[分享]盾构管片及隧道注浆可能遇到的施工问题
一、管片拼装
管片环面的状态主要有以下几种：
1.1 圆环管片环面不平整
现象：
同一环管片在拼装完成后，迎千斤顶一侧环不在同一平面上，不同块之间有凹凸现象存在，给下一环的拼装带来影响。导致环向螺栓穿进困难、管片碎裂 。
原因分析；
1、管片制作误差尺寸累计。
2、拼装时前后两环管片间夹有杂物。
3、千斤顶的顶力不均匀，使环缝间的止水条压缩量不相同。
4、纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求。
5、止水条粘贴不牢，拼装时翻到槽外，使与前一环的环面补密贴，引起该块骨片凸出。
6、成环管片的环、纵向螺栓没有及时拧紧及复紧。
预防措施；
1、拼装前检测前一环管片的环面情况，决定本环拼装时纠偏量及纠偏措施。
2、清除环面和盾尾内的各种杂物。
3、控制千斤顶顶力分布均匀。
4、提高纠偏楔子的粘贴质量。
5、检查止水条的粘贴情况，保证止水条粘贴可靠。
6、盾构推进时骑缝千斤顶应开启，保证环面平整。
补救措施；
对于已形成环面不平的管片，在下一环拼装施工中及时加贴楔子纠正环面，使环面平整。
1.2 管片环面与隧道设计轴线不垂直
现象：
拼装完成后的管片迎千斤顶的一侧整印环面与盾构推进轴线垂直度偏差超出允许范围，造成下一环管片拼装困难，并影响到盾构推进轴线的控制。
原因分析；
1、拼装时前后两环管片间夹有杂物，使相邻块管片间的环缝张开量不均匀；
2、千斤顶的顶力不均匀，使止水条压缩量相同，累计后使环面与轴线不垂直；
3、纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求；
4、前一环环面与设计轴线不垂直，没有及时用楔子环纠正；
5、盾构推进单向纠偏过多，使管片环缝压密量不均匀而使环面与轴线不垂直。
预防措施；
1、拼装时做好清理工作，防止杂物夹杂在管片环缝间。
2、尽量多开启千斤顶，使盾构纠偏的力均匀。
3、在施工中经常测量管片环面的垂直度，并与轴线相比较，发现误差及早安排制作楔子纠正环面，使其与轴线垂直 。
4、提高纠偏楔子的粘贴质量。
5、检查止水条的粘贴情况，保证止水条粘贴可靠。
补救措施；
1、合理地修改管片的排列顺序，利用增减楔子环(曲线管片)来进行纠偏。
2、根据需要纠偏的量，在管片上适当的部位加贴厚度渐变的传力衬垫，形成楔子环，对环面进行纠正。一般一次加贴衬垫的厚度最厚不超过6mm。偏差大可连续多环的纠偏。
3、当垂直度偏差较大，造成管片拼装困难，盾壳卡管片严重时，可采用纠偏量较大的刚性楔子。
图 上超前楔子粘贴图 图下超前楔子粘贴
1.3 纵缝质量不符合要求
现象：
同环相邻的管片相互位置发生变动，致使纵缝出现了前后喇叭、内外张角、内弧面产生踏步、纵缝过宽、两块管片相对旋转等质量问题。对于隧道的防水、管片的受力都造成严重的危害。
图：纵向错缝
原因分析；
1、拼装时管片没有放正，盾壳内有杂物，使落底块管片放不到位或产生上翘、下翻，环面有杂物夹入环缝，也会使纵缝产生前后喇叭。
2、拼装时管片未能形成正圆，造成内外张角。
3、前一环管片的基准不准，造成新拼装的管片位置亦不准。
4、隧道轴线与盾构的实际中心线不一致，使管片与盾壳相碰，衬砌环椭圆度超标，纵缝质量不易达到标准。
预防措施；
1、拼装前做好盾壳与管片各面的清理工作，防止杂物夹人管片之间。
2、推进时勤纠偏，使盾构的轴线与设计轴线的偏差尽量减少，使管片周围有足够的建筑空隙，保证管片能够居中拼装成正圆。
3、及时纠正环面的偏差，使拼装完成的衬砌中心线与设计轴线偏差减少，管片始终能够在盾尾内居中拼装。
4、管片正确就位，千斤顶靠拢时加力要均匀，除封顶块外每块管片至少要有两只千斤顶顶住。
5、盾构推进时骑缝的千斤顶应开启，保证环面平整。
图：拼装前盾尾清洁
补救措施；
