢刷15把自有6博世电钻5DSC1台自有7注浆泵BW2501台自有8手动注浆泵1台自有9注浆管及阻塞器3套自有10打磨机1台11钢管（Φ48）按实际需要12十字钢管卡按实际需要13针管注浆机14木板15钢丝刷16毛刷5.4主要施工步骤5.4.1现场检查与标识首先由现场工程师与质检员共同检查所有掘进完成的区间隧道，做好质量情况统计，在需要修补的地方做好施工标记，分析缺陷状况成因。5.4.2基材部位的清理修补时，先用凿子或灰刀将片状或有裂缝的地方剔除干净，再用凿子修整破损边缘，然后将剥落的混凝土表面凿毛，用钢丝刷除表面松散颗粒，用毛刷刷除表面灰尘。5.4.3管片修补裂缝处理（0.2mm以上）（1）深度不大于2cm，小范围表观裂缝敲除表面浮渣后，直接用水泥浆抹平，配合比见5.3.其它地区已施工隧道管片裂缝参考示意图1深度较深，范围较大的未贯穿裂缝，其它地区已施工隧道管片裂缝参考示意图2采用针孔注浆的方法，首先安装注浆针头，砂浆封闭、等强，注入环氧树脂进行封闭，确保无水及气体接触构件钢筋，起到防腐作用。具体如下：a清理：详细检查、分析裂缝的情况，确定钻孔的位置和间距。b钻孔：使用大功率冲击电锤等钻孔工具沿裂缝两侧交叉进行钻孔，孔距在25-30cm，钻头直径为14mm，钻孔角度宜≤45°钻孔深度≤结构厚度的2/3，钻孔必须穿过裂缝，但不得将结构打穿（结构后灌浆除外），钻孔与裂缝间距≤1/2结构厚度。c洗缝：用空压机以6MPa的压力向灌浆嘴内吹风，将缝内粉尘吹洗干净，并可以观察裂缝的情况。d埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称之为止水针头，有回止阀的结构），并用专用内六角板手拧紧，使针头后的膨胀螺栓胀开。e封缝：在裂缝表面用环氧类快干水泥进行封闭处理。目的是在灌环氧浆液时不跑浆。f灌浆：使用高压灌浆机向灌浆孔（嘴）内灌注环氧树酯浆料，立面灌浆顺序为由下向上；平面可从一端开始，单孔逐一连续进行，当相邻孔开始出浆后，保持压力3—5分钟，即可停止本孔（嘴）灌浆，改注相邻灌浆孔。g拆嘴：灌浆完毕，确认环氧树酯完全固化即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。h封口：用水泥浆对灌浆口进行修补和封口处理。贯穿裂缝：首先进行二次注浆堵水，然后采用针孔注浆封闭。其它地区已施工隧道管片裂缝参考示意图3具体如下：二次注浆浆液为双液浆，水泥浆与水玻璃配合比如下表：编号水灰比A液∶B液（体积比）缓凝剂添加量（水泥用量％）浆液密度（g/cm3）凝结时间（秒）11∶11∶10～1.51.4420～48注浆压力为0.2-0.3MPa，达到等强后进行针管注浆，步骤同上。2.管片掉块（1）掉块最小面在1~2cm时，为防止在运营过程中脱落，不予修补，敲掉浮渣后，对掉块面进行打磨处理。其它地区已施工隧道管片裂缝参考示意图4掉块最小面大于2cm，小于5cm时，首先植入M6膨胀螺栓，将混凝土表面凿毛，修补面进行充分润湿，涂刷混凝土界面剂，并绑扎单层10×10×0.6型号钢丝网，采用水泥砂浆进行修补，配合比见5.3，分2～3层涂抹，厚度控制在10～20mm，并压实抹光。修补强度达到要求后采用水泥浆进行构件色差调整。修补时，应在管片环缝间插一块光滑木板，确保