盾構管片整環組合拼裝施工技術

王巖松

中鐵十六局集團有限公司北京軌道交通工程建設有限公司

盾構管片整環組合拼裝施工技術

王巖松

中鐵十六局集團有限公司北京軌道交通工程建設有限公司

盾構管片整環組合施工技術是在地面上將盾構管片進行拼裝，在其形成環狀后，再對其實施吊下組裝作業，這是近年來在鐵路交通施工中興起的新工藝。本文對這種新工藝的施工程序進行分析，并找出施工結果中存在的問題以及相關的解決策略，希望其能夠在鐵路建設中得到更加廣泛的應用。

盾構管片；組合拼裝；施工技術

1 引言

盾構管片整環組合拼裝施工技術常用于軌道交通工程的施工中，尤其是在一些軌道穿越隧道時，使用這種方法比較多。本文以某城市軌道建設中的隧道工程為例，對盾構管片整環組合拼裝施工技術進行闡述，希望其能豐富相關工程經驗。

2 盾構管片整環組合拼裝施工技術的施工程序

2.1 建立承臺

在軌道建設中采用盾構管片整環組合拼裝施工技術，首先需要建立承臺，以放置整環管片，而這個承臺應該是呈“V”字型設計的鋼槽，通過在豎井底部實施澆制工藝來完成。因此，在對承臺進行設計時，需要參照整環管片的性質，必須滿足其放置要求，承臺的標高和精度都必須設置在合理范圍內。承臺上表面與管片之間會有所接觸，而接觸部分則應該切于管片的外圓上，并預埋鋼板。這樣做的目的有兩方面：首先，能夠確保承臺表面的精度；其次，在鋼片的外圍有型鋼固定環，這樣做有利于將其與預埋鋼板進行焊接，從而使管環更加穩定。

2.2 將管片拼裝成環

將管片拼裝成環，應該在地面上進行，同時需要在水平方向上實施該作業，而完成此項作業需要依靠吊機，在成環后，要擰緊管片的環向螺栓。此外，還要用型鋼做成抱箍，并將其用于管環的外周，以提高管環在成環過程中的精準度。并且，抱箍還能提升管環的的穩定性，這樣才能保證其在起吊的時候不會出現變形的情況。

2.3 將管環置于承臺上，布置千斤頂

在上述過程完成后，需要將拼裝好的管環吊起來，讓其能夠翻身，同時要將其放置在豎井下的承臺上。在放置好后，要對管環的位置進行觀察，如果其沒有對準相鄰管環的螺栓孔，則應該調整其位置，使其能夠與相鄰管環的螺栓孔相協調。然后，要在承臺上布置千斤頂，這樣做的目的是要擠壓管環，以便其能夠逐漸的靠近另一端的盾構隧道，而另一端的盾構隧道是已經成型的。此外，還需要觀察管環之間是否存在縫隙，如果有，則需要通過擰緊管環豎直方向上的螺栓來消除這些縫隙。將剩下的管環做相同的處理，預先在承臺上設置的預埋鋼板，這時就需要與抱箍焊接起來。

2.4 吊裝最后兩環管片

在實施這項作業時，首先，需要吊下最后一環的管片，并用千斤頂將其推至車站內，而這個車站處于隧道末端的位置。其次，是要吊下剩下的一環管片，并擰緊這兩環管片豎直方向上的螺栓。最后，在車站內部，沿著隧道的方向，將這兩環管片推向隧道的一側，這樣就能與已經組裝好的管片聯起來，從而成為一體。

3 盾構管片整環組合拼裝施工技術中存在的問題

3.1 相鄰管環間存在嚴重的錯臺現象

在上述軌道建設中使用的管環重量為30噸，如此重的管環卻僅僅使用兩道型鋼抱箍，這樣的固定效果并不理想，使得在管環在起吊過程中出現變形現象。所以，變形的管環對相鄰的管環造成不利影響，使其存在嚴重的錯臺現象，其中最大的錯臺量超過5厘米。這不僅降低了管片的防水效果，還影響隧道外部的美觀程度。

