【正文】 一側(cè)的偶角處便產(chǎn)生了裂縫現(xiàn)象（圖8）。所示因盾尾部分的約制和千斤頂?shù)钠x為起因所造成的管片結(jié)構(gòu)的裂縫。治理方法1）合理地修改管片的排列順序，利用增減楔子環(huán)（曲線管片）來進行糾偏；2）根據(jù)需要糾偏的量，在管片上適當?shù)牟课患淤N厚度漸變的傳力襯墊，形成楔子環(huán)，對環(huán)面進行糾正。此外，在多數(shù)的情況下，是在千斤頂安裝和調(diào)整不充分時形成的，而在管片襯砌環(huán)的平整性不良時亦有可能產(chǎn)生類似的損傷。（5）拼裝時后拼裝的管片與已就位的管片發(fā)生碰撞，使已拼裝的管片發(fā)生移位，如果長時間采用相同的順序拼裝管片，管片向同一方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)偏差，累積的偏差量就較大；（6） 盾構(gòu)刀盤左右旋轉(zhuǎn)方向不均衡，刀盤總朝一個方向旋轉(zhuǎn)；（7） 同步注漿效果不理想，造成圍巖無法提供足夠的摩擦阻力以約束管片的扭轉(zhuǎn)； 預防措施（1）控制好盾構(gòu)推進的姿態(tài)，千斤頂編組情況要使推力的變化均勻，調(diào)整好管片環(huán)面的角度，減少推進過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩；（2）拼裝管片時管片要放置正確，千斤頂靠攏時要有足夠的頂力使管片不發(fā)生相對滑動；（3）拼裝機操作時要動作平緩，旋轉(zhuǎn)緩慢，這樣有利于拼裝的準確性；（4）對已成環(huán)的管片的旋轉(zhuǎn)情況要經(jīng)常進行測量，并及時糾正；（5）經(jīng)常變換管片拼裝的順序。在發(fā)現(xiàn)管片產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)時，可將刀盤與管片扭轉(zhuǎn)方向同向旋轉(zhuǎn)，并適當延長旋轉(zhuǎn)時間，以防止管片繼續(xù)扭轉(zhuǎn)并使管片恢復正常位置。不符合質(zhì)量要求的螺栓應退換；（3）加強施工管理，做好自檢、互檢、抽檢工作，確保螺栓穿進及擰緊的質(zhì)量。預防措施（1）經(jīng)常糾正盾構(gòu)的軸線，使盾構(gòu)沿著設計軸線前進，管片能居中拼裝；（2）經(jīng)常糾正管片的環(huán)面，使環(huán)面與盾構(gòu)軸線垂直，管片始終跟隨著盾構(gòu)的軸線，使管片與盾尾的建筑空隙保持均勻；（3）注漿時注意注漿管的布置位置，使管片均勻受力。5）管片安裝時必須運用管片安裝的微調(diào)裝置將待裝的管片與已安裝管片塊的內(nèi)弧面縱面調(diào)整到平順相接以減小錯臺。6）同步注漿壓力必須得到有效控制，注漿壓力不得超過限值。（5）安裝管片質(zhì)量保證措施1）嚴格進場管片的檢查，破損、裂縫的管片不用。第4 管片環(huán)高差過大現(xiàn)象拼裝完成的兩環(huán)管片間內(nèi)弧面不平，環(huán)高差過大。拼裝時為便于拼裝和達到最好的效果，可先拼裝就位 B 塊（當管片逆時針扭轉(zhuǎn)時）或 C 塊（當管片順時針扭轉(zhuǎn)時）管片。 （7）盡量縮短同步注漿液的初凝時間，以增強管片的自穩(wěn)性和及時給予管片足夠的摩阻力。圖13 千斤頂不良頂力引起的裂縫預防措施（1）管片運輸過程中，使用彈性的保護襯墊將管片與管片之間隔離開，以免發(fā)生碰撞而損壞管片。偏差大可連續(xù)多環(huán)的糾偏達到目的；3）當垂直度偏差較大，造成管片拼裝極困難，盾殼卡管片嚴重時，可采用糾偏量較大的剛性楔子。圖10管片襯砌環(huán)的中心和盾構(gòu)機的中心有偏移引起的裂縫此外，由于盾尾和管片襯砌之間的摩擦力，在隧道軸向作用著較大的張拉荷載而發(fā)生裂縫。對于隧道的防水、管片的受力都造成嚴重的危害。在封頂塊與鄰接塊的接縫處的環(huán)面不平，也是導致鄰接塊兩角容易碎裂的原因；（6）拼裝好的鄰接塊開口量不夠，在插入封頂塊時間隙偏小，如強行插入，則導致封頂塊管片或鄰接塊管片的角崩落；（7）拼裝機在操作時轉(zhuǎn)速過大，拼裝時管片發(fā)生碰撞邊角崩落；（8）管片整環(huán)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，管片局部受力不均，產(chǎn)生彎矩，使管片角部破損；（9）管片錯臺過大，在油缸推力下使管片內(nèi)弧面破損；下面是幾種經(jīng)常出現(xiàn)的管片破損情況： 盾構(gòu)千斤頂頂力引起的管片裂縫（1）襯砌環(huán)接頭面沒有形成在同一平面上，和在管片結(jié)構(gòu)中發(fā)生了大值彎矩， 從而產(chǎn)生間隙產(chǎn)生裂縫。