【正文】 正圓度而產(chǎn)生裂縫。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。圖9環(huán)向錯臺產(chǎn)生的裂縫 盾尾約束與盾構(gòu)千斤頂推力引起的裂縫問題（1）管片襯砌環(huán)的中心和盾構(gòu)機(jī)的中心有偏移，和由于盾構(gòu)機(jī)方向和隧道的方向存在著偏離，無法充分保障盾尾的空隙，產(chǎn)生了隧道軸向的彎矩（圖10）。圖10管片襯砌環(huán)的中心和盾構(gòu)機(jī)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。這種現(xiàn)象的存在，使得拼裝管片的條件惡化，從而助長了形成扁平形狀的襯砌環(huán)趨勢?，F(xiàn)象拼裝完成后的管片迎千斤頂?shù)囊粋?cè)整環(huán)環(huán)面與盾構(gòu)推進(jìn)軸線垂直度偏差超出允許范圍，造成下一環(huán)管片拼裝困難，并影響到盾構(gòu)推進(jìn)軸線的控制。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(shè)計軸線不垂直，沒有及時地用楔子環(huán)糾正；5）盾構(gòu)推進(jìn)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。預(yù)防措施1）拼裝時做好清理工作，防止雜物夾雜在管片環(huán)縫間；2）盡量多開啟千斤頂，使盾構(gòu)糾偏的力變化均勻；3）在施工中經(jīng)常測量管片環(huán)面的垂直度，并與軸線相比較，發(fā)現(xiàn)誤差，及早安排制作楔子糾環(huán)面消除。4）后二點(diǎn)參見一、圓環(huán)管片環(huán)面不平整預(yù)防措施（4），（5）。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(jìn)行糾偏；2）根據(jù)需要糾偏的量，在管片上適當(dāng)?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(jìn)行糾正。一般一次加貼襯墊的厚度最厚不超過6mm。偏差大可連續(xù)多環(huán)的糾偏達(dá)到目的；3）當(dāng)垂直度偏差較大，造成管片拼裝極困難，盾殼卡管片嚴(yán)重時，可采用糾偏量較大的剛性楔子。（2）盾構(gòu)的約束，是指襯砌后背注漿材料侵入盾尾部位處，由于注漿材料結(jié)硬而產(chǎn)生了約束。這種場合下特別是摩擦力變大、千斤頂頂力亦比通常情況下要大，影響程度也變得大了起來（圖11）。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）。圖12千斤頂頂力的加載中心和管片塊體的中心存在偏離引起的裂縫（4）由于盾構(gòu)千斤頂處管片塊體的相對位置關(guān)系使之形成了管片結(jié)構(gòu)的損傷，是由于千斤頂靴板處在傾斜地作用在管片的接頭面上， 造成對管片塊體的損傷（圖13）。對于這種類型的損傷，多半發(fā)生在小半徑曲線的施工場合下，和在千斤頂?shù)淖饔锰幉荒軓澢鷷r的場合下。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。圖13由于盾構(gòu)千斤的不良頂力引發(fā)裂縫造成這類損傷原因是盾尾密封的約束，千斤頂加載的偏移，而作為主要的因素，還是歸結(jié)于盾構(gòu)機(jī)的位置控制，和在盾構(gòu)隧道的線形管理上的問題。圖13 千斤頂不良頂力引起的裂縫預(yù)防措施（1）管片運(yùn)輸過程中，使用彈性的保護(hù)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。在起吊過程中要小心輕放，防止磕壞管片的邊角；（2）管片拼裝時要小心謹(jǐn)慎，動作平穩(wěn)，減少管片的撞擊；（3）提高管片拼裝的質(zhì)量，及時糾正環(huán)面不平整度、環(huán)面與隧道設(shè)計軸線不垂直度、縱縫偏差等質(zhì)量問題；（4）拼裝時將封頂塊管片的開口部位留得稍大一些，使封頂塊能順利地插入；（5）發(fā)生管片與盾殼相碰，應(yīng)在下一環(huán)盾構(gòu)推進(jìn)時立即進(jìn)行糾偏。治理方法（1）因運(yùn)輸碰損的管片進(jìn)行修補(bǔ)后方能使用，修補(bǔ)須采用與原管片強(qiáng)度相應(yīng)的材料進(jìn)行修補(bǔ)；（2）在井下吊運(yùn)過程中損壞的管片，如損壞范圍大，影響止水條的部位的，應(yīng)予以更換。