3.2 軌道建設中的隧道剛性不夠

隧道建設是軌道建設的重要組成部分，由于盾構管片的的螺栓孔被錯開，導致管片連接部分豎直方向上的螺栓穿不進去，且不能穿進的螺栓超過豎直方向螺栓的一半，這就導致軌道中的隧道剛性嚴重不夠。

3.3 防水效果差

由于管環之間存在的縫隙比較多，且比較大，嚴重影響其防水效果，而相對較大的縫隙基本都存在于管環的上面部分。在利用千斤頂推壓管片環，使之向相鄰管環靠近的過程中，推力所起到的作用基本集中在管環的下面部分，導致管環從整體上出現受力不均的情況，從而加大管環之間的縫隙，影響其防水效果。

4 盾構管片整環組合拼裝施工技術中問題的改進方法

4.1 填塞橡膠條

管環的防水效果差，主要是因為管環之間存在縫隙，如果這些縫隙能被消除，那么防水效果自然能得到提升。因此，可在管環之間的縫隙內填塞橡膠條，因為橡膠條在遇水后會膨脹，所以當縫隙之間有水進入時，就會被其吸收。此外，可在管環外周的接縫處使用防水材料，這種防水材料需要自帶粘性，這樣才能達到防水的目的，從而改善管環的防水效果。

4.2 綁扎鋼筋網

在管環之間的縫隙處綁扎鋼筋網，可以提升管環的穩定性，也能增加其防水性。同時，在豎井底部存在隧道結構，對此部分澆筑混凝土，可以達到補強的效果。需要注意的是，應使用C30混凝土，且其埋填高度至少應超出隧道管片1米，這樣才能通過混凝土將整段管片結構包裹起來。

4.3 改進拼裝工藝拼裝工藝的好壞會影響管片環的質量，從而使其穩定性受到影響，因此，改進拼裝工藝能從本質上解決施工中存在的問題。在地面拼裝管片時，可在管環內部添加鋼作為支撐，這樣能提高管環的穩定性，減小其在起吊過程中的變形程度，或者保證其不變形，且還能使管片更加容易的對準螺栓孔。在千斤頂推壓管環的過程中，其壓力基本由管環的下部分承擔，從而導致管環是上部分環縫處于張開狀態。因此，要改善這一情況，就需要在千斤頂壓緊環縫之前，利用手動葫蘆來縮小這些環縫，然后再用千斤頂對其實施壓緊作業。

5 盾構管片整環組合拼裝施工技術中應注意的問題

5.1 下吊最后一環管片時應注意的問題

最后一環管片是用盾構機在豎井內將其推出的，在其拼裝完成后，要注意其姿態是否正確。在盾構機進入車站前，會對其進行上拋、低頭等操作，且豎井內整環組裝的管片存在軸線，如果最后一環管片在拼裝完成后姿態不好，盾構機的這些操作就會讓此軸線與最后一環管片的軸線不重合。如果軸線相互之間呈現出折現狀態，就會使第一環管片出現縫隙，從而降低其防水效果。

5.2 要使用遇水會膨脹的橡膠條

在管環之間的縫隙處填塞止水條時，要注意選擇止水條的材質和性能，需要使用遇水會膨脹的橡膠條。這類橡膠條的硬度相對較小，性能優于三元乙丙橡膠條。在對管片進行拼裝的過程中，通過壓縮可以達到止水的目的，從而改善防水效果。

5.3 確保承臺的質量

由于承臺是用于放置拼裝管片環的，所以其質量必須有所保障。而在承臺的質量中，精度和標高是最為重要的，因此，這兩項內容必須科學、合理。而在對管片進行拼裝成環的過程中，則需要采取相應的措施對其做加固處理，這樣才能盡可能的避免管環在起吊中國出現變形，從而影響其穩定性。

6 結束語

綜上所述，盾構管片整環組合拼裝施工技術在鐵路建設中的應用具有重要的意義，尤其是在鐵路建設的隧道施工中，其作用是非常明顯的。但是，這項施工技術目前仍待完善，為確保施工效果，就需要提升管片環的穩定性，使其在起吊過程中不易變形，同時還需要通過填塞膨脹式橡膠條的方式，改善其防水效果。只有從整體上解決盾構管片整環組合拼裝施工技術中存在的問題，才能有效提升鐵路軌道工程的質量。

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