3．拼裝管片時，盾構(gòu)千斤頂中的一部分被回縮，而在此時已被拼裝的管片襯砌有位移，襯砌環(huán)環(huán)接頭面上成為不怎么平整，如此一來，已拼裝好的管片襯砌中發(fā)生了應力集中現(xiàn)象，就此會引發(fā)管片結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。2）本工程采用通用管片，管片選型時盡量使k塊位于隧道上半斷面，安裝盡量從隧洞底部開始，然后依次安裝相鄰塊，最后安裝封頂塊。計算見圖7。 超前量計算管片安裝點位及超前量如表3。如最佳下一環(huán)計算中油缸伸長差距的相關(guān)權(quán)重（重要性比）、最佳下一環(huán)計算中盾尾間隙差距的相關(guān)權(quán)重（重要性比）、盾構(gòu)偏移中線的權(quán)重、封頂塊的位置等。上，右，下，左 主油缸（推進油缸）的行程l 盾尾間隙上，右，下，左 盾尾間隙測量值。盾構(gòu)隧道管片外徑11000mm，內(nèi)徑10000mm，管片環(huán)寬2000mm，采用雙面楔形的通用楔型管片，楔形量為55mm，采用9塊等分“大楔型封頂”分塊形式。（4）正確進行管片選型，確保拼裝質(zhì)量與精度。（3）盾構(gòu)上下傾斜與水平傾斜盾構(gòu)掘進過程中可能存在盾構(gòu)機軸線與隧道設計軸線方向的偏差，為了保持盾構(gòu)良好姿態(tài)，避免管片的受力不均，盾構(gòu)上下傾斜與水平傾斜應控制在2%以內(nèi)。在均勻的地質(zhì)條件時，保持所有油缸推力一致；在軟硬不均的地層中掘進時，則應根據(jù)不同地層在斷面的具體分布情況，遵循硬地層一側(cè)推進油缸的推力適當加大，軟地層一側(cè)油缸的推力適當減小的原則來操作。此時盾尾與管片中線距離變化為： 管片拼裝超前量計算本工程最小曲線半徑800m，管片擬合曲線需要的理論超前量計算如圖7所示。 曲線段施工曲線段盾構(gòu)施工的基本原則是盾構(gòu)軸線與管片軸線始終沿曲線割線方向，如圖5所示。圖2 管片失圓示意圖如果上述情況發(fā)生在管片拼裝前，管片K塊設在間隙大的一側(cè)，使管片中心向盾構(gòu)中心移動；如果上述情況發(fā)生在管片拼裝后，如果盾構(gòu)軸線與管片軸線位于隧道設計軸線一側(cè)，盾構(gòu)最好沿原來的方向掘進，然后通過下一環(huán)管片進行調(diào)整，或調(diào)整盾構(gòu)軸線遠離隧道設計軸線。（3）管片軸線與隧道設計軸線重合(這種情況不好判斷)1）假設管片拼裝后，盾構(gòu)機軸線與隧道設計軸線存在夾角為θ，這時在盾尾間隙允許的情況下，一般應保證管片與設計軸線一致，同樣通過調(diào)整油缸行程調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)。最好 K塊交替放176。選擇正確的管片旋轉(zhuǎn)角度，能保證拼裝工作的順利進行提高拼裝質(zhì)量，保證構(gòu)筑隧道符合設計軸線。盾構(gòu)的姿態(tài)控制是盾構(gòu)施工中的一個重要環(huán)節(jié)。在切口水壓正確設定的前提下，應嚴格控制各區(qū)域油壓，同時控制千斤頂?shù)男谐?，合理糾偏，做到勤糾，減小單次糾偏量，實現(xiàn)盾構(gòu)沿設計軸線方向推進。同時應用盾構(gòu)本身PPS系統(tǒng)綜合系統(tǒng)，合理選取管片旋轉(zhuǎn)位置，以達到管片相應的超前量，使管片環(huán)面始終垂直于設計軸線。K塊在右側(cè)，左右油缸行程差25mm，K塊在左側(cè)，左右油缸行程差－25mm。則可用以下公式計算：因δmin0，故盡管盾尾前部與尾端存在間隙，但如δv2＋δh21600時，管片與盾構(gòu)機的尾部就有可能相接觸。逐步調(diào)整盾構(gòu)掘進方向。隧道軸線從圓曲線變化到直線，盾構(gòu)從圓直點開始掘進L，首先偏轉(zhuǎn)θ/2，然后管片軸線偏轉(zhuǎn)θ/2。