盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)強度是盾構(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技術(shù)措施,才能確保工程質(zhì)量達到設(shè)計與施工規(guī)范要求。
二、隧道管片破損機理
引起隧道管片破損的主要原因是吊裝或水平運輸過程中磕碰;盾構(gòu)掘進過程中盾構(gòu)姿態(tài)控制不當;拼裝過程中違反操作規(guī)程。具體可分為以下幾類:
1、管片在運輸、吊裝過程中受擠壓、碰撞,缺邊掉角;
2、在掘進中盾構(gòu)姿態(tài)控制不當,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、管片破損修補措施
1、缺角、崩角管片修補方法
修補材料:
① 雙組份高聚物盾構(gòu)管片修補劑;
② HP-1高滲透性環(huán)氧防腐涂料;
修補方式:
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)管片修補劑,分層進行修補,每層厚度控制在15mm以內(nèi),分層修補時間間隔0.5~1h;
④面層涂刷兩遍(沒變尖閣2-3h)HP-1高滲透環(huán)氧防腐涂料進行平色。
2、裂縫管片修補方法
修補材料:
① 雙組份高聚物盾構(gòu)管片修補劑
② HP-1高滲透性環(huán)氧防腐涂料;
修補方法:
①用角磨機沿裂縫開出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)氧防腐涂料進行平色。
四、降低管片破損率保證措施
在盾構(gòu)掘進過程中,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、加強管片水平運輸和垂直運輸?shù)墓芾?。管片到場須?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)司機再次復(fù)查管片在水平運輸中是否有碰撞,盾構(gòu)司機檢查無誤后管片方能進入拼裝程序。
2、對盾構(gòu)司機實行技術(shù)指令制度。要求盾構(gòu)機司機每環(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;嚴格控制同步注漿和二次注漿壓力,同補注漿壓力控制在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
1、雙組份高聚物盾構(gòu)管片修補劑
項目
技術(shù)指標
抗壓強度(MPa)
1d
≥20.0
抗壓強度(MPa)
28d
≥50.0
抗折強度(MPa)
1d
≥4.0
抗折強度(MPa)
28d
≥10.0
粘結(jié)強度(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
粘結(jié)強度(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;