如損壞范圍小，可在井下修補(bǔ)后使用；（3）推進(jìn)過程中被盾殼拉壞的管片，應(yīng)立即進(jìn)行修補(bǔ)，以保證止水效果；（4）內(nèi)弧面有缺損的管片進(jìn)行修補(bǔ)時，所用的材料應(yīng)與原管片強(qiáng)度等級相同，以保證強(qiáng)度和減少色差。 圓環(huán)整環(huán)旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象拼裝成環(huán)的管片與設(shè)計要求的拼裝位置相比較，旋轉(zhuǎn)了一定的角度，使盾構(gòu)的后續(xù)車架及電機(jī)車軌道的鋪設(shè)不平整，影響設(shè)備的運(yùn)行，也增加了封頂成環(huán)的拼裝難度。原因分析（1）千斤頂編組不合理，使管片受力不均勻，管片產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動；（2）管片環(huán)面不正，千斤頂?shù)捻斄Ψ较蚺c環(huán)面不垂直，盾構(gòu)推進(jìn)時就會產(chǎn)生使管片轉(zhuǎn)動的力矩，導(dǎo)致管片旋轉(zhuǎn)；（3）拼裝時管片的位置安放不準(zhǔn)確，導(dǎo)致拼裝時形成旋轉(zhuǎn)；（4）管片上的螺栓孔和螺栓之間由于拼裝需要，一般留有58mm的間隙，這樣就給兩環(huán)管片之間相互錯動留有了條件，如果在管片就位時隨意操作，就會引起旋轉(zhuǎn)偏差；或管片螺栓未足夠緊固，故無法有效地傳遞力矩。（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(yù)防措施（1）控制好盾構(gòu)推進(jìn)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(jìn)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(jī)操作時要動作平緩，旋轉(zhuǎn)緩慢，這樣有利于拼裝的準(zhǔn)確性；（4）對已成環(huán)的管片的旋轉(zhuǎn)情況要經(jīng)常進(jìn)行測量，并及時糾正；（5）經(jīng)常變換管片拼裝的順序。（6）盡量縮短單個方向的旋轉(zhuǎn)時間，使正反轉(zhuǎn)時間和扭矩趨于均衡。 （7）盡量縮短同步注漿液的初凝時間，以增強(qiáng)管片的自穩(wěn)性和及時給予管片足夠的摩阻力。（8）每一塊管片就位拼裝時，應(yīng)將每個螺栓初步扭緊，在拼裝完整環(huán)后再次緊固，此外在推進(jìn)過程中推進(jìn)壓力遠(yuǎn)大于管片拼裝時的千斤頂壓力，故此時應(yīng)對管片螺栓再次緊固，以達(dá)到較好的緊固效果，使管片整體性良好以抵抗扭轉(zhuǎn)的趨勢。（9） 掘進(jìn)時推進(jìn)千斤頂上下部壓力差應(yīng)盡可能小，避免較大的壓力差使管片產(chǎn)生漂浮現(xiàn)象，從而減弱管片的自穩(wěn)性。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(jìn)后，利用拼裝機(jī)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。以落底塊管片為基準(zhǔn)，正確拼裝其余管片，就可使整環(huán)管片向相反的方向旋轉(zhuǎn)一個角度。連續(xù)數(shù)環(huán)管片拼裝時采用這種方法，可使旋轉(zhuǎn)誤差得到糾正。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(dāng)延長旋轉(zhuǎn)時間，以防止管片繼續(xù)扭轉(zhuǎn)并使管片恢復(fù)正常位置。 在管片扭轉(zhuǎn)過大時，可合理利用管片螺栓孔與螺栓間的公差進(jìn)行調(diào)整，管片拼裝時將管片向扭轉(zhuǎn)的反方向進(jìn)行拼裝。拼裝時為便于拼裝和達(dá)到最好的效果，可先拼裝就位 B 塊（當(dāng)管片逆時針扭轉(zhuǎn)時）或 C 塊（當(dāng)管片順時針扭轉(zhuǎn)時）管片。 連接螺栓沒達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求現(xiàn)象螺栓的擰緊力矩未達(dá)到要求，有些螺母用手就能擰動。雙頭螺柱一頭超出螺母另一頭縮入螺母，使螺紋的有效連接長度不能保證，嚴(yán)重時個別的螺栓沒有穿進(jìn)。