地铁工程中盾构法隧道的质量缺陷和改进措施

摘要：随着时代的发展，地铁工程在城市文明的建设中起着越来越重要的作用。但是由于地质条件的复杂，地铁建设的投资巨大以及建设的周期过长，使得地铁工程建设实施的难度很大。在工程建设中采用盾构法可带来很多方便，但同时也会引发一系列质量问题，如预制管片质量问题、水利方面的问题等。文章通过研究盾构法隧道的质量缺陷，提出了一些改进措施。

关键词：地铁工程；盾构法；质量缺陷；改进措施 文献标识码：A

中图分类号：U455 文章编号：1009-2374（2015）21-0116-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.058

近年来，随着城市人口的不断发展，交通问题越来越严重，地铁工程建设在解决城市交通问题的过程中发挥了重要的作用。但是由于地铁的不完善也造成了很多交通问题。为使地铁工程中盾构法隧道的质量问题得到重视和解决，本文主要从预制管片方面、防水方面、安装成环管片等问题出发，提出相关改进措施，为人民的生活安全多提供一些保障。

1 地铁工程建设事故

从表1中可以看出，地铁的质量问题严重影响着人们的生活和生命安全。国家应重视地铁的质量安全问题，积极采取改进方案，保障人民的生命安全。同时也应完善相关法律，明确地铁事故中各方的责任，尽量的减少由于质量问题造成的经济损失和人员伤亡。

2 质量问题及改进措施

2.1 预制管片的质量问题与建议

2.1.1 管片混凝土的抗裂性。在地铁工程项目中，裂缝不仅会使工程的整体结构和受力状态发生变化，而且还会影响工程的耐久性。因此，提高管片混凝土的抗裂性在工程建设项目中显得尤为重要。尽管在施工过程中已采取了很多措施来提高混凝土的抗裂性，但是这些措施还停留在表面，没有在实践的基础上具体的检验。从其他工程的实践经验来看，建议以后在地铁工程建设过程中，可以用极限拉伸应变值ε来衡量混凝土的抗裂性能。在工程上认为，混凝土发生裂缝的条件是混凝土的拉伸形变超过了混凝土的极限拉伸值。利用这个指标，我们就可以对工程进行预测，在工程实施前就对工程的裂变性做出控制，从而避免不必要的损失。

2.1.2 管片混凝土的耐久性。要保证地铁工程结构的耐久性，应从两个方面进行考虑：材料的耐久性和结构工作状态的耐久性。所谓材料的耐久性就是原材料在物理、化学等作用下，其状态不易发生改变的性质。在地铁工程建设中，原材料的耐久性主要是指混凝土的耐久性。

管片C50混凝土属于高强的混凝土。现代的混凝土性能相比过去提高很多，但隐藏的最大的问题就是耐久性问题。在地铁工程中，不论是采用高强混凝土还是现行的混凝土标准，都要根据实际的地质条件和周围环境状况，采用恰当的衡量耐久性的标准来衡量，不仅要满足混凝土的抗渗指标，还要满足混凝土的抗冻性指标、耐碳化性指标以及耐侵蚀性指标。

2.1.3 预制管片的整体试验。现行的钢筋混凝土预制构件规范指出，预制构件必须进行成品构件的实际受荷实验，因为这是符合规范的要求，对管片进行整体的实验可以全面的了解管片的整体性能，对预制管片进行整体试验可以使承包商整个工序的质量有所提高。

2.2 盾构隧道的质量问题与建议

2.2.1 外防水涂层。在地铁工程建设中，外防水涂层的质量缺陷体现在以下三个方面：原材料的质量得不到控制；施工阶段的工艺质量无法控制；施工完成后，对涂层技术的指标检验无法满足。人们普遍认为外防水涂层的功能仅仅是防水而已，所以就忽略其质量的重要性。而实际上外防水涂层具有三个作用：保护管片混凝土不受环境水的污染；管片受到损害后，涂层仍然可以保护混凝土不受环境的污染；防水作用。由此可见外防水涂层的重要性。又由于涂层对空气的湿度有一定的要求，所以涂层的制作必须在有遮蔽的条件下进行。所以，建议外防水涂层的制作最好在预制场内进行。

2.2.2 止水条的检验。在盾构法隧道中，防水方式与矿山法隧道中的方法是不同的。管片间的缝隙仅为2～4mm，缝隙间的防水主要是靠水膨胀止水条，所以对止水条的质量要求就相当高。建议在施工后加强对止水条质量的检验，包括其耐久性的检验。

2.2.3 止水条的位置。止水条的位置不能离外弧太近，如果太近，当止水条与管片粘贴不牢的时候，止水条就容易被管片挤到外面。所以建议止水条的位置向内移动20～30mm，防止被挤出外面。

2.2.4 注浆孔封堵。为能够有效封堵注浆孔处流出来的水，建议在封堵处前面设置一条小水沟，在所有的工程确认结束后，安装一个遇水膨胀的止水环。止水环的材料最好与管片止水条的材料一样。

2.2.5 注浆。注浆是为了填补周围的岩石与管片间的缝隙，加强工程质量的强度，防止地层的下降。而且，当止水条的功能失效后，注浆体会对管片进行一定的保护，使得后期的维修工作难度降低。由此可见注浆工作的重要性，建议加强注浆工程质量的检验，保障后续工作的进行。

2.3 衬砌环的质量问题与建议

2.3.1 管片拼装错台的质量标准。地铁施工与验收规范允许单个环内管片间的错台误差值为5mm，环与环间的错台误差值为4mm，但是基于我们现在的技术水平，难以把误差减小到这样的范围。所以，必须确定拼装错台的标准。基于个人经验，本人认为拼装错台的标准确定应考虑以下几个方面的要素：考虑错台是否影响工程的美观性；是否影响管片间的防水方式；是否影响管片间横纵向的连接刚度。根据国外的经验，结合我国目前存在的问题，制定管片拼装错台的质量标准势在

必行。

2.3.2 裂缝、崩裂的修补。工程部门人员面对的另一个重要问题就是用什么材料对管片间的裂缝和崩裂进行修补。考虑这个问题时应从以下两个方面出发：要考虑质量引起的缺陷对管片的影响到底有多大，有多大把握控制缺陷造成的影响；用于修补的材料与原材料之间的力学性能差异，在缺口处发生一些变化时，修补用的材料能多大程度的接受新的变化。以后要加强对裂缝修补工艺的重视，不要做无用功。

3 结语

本文针对地铁工程中盾构法隧道的质量问题做出分析并提出一些建议，主要包括两个方面：（1）引入混凝土的极限拉伸应变值来衡量混凝土的抗裂性；（2）加强各项指标的检验。由于地铁工程的复杂性，施工难度的艰巨性，各方面的质量问题都需要引起相关部门的重视，政府也应该加以关注，为人民的生命负责。

参考文献

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[2] 李鸿威，刘树亚.地铁工程中盾构法隧道的质量缺陷和改进办法[J].建筑技术，2011，（11）.

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[4] 王芳.地铁隧道盾构施工风险分析及对策研究[D].西安建筑科技大学，2012.

作者简介：李子成（1984-），男，广东大埔人，广东华隧建设股份有限公司中级工程师，研究方向：盾构施工。

（责任编辑：黄银芳）