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郑州市轨道5号线工程盾构施工与管理:管片拼装及相关要求

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图8.6.5管片拼装点位拼好的一环管片从盾尾脱出时,受到自重和压力的作用产生变形,当变形量过大,既成环和拼装环高低不平,影响到安装纵向螺栓时,用真圆保持器对管片进行临时整圆。用管片拼装机将管片吊起,沿吊机梁移动到盾尾位置。管片拼装完成,脱出盾尾后,应对管片螺栓及时复紧。当在联络通道等特殊位置拼装管片时,应根据特殊管片的设计位置,预先调整盾构姿态和盾尾间隙,管片拼装应符合设计要求。

郑州市轨道5号线工程盾构施工与管理:管片拼装及相关要求

管片在安装前仍要进行一次检查,再确认管片种类正确、质量完好无缺和密封垫黏结无脱落,管片的吊装孔预埋位置正确,逆止阀、封堵盖完好无损,以及其他主要预埋件和混凝土的握裹牢固,管片接头使用的螺栓螺母、垫圈、螺栓防水用密封垫等附件准备齐全后,才允许安装。每环管片安装结束后要及时拧紧各个方向的螺栓,且在该环脱出盾尾后再次拧紧。

对掘进过程中出现的管片裂缝和其他破损,要及时观察记录并提醒盾构机操作手注意,并要选择合适时间对管片进行修补。

管片安装是盾构法施工的重要环节,其安装质量的好坏不仅直接关系到成洞的质量,而且对盾构机能否继续顺利推进有着直接的影响。

1.拼装顺序

管片安装采取自下而上的原则一般从下部的标准(A型)管片开始,依次左右两侧交替安装标准管片,然后拼装邻接(B型)管片,最后安装楔形(K型)管片,封顶块安装时,先径向搭接2/3,径向推上,然后纵向插入。不同的管片拼装点位示意见图8.6.5。

图8.6.5 管片拼装点位

拼好的一环管片从盾尾脱出时,受到自重和压力的作用产生变形,当变形量过大,既成环和拼装环高低不平,影响到安装纵向螺栓时,用真圆保持器对管片进行临时整圆。

2.管片拼装工艺

管片拼装工艺见图8.6.6。

图8.6.6 管片拼装工艺流程图

管片在防水处理前必须对管片进行清理,然后再进行密封的粘贴。

安装过程中彻底清除盾壳安装部位的垃圾和积水,同时必须注意管片的定位精确,尤其第一环要做到居中安放。

用管片拼装机将管片吊起,沿吊机梁移动到盾尾位置。

安装时千斤顶交替收回,即安装那段管片收回那段相对应的千斤顶,其余千斤顶仍顶紧。

管片安装把握好管片环面的平整度,环面的超前量以及椭圆度,还有用水平尺将第一块管片与上一环管片精确找平。

第二块管片与上一环管片和第一环管片大致对准后,先纵向压紧环向止水条,再环向压紧纵向止水条,并微调对准螺栓孔。

边拼装管片边拧紧纵、环向联结螺栓。

在整环管片脱出盾尾后,再次按规定扭矩拧紧全部联结螺栓。

3.盾构千斤顶操作

拼装时,禁止盾构千斤顶同时全部缩回,否则在开挖面土压的作用下盾构会后退,开挖面将异常不稳定(开挖面土压损失,并失去平衡),管片拼装空间也将难以保证。因此,随管片拼装顺序分别缩回该位置的盾构千斤顶非常重要。

4.紧固连接螺栓

紧固连接螺栓时,先紧固环向(管片之间)连接螺栓,后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓。采用扭矩扳手紧固,紧固力取决于螺栓的直径与强度。

5.楔形管片安装方法

楔形管片安装在邻接管片之间,为了不发生管片损伤、密封条剥离,必须充分注意正确地插入楔形管片。为方便插入楔形管片,可装备能将邻接管片沿径向向外顶出的千斤顶,以增大插入空间。拼装径向插入楔形管片时,先径向重叠顶起,再纵向插入。

6.复紧连接螺栓(www.xing528.com)

一环管片拼装后,利用所有盾构千斤顶均匀施加压力,充分紧固轴向连接螺栓。

盾构继续掘进后,在盾构千斤顶推力、脱出盾尾后土(水)压力及失去盾壳约束后管片自重和土压力的作用下衬砌会产生变形,拼装时紧固的连接螺栓会松弛。为此,待推进到千斤顶推力影响不到的位置后,用扭矩扳手等再一次紧固连接螺栓。再复紧的位置随隧道外径、隧道线形、管片种类、地质条件等而不同。

7.管片拼装施工要点

(1)管片拼装前,应对上一衬砌环面进行清理。

(2)应控制盾构推进千斤顶的推力和行程,并应保持盾构姿态和开挖面稳定。

(3)应根据管片位置和拼装顺序,逐块依次拼装成环。

(4)管片连接螺栓紧固扭矩应符合设计要求。管片拼装完成,脱出盾尾后,应对管片螺栓及时复紧。

(5)拼装管片时,应防止管片及防水密封条损坏。

(6)对已拼装成环的衬砌环应进行椭圆度抽查。

(7)当盾构在既有结构内空推并拼装管片时,应合理设置导台,并应采取措施控制管片拼装质量和壁后填充效果。

(8)当在富水稳定岩层掘进时,应采取防止管片上浮、偏移或错台的措施。

(9)当在联络通道等特殊位置拼装管片时,应根据特殊管片的设计位置,预先调整盾构姿态和盾尾间隙,管片拼装应符合设计要求。

8.管片拼装误差及其控制

管片拼装时,若管片间连接面不平行,导致环间连接面不平,则拼装中的管片与已拼管片的角部呈点接触或线接触,在盾构千斤顶推力作用下管片易发生碎裂。为此,拼装管片时,各管片连接面要拼接整齐,连接螺栓要充分紧固。

另外,盾构掘进方向与管片环方向不一致时,盾构与管片产生干涉,将导致管片损伤或变形。伴随管片宽度增加,上述情况增多。为防止管片损伤,预先要根据曲线半径与管片宽度研究确定适宜的盾构方向控制方法,施工中对每环管片的盾尾间隙认真检测,并对隧道线形与盾构方向严格控制。在盾构与管片产生干涉的场合,必须迅速改变盾构方向、消除干涉。

盾构纠偏应及时连续,过大的偏斜量不能采取一次纠偏的方法,纠偏时不得损坏管片,并保证后一环管片的顺利拼装。

9.管片修补

当已拼装完成的钢筋混凝土管片表面出现《盾构法隧道施工及验收规范》GB 50446—2017第6.6.2条中规定的一般缺陷时,应及时修补。修补后质量应符合验收要求。管片修补时,应分析管片破损原因及程度,制定修补方案。修补材料强度不应低于管片强度。

10.选型和拼装引起管片开裂原因分析及预防措施

1)开裂原因

因选型和拼装引起管片开裂主要原因是拼装不平整和选型错误。当管片拼装不平整或选型错误时,油缸靴子与管片端面、管片与管片之间接触面不平整或者使管片切在盾壳上,形成集中应力,易使管片开裂。示意图如图8.6.7。

图8.6.7 管片开裂示意图

2)预防措施

管片选型时,人选和机选相结合,以免出现错误,通过调整点位后也不能满足楔形量的管片,运出隧道替换。

注意管片拼装平整,每一环的第一块,需要与上以还找顺。

拼装管片前,清理盾壳泥砂,清洗环面杂物。

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