表1 管片拼裝質(zhì)量控制標準水平偏差（mm）豎向偏差（mm）橢圓度管片與盾構(gòu)中心偏差（mm）最小盾尾間隙（mm）管片環(huán)面不平整度（mm）管片接縫（mm）管片錯臺（mm）直線段曲線段縱縫環(huán)縫縱縫環(huán)縫1001004‰（5‰）155105211510表2 盾構(gòu)姿態(tài)控制標準水平偏差（mm）豎向偏差（mm）橢圓度滾動上下傾斜左右傾斜每環(huán)的最大糾偏量（mm）1001000～1‰2％2％2％102. 盾構(gòu)姿態(tài)控制技術(shù) 盾構(gòu)掘進方向控制方法（1）采用PPS隧道自動導向系統(tǒng)和人工測量輔助進行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測該系統(tǒng)配置了導向、自動定位、掘進程序軟件和顯示器等，能夠全天候在盾構(gòu)機主控室動態(tài)顯示盾構(gòu)機當前位置與隧道設計軸線的偏差以及趨勢。參照上述方法分區(qū)操作推進油缸來調(diào)整盾構(gòu)機姿態(tài)，糾正偏差，將盾構(gòu)機的方向控制調(diào)整到符合要求的范圍內(nèi)。（2）根據(jù)掌子面地層情況應及時調(diào)整掘進參數(shù)，調(diào)整掘進方向時應設置警戒值與限制值。 管片拼裝技術(shù) 管片型式本工程施工中，采用錯縫拼裝通用楔形管片。環(huán)與環(huán)間以38根M30的縱向斜螺栓相連，塊與塊間以30根M36的環(huán)向斜螺栓相連。Chainage(里程) 位置：參考點位置Offset(偏移)H 偏移：水平參考點偏移Offset V 偏移：豎直參考點偏移Tend.（趨勢）H 趨勢：盾構(gòu)機水平趨勢Tend. V 趨勢：盾構(gòu)機豎直趨勢l 參考管片類型通常，這些數(shù)值是不被改變的，因為從數(shù)據(jù)庫讀取一個數(shù)值后，其它數(shù)值僅在工作狀態(tài)改變時才需要更改。因此拼裝前管片的選型至關(guān)重要。該計算表假設第一環(huán)管片軸線與隧道設計軸線平行。如果連續(xù)兩環(huán)出現(xiàn)封頂塊位于隧道底部，則后一環(huán)采用反方向拼裝，以避免隧道向同一方向轉(zhuǎn)動。3）封頂塊安裝前，對止水條進行潤滑處理，安裝時先徑向插入50cm，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推。5．后背壓注成為襯砌變形的原因。原因分析1）管片制作誤差尺寸累計；2）拼裝時前后兩環(huán)管片間夾有雜物；3）千斤頂?shù)捻斄Σ痪鶆?，使環(huán)縫間的止水條壓縮量不相同；4）糾偏楔子的粘貼部位、厚度不符合要求；5）止水條粘貼不牢，拼裝時翻到槽外，使與前一環(huán)的環(huán)面不密貼，引起該塊管片凸出；6）成環(huán)管片的環(huán)、縱向螺栓沒有及時擰緊及復緊。治理方法1）用整圓器進行整圓，通過整圓來改善縱縫的偏差；2）管片出盾尾，環(huán)向螺栓再進行一次復緊，可改善縱縫的變形。原因分析1）拼裝時前后兩環(huán)管片間夾有雜物，使相鄰塊管片間的環(huán)縫張開量不均勻；2）千斤頂?shù)捻斄Σ痪鶆?，使止水條壓縮量不相同，累計后使環(huán)面與軸線不垂直；3）糾偏楔子的粘貼部位、厚度不符合要求；4）前一環(huán)環(huán)面與設計軸線不垂直，沒有及時地用楔子環(huán)糾正；5）盾構(gòu)推進單向糾偏過多，使管片環(huán)縫壓密量不均勻而使環(huán)面豎直度差。圖11背注漿材料侵入盾尾引起摩擦力過大產(chǎn)生的裂縫（3）由于千斤頂頂力的加載中心和管片塊體的中心存在偏離，使得產(chǎn)生了管片襯砌軸向彎矩，而造成管片塊體結(jié)構(gòu)的損傷（圖12）。如損壞范圍小，可在井下修補后使用；（3）推進過程中被盾殼拉壞的管片，應立即進行修補，以保證止水效果；（4）內(nèi)弧面有缺損的管片進行修補時，所用的材料應與原管片強度等級相同，以保證強度和減少色差。治理方法利用管片之間可相互錯動的余地，在落地塊管片拼裝時，管片縱向螺栓穿進后，利用拼裝機鉗著管片向需要糾正的方向旋轉(zhuǎn)一個角度，然后靠攏千斤頂，并擰緊縱向螺栓。原因分析（1）拼裝質(zhì)量不好，導致相鄰管片之間錯位嚴重，有的螺栓無法穿進；（2）螺栓加工質(zhì)量不好，螺紋的尺寸超差，造成螺母松動或無法擰緊；（3）施工過程中只注意進度，忽視了擰緊螺栓的工作。治理方法拼裝過程中發(fā)現(xiàn)新拼裝的管片與前一環(huán)管片的環(huán)高差過大，可擰松連接螺栓，逐塊調(diào)整管片的位置。施工現(xiàn)場管片堆放區(qū)設有防雨