双护盾TBM管片安装衬砌施工技术要点.docVIP

双护盾TBM施工管片安装衬砌技术要点 作者：赵弟厚 职务：项目副总工程师、TBM电气总工程师 摘要：对于双护盾TBM开挖的隧洞，为了保证隧洞施工成型质量，管片衬砌是关键。 关键词：双护盾TBM、管片、衬砌、技术要点。 注解：TBM：tunnel boreing machine，全断面双护盾掘进机（double shield TBM）。 1、前言： 1.1、双护盾TBM施工管片安装衬砌工作内容： 双护盾TBM施工管片安装衬砌主要包括： （1）根据实际地质情况，根据管片特性选用满足设计需要的管片类型； （2）管片运输； （3）管片安装； （4）定位销； （5）止水条； （6）豆砾石回填； （7）勾缝和封孔砂浆； （8）管片砼裂缝控制； （9）管片接缝渗水处理。 1.2、国内采用TBM施工的类似工程： 甘肃引大入秦总干30#A和38#隧洞，开挖直径φ5.54m，成洞直径φ4.8m，采用六边形球窝结构管片，管片厚度25cm；山西省万家寨引黄工程总干6、7、8#洞，开挖直径φ6.125m，成型直径φ5.46m，采用六边形球窝结构管片，管片厚度25cm；山西省万家寨引黄工程国际Ⅱ、Ⅲ标工程（引黄南干4、5、6#洞，引黄南干7#洞），开挖直径φ4.82 —4.90m，成型直径φ4.2m，采用六边形球窝结构管片，管片厚度25cm；联接段国际Ⅴ标工程（引黄联接段7#洞），开挖直径φ4.819 m，成型直径φ4.2m，采用六边形球窝结构管片，管片厚度25cm；云南昆明掌鸠河上公山隧道，开挖直径φ3.66m，成洞直径φ3m，采用四边形梯形管片（斜直螺栓连接），管片厚度30cm。 2、双护盾TBM施工管片安装衬砌施工步骤： 2.1、 管片选型： 预制管片形成的衬砌环在安装后所承受的主要外力为：灌浆和岩石荷载；辅助液压缸的轴向推力。预制管片在装卸、运输和安装就位等环节中应防止管片受损。钻孔时不得损害其主受力钢筋。 隧洞衬砌用的预制混凝土管片，其外形尺寸、强度等级、钢筋配置和其它性能要求等均为根据不同地质情况设计配置，因此管片选型应遵守设计图纸规定。 实际施工过程中，由于地质变化过快，不宜频繁更换管片，应本着就高不就低的原则保证一定的过渡段，确保过渡段管片成型质量（由于过渡段存在辅助液压缸的轴向推力偏大会压坏管片，不均匀沉降、管片外部塌落物、断层或裂隙水等的影响）。 2.2、管片运输 在洞外采用16t门机将4块预制管片装入2～3个管片车（由于管片的调度受TBM开挖进尺的制约，因此，运输的管片数量必须与开挖进尺配套）, 管片车随整列渣车运输到洞内。 在洞内采用行走于桁架结构上的专用管片运输机将管片从管片车上卸入喂片机上，喂片机上能存4～8块管片，放于该装置上的管片将被一液压牵引系统通过1个纵向滑道、1个垂直升降装置输送至管片安装器的夹具。 2.3、管片的安装 预制管片衬砌在TBM护盾的尾部安装。安装中应采取措施，将管片环向接缝控制在适当范围内，并尽可能减小纵向缝的宽度。通过弯道时，要尽可能减少弯道内侧的接缝宽度，以保证弯道外侧接缝内的止水条相互接触，必要时对超过设计缝宽的洞段嵌填GBW止水条，然后再勾缝，发挥止水作用。管片环安装完成后，回填灌浆后再进行接缝内燕尾槽的无收缩（微膨胀）砂浆勾缝，并将勾缝表面抹平扫光。 2.3.1、管片衬砌环的安装允许误差为（因洞径不同而不同）： 径向允许误差为±20mm； 管片中心区接缝的宽度75%以上不大于5mm； 管片接缝处的最大不平整度（错台）不大于±5mm。 2.3.2、管片衬砌安装的起始环 在TBM进洞后的首次安装，以及TBM滑过检修洞室之后掘进时的首次安装，其管片衬砌起始处，应满足下列要求： 起始环管片应准确定位：定位支撑应锚固牢靠，不变形；上下左右对称，误差不大于1mm；起始环处管片衬砌同初始洞室之间的环形空隙，可使用混凝土或水泥砂浆等经过监理批准的材料填塞密实，以利闭浆。 2.3.3、弯道段的管片安装 （1）由于弯道处未使用异型管片，因此弯道外侧接缝宽度大于内侧。弯道处管片的安装接缝要严格控制，防止出现接缝过宽的情况。弯道内侧的管片内缘环向缝宽度宜控制在4mm以内，弯道外侧管片内缘环向缝宽度宜控制在7mm以内，管片接缝使用垫块调整，但不得妨碍止水条结合和燕尾槽内勾缝。 （2）如因弯道处接缝控制不当而降低止水效果的，应采用灌浆措施处理。 2.3.4、洞外安装管片环 （1）承包人应在进洞前和每掘进4km时在洞外安装管片衬砌环一次，以验证管片制作和安装精度。管片衬砌环高度六边形管片为2.5环，四边形管片为三环拼装。 （2）从洞外安装管片环拆卸下来的管片，若完好无损或修复后的管片，经监理工程师同意后可用于隧洞衬砌。 2.3.5、管片安装 TBM开挖和管片安装这两种施工活动将同时进行。为精确的安装管片，管片安装器