小曲線半徑盾構管片拼裝質量控制

趙冬輝

（中鐵二十局集團第三工程有限公司，重慶 400000）

在我國城市軌道交通發展越來越快的背景下，在施工過程中盾構應用得也更加普遍。軌道交通線路的選擇受到很多因素的影響，比如城市規劃等，這也導致軌道交通的線路變得更復雜化，從而小曲線半徑經常出現在軌道交通施工當中。

1 工程概況

本文以中鐵二十局承建成都地鐵6號線3標軌道施工工程為研究對象。本工程三站三區間，分別為檬梓站、尚錦路站、紅高路站；檬梓站～尚錦路區間、尚錦路站～紅高路區間、紅高路站～天宇路區間，3個盾構區間基本入段線程度為3 904.920 m，而該工程的出段線程度為3 907.788 m。區間最大半徑5 000 m，最小的最小半徑則是750 m，線間距為5～19 m，而最大的坡度為25%。該工程隧道埋深10～18 m。該工程的在具體施工的過程中，運用鐵建重工的ZD256 257 356 357土壓平衡盾構設備，常見的襯砌形式包括鋼筋混凝土預制節段，節段內徑Φ5 400 mm，節段外徑Φ6 000 mm，節段厚度300 mm，節段環寬1 500 mm，小曲線節段環寬1 500 mm，楔形量38 mm，3個標準塊用于形成環段，同時包括1個封蓋塊和2個相鄰塊，鋼筋混凝土預制節段的強度設計為C50和P12抗滲等級。

2 小曲線半徑盾構管片的拼裝質量控制對策

2.1 盾構機控制

該工程在小曲線半徑盾構施工時，關鍵是對盾構機的控制。在選擇盾構機的時候，要對工程的具體情況進行掌握，因為盾構是整個隧道工程是否合格的主要因素，所以在對該設備選擇的時候，有必要對本工程的實際地質情況等內容進行細致的掌握，并學習有關盾構工程施工經驗，特別是地質條件類似的工程，要保證整個工程施工過程中的安全與先進性。本工程在施工過程中使用的是鐵建重工ZD256 257 356 357土壓平衡盾構設備，盾體長度規格為7 746 mm，而盾尾長多規格為3 629 mm，屬于被動鉸接盾構。其開挖半徑為3 140 mm，而其最強爬坡水平為29‰，其最小曲線半徑為250 m；在直線段關閉回縮，超挖齒刀在刀盤曲線段最大伸出是30 mm，這樣對盾構設備的弧形趨勢推進形成了可靠保障，也使管片有更可靠的拼裝空間。

盾構設備通過小曲線半徑向前掘進的過程中，會出現1個側向分力在掘進方向的垂直方向。若要保證盾構設備的糾偏得到有效的控制，在盾構設備開始進行小曲線半徑區間之前，有必要按照線路的走向與地質狀況，把盾構設備的姿態調整至最適合的狀態，這是對隧道留出合理偏移的科學作法。盾構掘進的同時，要對盾構設備的姿態進行合理控制，對掘進的具體參數數值進行調整，對盾構設備推力進行合理的控制調整，并對千斤頂的工作推力進行控制，最大努力保證盾尾軸線與管片的一致。同時，按照盾構設備盾尾的間隙進行對管片的基本選擇，利用旋轉管片使千斤頂的位置得到調整。在拼裝管片的同時，開展螺栓復緊工作，這可以保證管片不旋轉，從而保證管片姿態不發生變化。

在小曲線半徑推進過程中的盾構設備，糾偏控制工作特別關鍵。若要使盾尾密封的成果得到保障，并對管片拼裝的質量得到有效控制，使其對地層的干擾得到控制，在盾構設備出現偏轉的情況時候，有必要少量并且逐步進行糾偏工作，使盾構設備的姿態正常，使管片破損的情況得到避免，避免出現盾構設備姿態突然變化的現象。在對盾構設備姿態開展調整工作的同時，主要是對盾尾間隙控制，其次是線形控制，要注意每環的糾偏量要小于5 mm。

2.2 管片控制

在本工程中，曲線區間半徑比較小，所以若要保證施工難度的降低，控制施工質量，要保證管片的寬度得到有效的控制，這樣才可以使隧道成型與設計一致。通過本工程使用管片的分析，在750 m曲線半徑隧道中使用環寬規格為1 500 mm，本次采用的管片屬于雙面楔形，封頂塊處的寬度最小。

如果管片的質量不合格，可能會致使管片在拼裝工作因為各種原因而出現開裂情況，這是由于管片在拼裝中的擠壓造成的，這也會對隧道結構的最終工程質量產生影響，所以要對管片的質量進行保證。在試驗室與管片供應商的檢測報告與產品質量書進行檢查的時候，要按照規章進行二次檢驗，并進一步對管片材料等條件進行檢查，保證其符合有關標準。工程項目工作人員在管片制作的過程中要對其質量進行合理控制，在管片制造過程中，工作人員需要與相關監理人員同時對管片的質量進行檢查，并對其強度進行檢驗，對管片的具體型號等證明進行核對，保證一切都符合要求才可以運輸出廠，如果不符合相關標準則不可以出廠。

在管片的運輸時候，要使用可靠并且安全系數比較高的方案，并對管片進行保護，保證管片不會出現破損的情況，在起吊運輸的過程中需要使用防護的手段保證管片的完整。

當管片驗收的過程中，需要嚴格執行對驗收的相關規范，在管片進場驗收的時候，應該通過專人開展驗收工作，并對管片外觀規格與質量進行檢查；符合需要標準的時候才可以進行卸載，而且要在現場對管片進行保護，使放置位置是合理的，保證管片的完整。在管片下井的過程中，要對下井前進行細致檢查，對管片的清潔程度等內容進行檢查，當檢查結束符合標準以后可以下井。在管片拼裝過程中也需要進行檢查，對管片的型號進行檢查，然后對傳力墊的要求進行檢查，對粘貼牢固程度進行檢測，最后進行拼裝工作。

2.3 注漿控制

工程施工過程中的注漿控制是整個隧道成型后最主要的穩定環節，在注漿之后可以使管片在離開盾尾后穩定，使偏移的情況得到有效的控制。曲線推進會讓地層出現損失，所以要對注漿質量進行控制，保證不出現地表沉降現象。在該工程具體的施工過程中主要是同步注漿，同步注漿工作與盾構同步開展。在工作的過程中，控制注漿壓力，注漿量與地層空隙計算數值175%接近，在施工的過程中需要相關分析信息，然后調整注漿量。如果盾尾注漿壓力為0.3 MPa，盾尾注漿量應該2.8 m3。在具體的施工過程中嚴格控制壓力值，合理控制注漿壓力與注漿量，當壓力達到規定數值時候，即為符合質量標準。

2.4 測量控制

在小曲線推進的過程中，由于曲率變大，能夠看見的距離相對變短，所以需要進行對后視點的設置。在圓曲隧道中，35 m換站一次，而且每次換站均需要進行檢測核對，對數據進行實時調整，測量距離比較短，所以數據出現的變化要保證精準度，要進行復核。該工程在750 m小曲線半徑推進的過程中，增加測量的頻率是保證準確性的合理手段，在拼裝與穩定后，需要測量3次，而且要根據數據，對偏移規律進行分析，選擇最優化的參數進行姿態糾偏。

3 結語

綜上所述，通過對本隧道工程的具體分析，對盾構機選型、掘進參數選用、盾構機姿態控制、管片選用與配置、管片姿態控制、管片保護、注漿技術和測量控制，以保證隧道的施工質量。