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盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是盾構(gòu)隧道工程的重要環(huán)節(jié)，施工中，針對盾構(gòu)工程的特點，管片在施工過程中易出現(xiàn)破損、崩角等質(zhì)量通病。采取合理的管片修補(bǔ)技術(shù)措施，才能確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計與施工規(guī)范要求。

 

二、隧道管片破損機(jī)理

 

引起隧道管片破損的主要原因是吊裝或水平運(yùn)輸過程中磕碰；盾構(gòu)掘進(jìn)過程中盾構(gòu)姿態(tài)控制不當(dāng)；拼裝過程中違反操作規(guī)程。具體可分為以下幾類：

 

1、管片在運(yùn)輸、吊裝過程中受擠壓、碰撞，缺邊掉角；

 

2、在掘進(jìn)中盾構(gòu)姿態(tài)控制不當(dāng)，造成盾尾與管片的間隙過小或者沒有間隙，管片出盾尾時被盾殼拉傷，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)調(diào)整時,千斤頂行程差過大而導(dǎo)致受力不均出現(xiàn)管片損壞；

 

3、管片拼裝質(zhì)量差，螺栓未擰緊，接縫張開過大，以致推進(jìn)過程中管片受力不均，造成崩角和破損；

 

4、千斤頂撐靴 在管片上不正(盾尾間隙不均勻時)會使管片內(nèi)側(cè)或外側(cè)的混凝土破損。

 

三、管片破損修補(bǔ)措施

 

1、缺角、崩角管片修補(bǔ)方法

 

修補(bǔ)材料:

 

① 雙組份高聚物盾構(gòu)管片修補(bǔ)劑；

 

② HP-1高滲透性環(huán)氧防腐涂料；

 

修補(bǔ)方式：

 

①對缺損部位鑿毛處理，用鋼絲刷清除破損部位的殘渣，用水清洗干凈；

 

②按照乳灰比1：6拌合高聚物盾構(gòu)管片修補(bǔ)劑，分層進(jìn)行修補(bǔ)，每層厚度控制在15mm以內(nèi)，分層修補(bǔ)時間間隔0.5～1h；

 

④面層涂刷兩遍（沒變尖閣2-3h）HP-1高滲透環(huán)氧防腐涂料進(jìn)行平色。

 

2、裂縫管片修補(bǔ)方法

 

修補(bǔ)材料：

 

① 雙組份高聚物盾構(gòu)管片修補(bǔ)劑

 

② HP-1高滲透性環(huán)氧防腐涂料；

 

修補(bǔ)方法：

 

①用角磨機(jī)沿裂縫開出V型溝槽，用鋼絲刷清除破損部位的殘渣，用水清洗干凈；

 

②人工嵌入拌合好的XB-GP雙組份高聚物盾構(gòu)管片修補(bǔ)劑，乳灰比1：6；

 

③面層涂刷兩遍（沒變尖閣2-3h）HP-1高滲透環(huán)氧防腐涂料進(jìn)行平色。

 

四、降低管片破損率保證措施

 

在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，不可避免的遇到管片裂紋、破損等質(zhì)量通病，將通過以下幾項措施降低管片的破損率：

 

1、加強(qiáng)管片水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸?shù)墓芾怼９芷綀鲰毥?jīng)質(zhì)量員驗收合格后方可卸車；管片下井前須經(jīng)施工員檢查，保證角、掉邊的管片吊裝下井；管片拼裝前，由盾構(gòu)司機(jī)再次復(fù)查管片在水平運(yùn)輸中是否有碰撞，盾構(gòu)司機(jī)檢查無誤后管片方能進(jìn)入拼裝程序。

 

2、對盾構(gòu)司機(jī)實行技術(shù)指令制度。要求盾構(gòu)機(jī)司機(jī)每環(huán)糾偏量不得超過5mm,保持盾構(gòu)姿態(tài)相對穩(wěn)定，避免盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整過猛，出現(xiàn)管片與盾尾間隙過小，管片出盾尾時被拉傷；嚴(yán)格控制同步注漿和二次注漿壓力，同補(bǔ)注漿壓力控制在0.15～0.3MPa，二次注漿壓力控制在0.3～0.5MPa，防止注漿壓力過大損傷管片；嚴(yán)格控制同步注漿量，根據(jù)土質(zhì)情況，每環(huán)注漿量一般為3～5方，防止注漿量過大擠損管片。

 

3、加強(qiáng)對管片拼裝質(zhì)量的控制，通過對盾構(gòu)拼裝作業(yè)人員的拼裝指導(dǎo)和制定獎罰措施，保證管片拼裝中不出現(xiàn)接縫張開大、螺栓未擰緊等導(dǎo)致的管片受力不均而破損的現(xiàn)象。

 

附：性能指標(biāo)

 

1、雙組份高聚物盾構(gòu)管片修補(bǔ)劑

 

項目

 

技術(shù)指標(biāo)

 

抗壓強(qiáng)度（MPa）

 

1d

 

≥20.0

 

抗壓強(qiáng)度（MPa）

 

28d

 

≥50.0

 

抗折強(qiáng)度（MPa）

 

1d

 

≥4.0

 

抗折強(qiáng)度（MPa）

 

28d

 

≥10.0

 

粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）

 

28d

 

≥1.0

 

收縮率（%）

 

28d

 

≤0.10

 

2、 HP-1高滲透性環(huán)氧防腐涂料；

 

項目

 

技術(shù)指標(biāo)

 

粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）

 

28d

 

干面

 

≥3.0

 

濕面

 

≥2.0

 

涂層抗?jié)B壓力（MPa）

 

28d

 

≥1.0

 

抗凍性

 

涂層無開裂、起皮、剝落

 

耐化學(xué)介質(zhì)

 

耐酸性

 

涂層無開裂、起皮、剝落

 

耐堿性

 

涂層無開裂、起皮、剝落

 

耐鹽性

 

涂層無開裂、起皮、剝落

 

用途

 

跨海、跨江大橋浪濺區(qū)的防腐蝕與抗沖磨；

 

地鐵建設(shè)中盾構(gòu)管片的抗?jié)B防腐；

 

大型混凝土輸水管道的防腐；

 

石油化工混凝土設(shè)施的防腐；

 

電站大壩混凝土結(jié)構(gòu)的防腐；

 

水閘、渡槽和水渠的防腐抗?jié)B與病害治理；

 

火電廠煙氣脫硫裝置中混凝土結(jié)構(gòu)的防腐；

 

核電站安全殼（混凝土結(jié)構(gòu)部分）的抗?jié)B防腐等。