1、用整圆器进行整圆，通过整圆来改善纵缝的偏差。
2、管片出盾尾，环向螺栓再进行一次复紧，可改善纵缝的变形。管片被周围土体包裹住以后，椭圆度会相应地减小，纵缝压密程度提高，此时对螺栓进行复紧可取得较好的效果。
3、采用局部加贴楔子的办法，作纵缝质量的纠正。
1.4 圆环整环旋转
现象：
拼装成环的管片与设计要求的拼装位置相比较，旋转了一定的角度，使盾构的后续车架及电机车轨道的铺设不平整，影响设备的运行，也增加了封顶块的拼装难度。
图：管片旋转
原因分析；
1、千斤顶编组不合理，使管片受力不均匀，管片产生相对转动。
2、管片环面不平，千斤顶的顶力方向与环面不垂直，盾构推进时就会产生使管片转动的力矩，导致管片旋转。
3、拼装时管片的位置安放不准确，因管片上的螺栓孔和螺栓之间一般留有5～8mm的间隙，造成两环管片之间可相互错动，如果管片在就位时不注意，就会引起旋转偏差。
4、后拼装的管片与已就位的管片发生碰撞，使已拼装的管片发生移位，如果长时间采用相同的顺序拼装管片，管片会向同一方向发生旋转偏差。
预防措施；
1、控制好盾构推进的姿态，千斤顶编组情况要使推力的变化均匀，调整好管片环面的角度，减少推进过程中产生的转动力矩。
2、拼装管片时管片要放置正确，千斤顶要有足够的顶力使管片不发生相对滑动。
3、拼装机操作要平稳，保证拼装的准确性。
4、对已成环的管片的旋转情况要经常进行测量，并及时纠正。
5、经常变换管片拼装的顺序。
6、压重或调整注浆位置等。
补救措施；
1由于管片之间可相互错动，在拼装落底块管片时，当管片纵向螺栓穿进后，由拼装机钳着管片向需要纠正的方向旋转一个角度，然后靠拢千斤顶，并拧紧纵向螺栓，以落底块管片为基准，正确拼装其余管片，就可使整环管片向需要纠正的方向旋转一个角度。连续数环管片拼装时采用这种方法，可使旋转误差得到纠正。
1.5 连接螺栓固定不合格
现象：
螺栓的拧紧力矩未达到要求，有些螺母用手就能拧动．双头螺柱一头超出螺母另一头缩入螺母，使螺纹的有效连接长度不能保证，严重时个别的螺栓没有穿进。
原因分析；
1、拼装质量不好，导致相邻管片之间错位严重，有的螺栓无法穿进。
2、螺栓加工质量不好，螺纹的尺寸超差，造成螺母松动或无法拧紧。
3、施工过程中只注意进度，忽视了拧紧螺栓的工作。有时甚至出现螺栓上未套螺母的情况。
4、未及时进行复紧，尤其是底部、两肩部位的螺栓，复紧难度大，往往漏拧。
预防措施；
1、提高管片拼装质量，及时纠正环面不平或环面与隧道轴线的不垂直度，使每个螺栓都能正确地穿进。
2、严格控制螺栓的质量，定期抽查，不符合质量要求的螺栓应退换。
3、加强施工管理，做好自检、互检、抽检工作，确保螺栓穿进并拧紧。
补救措施；
1无法穿人螺栓的管片，可采用特殊工具对螺栓孔进行扩孔，使螺栓穿过，或改用小直径等强度的螺栓。
2加工专用平台，对隧道的所有连接螺栓进行检查和复紧。
1.6 管片环高差过大
现象：
拼装完成的两环管片间内弧面不平，环高差过大。
向下踏步（右）
原因分析；
1、管片拼装的中心与盾尾中心不同心，管片与盾尾相碰，为了将管片拼装在盾尾内，将管片径向内移，造成过大的环高差。
2、管片拼装的椭圆度较大，造成环高差过大。
3、管片的环面与隧道轴线不垂直，如继续上一环的方向拼装将会与盾尾相碰，将管片向相反方向位移，造成过大的环高差。
4、管片在脱出盾尾后，建筑空隙没有及时填充，管片受自重的作用，造成环高差过大。
预防措施；
1、将管片在盾构内居中拼装，使管片不与盾壳相碰。
2、保证管片拼装的整圆度。
3、纠正管片环面与隧道轴线的不垂直度。
4、及时、充足地进行同步注浆，用同步注浆的浆液将管片托住，减少环高差。
5、严格控制盾构推进轴线和盾构姿态，确保管片能拼装在理想的位置上。
补救措施；
拼装过程中发现新拼装的管片与前一环管片的环高差过大，可拧松连接螺栓，逐块调整管片的位置。
二、管片防水
2.1 管片压浆孔渗漏