原因分析（1）拼裝質(zhì)量不好，導(dǎo)致相鄰管片之間錯位嚴(yán)重，有的螺栓無法穿進(jìn)；（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(jìn)度，忽視了擰緊螺栓的工作。有時甚至出現(xiàn)螺栓上未套螺母的情況；（4）未及時進(jìn)行復(fù)緊，尤其是底部、兩肩部位的螺栓，復(fù)緊難度大，往往漏擰。預(yù)防措施（1）提高管片拼裝質(zhì)量，及時糾正環(huán)面不平或環(huán)面與隧道軸線不垂直度等，使每個螺栓都能正確地穿過手孔；（2）嚴(yán)格控制螺栓的加工質(zhì)量，定期抽查，發(fā)現(xiàn)問題及時更換。不符合質(zhì)量要求的螺栓應(yīng)退換；（3）加強(qiáng)施工管理，做好自檢、互檢、抽檢工作，確保螺栓穿進(jìn)及擰緊的質(zhì)量。治理方法（1）未穿入螺栓的管片，可采用特殊工具對螺栓孔進(jìn)行擴(kuò)孔，使螺栓可以穿過；（2）對不能穿過的孔換用小直徑等強(qiáng)度的螺栓；（3）加工專用平臺，對隧道的所有連接螺栓進(jìn)行檢查和復(fù)緊。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。原因分析（1）管片拼裝的中心與盾尾中心不同心，管片與盾尾相碰，為了將管片拼裝在盾尾內(nèi)，將管片徑向內(nèi)移，造成過大的環(huán)高差；（2）管片拼裝的橢圓度較大，造成環(huán)高差過大；（3）管片的環(huán)面與隧道軸線不垂直，如繼續(xù)上一環(huán)的方向拼裝將會與盾尾相碰，將管片向相反方向位移，造成過大的環(huán)高差；（4）管片在脫出盾尾后建筑空隙沒有及時填充，管片在自重的作用下落低，造成環(huán)高差過大。預(yù)防措施（1）將管片在盾構(gòu)內(nèi)居中拼裝，使管片不與盾構(gòu)相碰；（2）保證管片拼裝的整圓度；（3）糾正管片環(huán)面與隧道軸線的不垂直度；（4）及時、充足地進(jìn)行同步注漿，用同步注漿的漿液將管片托住，減少環(huán)高差；（5）嚴(yán)格控制盾構(gòu)推進(jìn)軸線和盾構(gòu)姿態(tài)，確保管片能拼于理想的位置上。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。 管片橢圓度過大現(xiàn)象拼裝完成的管片的水平直徑和垂直直徑相差過大，導(dǎo)致橢圓度超過標(biāo)準(zhǔn)。原因分析（1）管片的拼裝位置中心與盾尾的中心不同心，管片無法在盾尾內(nèi)拼裝成正圓，只能拼裝成橢圓形；（2）管片的環(huán)面與盾構(gòu)軸線不垂直，使管片與盾構(gòu)的中心不同心；（3）單邊注漿使管片受力不均勻。預(yù)防措施（1）經(jīng)常糾正盾構(gòu)的軸線，使盾構(gòu)沿著設(shè)計軸線前進(jìn)，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。治理方法（1）采用楔子環(huán)管片借隧道的軸線，使管片的拼裝位置處在盾尾的中心；（2）控制盾構(gòu)糾偏，使管片能在盾尾內(nèi)居中拼裝；（3）待管片脫出盾尾后，由于四周泥土的擠壓力近似相等，使橢圓形管片逐漸恢復(fù)圓形，此時對管片的環(huán)向螺栓進(jìn)行復(fù)緊，使各塊管片的連接可靠。（5）安裝管片質(zhì)量保證措施1）嚴(yán)格進(jìn)場管片的檢查，破損、裂縫的管片不用。下井吊裝管片和運(yùn)送管片時注意保護(hù)管片和止水條，以免損壞。2）止水條及軟木襯墊粘貼前，將管片進(jìn)行徹底清潔，以確保其粘貼穩(wěn)定牢固。施工現(xiàn)場管片堆放區(qū)設(shè)有防雨淋設(shè)施。3）管片安裝前對管片安裝區(qū)進(jìn)行清理，清除如污泥、污水，保證安裝區(qū)及管片相接面的清潔。4）嚴(yán)禁非管片安裝位置的推進(jìn)油缸與管片安裝位置的推進(jìn)油缸同時收縮。5）管片安裝時必須運(yùn)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。調(diào)整時動作要平穩(wěn)，避免管片碰撞破損。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。7）管片安裝質(zhì)量以滿足設(shè)計要求的隧道軸線偏差和有關(guān)規(guī)范要求的橢圓度及環(huán)、縱縫錯臺標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。35