现象：
管片压浆孔周围有渗漏水渍，压浆孔周围混凝土有钙化斑点。
图：渗漏水渍
原因分析；
1、压浆孔的闷头未拧紧。
2、压浆孔的闷头螺纹与预埋螺母的间隙大。
预防措施；
1、要用扳手拧紧压浆孔的闷头。
2、在闷头的丝口上缠生料带等材料，以起到止水的作用。
补救措施；
1、将闷头拧出，重新按要求拧紧。
2、在压浆孔内注少量水泥浆堵漏，然后再用闷头拧紧。
2.2 管片接缝渗漏
现象：
地下水从已拼装完成管片的接缝中渗漏进入隧道。
图：管片间隙渗漏
原因分析；
1、管片拼装的质量不好，接缝中有杂物，管片纵缝有内外张角、前后喇叭等，管片之间的缝隙不均匀，局部缝隙太大，使止水条无法满足密封的要求，周围的地下水就会渗漏进隧道。
2、管片碎裂，破损范围达到粘贴止水条的止水槽时，止水条与管片间不能密贴，水就从破损处渗漏进隧道。
3、纠偏量太大，所贴的楔子垫块厚度超过止水条的有效作用范围。
4、止水条粘贴不牢固质量不好，使止水条在拼装时松脱或变形，无法起到止水作用。
5、止水条质量不符合质量标准，强度、硬度、遇水膨胀倍率等参数不符合要求，而使止水能力下降。
6、对已贴好止水条的管片保护不好，即止水条在拼装前已遇水膨胀，使管片拼装困难且止水能力下降。
预防措施；
1、提高管片的拼装质量，保证管片的整圆度和止水条的正常工况，提高纵缝的拼装质量。
2、运输过程中造成管片的损坏，应在贴止水条以前修补好，对于在推进或拼装过程中因管片与盾壳相碰而被挤坏的管片，应原地进行修补，以对止水条起保护作用。
3、控制衬垫的厚度，在贴过衬垫处的止水条上应按规定加贴一层遇水膨胀橡胶条。
4、粘贴止水条应严格按照规程进行操作，清理止水槽、胶水不流淌以后才能粘贴止水条。
5、止水条须检验合格方能使用。
6、加强对管片的保护，在施工现场设置雨棚，或对膨胀性止水条涂缓膨胀剂，确保止水条的质量。
三、隧道注浆
3.1 沿隧道轴线地面变形量过大
现象：
沿隧道轴线地面变形过量，引起地面建筑物及地下管线损坏。
原因分析；
1、盾构开始掘进后，如不能同步地进行注浆或注浆效果差，则会产生地面沉降。
2、盾尾密封效果不好，注浆压力又偏高，浆液从盾尾渗入隧道，造成有效注浆量不足。
3、浆液质量不好，强度达不到要求，不能起到支护作用，造成地面变形量过大。
4、注浆过程不均匀，推进过程中有时注浆压力大，注浆量足，有时注浆量少，甚至补注浆，造成对土体结构的扰动和破坏，使地层变形量过大。
预防措施；
1、正确确定注浆量和注浆压力，及时、同步地进行注浆。
2、注浆应均匀，根据推进速度的快慢适当地调整注浆的速率，尽量做到与推进速度相符。
3、提高拌浆的质量，保证压注浆液的强度。
4、推进时，经常地压注盾尾密封油脂，保证盾尾钢丝刷具有密封功能。
补救措施；
1、根据地面变形情况及时调整注浆量，注浆部位，对于沉降大的部位可采用补压浆的措施。
2、损坏的盾尾及时更换，或在盾尾内垫海绵，对盾尾进行堵漏。
3、从管片上进行壁后注浆，减少盾尾漏浆。
3.2 注浆管堵塞
现象：
注浆时，浆管堵塞无法注浆，甚至发生浆管爆裂的情况，严重影响施工质量和进度。
原因分析；
1、停止注浆的时间太长，留在浆管中的浆液固化，引起堵塞。
2、浆液中的砂含量太高，沉淀在浆管中，使浆管通径减小，逐渐会引起堵塞。
3、浆管的三通部位在压浆过程中有浆液积存，时间长产生沉淀凝固。
预防措施；
1、停止推进时定时用浆液打循环回路，使管路中的浆液不产生沉淀。长期停止推进，应将管路清洗干净。
2、拌浆时注意配比准确，搅拌充分。
3、定期清理浆管，清理后的第一个循环用膨润土泥浆压注，使注浆管路的管壁润滑良好。
4、经常维修注浆系统的阀门，使它们启闭灵活。
补救措施；
将堵塞的管子拆下，将堵塞物清理干净后重新接好管路。
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