盾构管片预埋槽道固定安装技术及质量控制

  摘要：介绍了南京地铁某标段盾构隧道双线盾构管片预埋槽道固定安装的工艺 流程、实施工程技术要点及质量控制措施，重点阐述了盾构管片在预制过程中的预埋 槽道固定安装技术。

  关键词：盾构管片预埋槽道 安装固定 1、概况 1.1 预埋槽道介绍 预埋槽道是一种预埋于盾构管片混凝土中的槽形装置，由一条 U 型槽和分布 在 U 型槽背面的锚杆组成，预先安置于混凝土管片内部，可使用与之配套的 T 形 螺栓安装区间隧道内的供电电缆、通信电缆、信号电缆、泄漏电缆、给排水及消 防、疏散平台、设备与器材等。预埋槽道图及使用效果见图 1.1-1、1.1-2。 预埋槽道减少了后期设施安装时在区间隧道衬砌管片上的后锚固作业量和对 衬砌管片的损伤和破坏，提高了施工效率、改善了隧道内作业环境、有效保证了 管片的耐久性。

  图 1.2-1 预埋槽道及 T 形螺栓 图 1.2-2 预埋槽道尺寸 2、现存技术分析 根据前期对深圳、兰州、上海和北京等地的考察、了解，盾构管片在预制过 程中，槽道的固定安装主要有如下两种固定安装方法： ⑴槽道开孔、绝缘螺栓固定：兰州地铁 1 号线管片槽道的固定安装采用了此 技术，该技术需要在槽道上预先开孔，标准块和连接块的槽道 3130mm 长，需开 孔 5 处；封顶块预埋槽道 890mm 长，需开孔 3 处，并使用配套的螺栓和绝缘螺 母。螺栓焊接固定在管片模具上，通过绝缘螺栓将槽道拧紧。如图 2-1、2-2 所示。

  图 3.1-1 固定点尺寸大样 图 3.1-2 固定点位置复核 3.2 槽道固定 槽道固定安装方法可归纳为：槽道水平固定→槽道垂直固定→钢筋笼固定。 详细如下： ⑴槽道的水平固定：由于先前对模具进行了改造、复核，只需把槽道按固定 点位置放置即可达到槽道的水平固定，具体见本章 3.1。 ⑵槽道垂直固定： 槽道水平固定完成后，采取了专用紧固件（图 3.2-1，含水平压板、绝缘螺栓、 绝缘垫片）进行垂直固定，见图 3.2-2。水平压板（钢板）与钢筋笼焊接牢固，板 面留有孔，可左右调节螺栓位置；绝缘螺栓拧紧固定槽道。标准块及邻接块设置

  图 2-3 上海槽道固定样例图 3、槽道固定安装技术 盾构管片模具中有效的固定安装预埋槽道，可以有效的预防槽道在管片预制过程中 出现位置偏差，保证槽道在管片中的安装质量，减少盾构区间管片完成后的后锚 固作业，大幅度提升施工效率，更能减少对管片结构的破坏，确保结构耐久性。 该技术的施工工序为：模具改造→槽道固定→混凝土浇筑。其中模具改造的 精确性和预埋槽道固定安装的牢固性直接影响着管片成品的质量。如果模具改造 不精确，管片成品会出现槽道偏位等现象，槽道的预埋固定质量控制不好，将会 造成管片出现槽道漏浆的现象，导致没办法使用、甚至报废，因此模具改造和预埋 滑槽固定为本技术的重难点。 3.1 模具改造 由于模具限制，槽道本身无法在模具上得到固定，因此采用管片模具上采用 二氧化碳保护焊焊接钢制限位点的方式来固定槽道在模具水平方向的固定。首先 在管片模具上焊接限位点防止槽道水平方向移动。标准块和邻接块中预埋的槽道 单根长 3130mm，沿槽道长度方向设置三处“左右向固定点”，防止槽道水平移动； 在槽道的一个端头设置一处“前后向固定点”，使槽道快速定位。封顶块中预埋的 槽道单根长 890mm，设置两处“左右向固定点”和一处“前后向固定点”即可。 槽道本体设计宽度值为 30±1mm，通过对进场槽道的验收，由于槽道表面有 镀锌涂层和抗碱涂层，实际宽度值以 31mm 居多，因此设定固定点间的宽度值为 32mm，单个限位点长 10mm、高 10mm、厚 3mm。标准块和邻接块中 1 根槽道 设置 3 组水平限位点（1 组 2 个点），封顶块中 1 根槽道设置 2 组水平限位点。 如图 3.1-1 所示。 模具改造完成，由专职质检人员对改造后的模具进行检测，满足要求。如图 3.1-2 所示。

  图 1.1-1 预埋槽道及 T 形螺栓 图 1.1-2 预埋槽道使用效果图 1.2 工程概况 本标段包括中间盾构工作井、盾构区间、明挖盾构井明挖区间三部分，盾构 区间盾构管片共计 1807 环，每环由 6 片组成，包含 1 块封顶块、2 块邻接块、3 块标准块。管片外径 6200mm，内径 5500mm，宽度 1200mm，厚度 350mm。管 片混凝土强度等级为 C50，抗渗等级 P10。盾构管片全环需要预埋单根槽道，其 中 342 环需固定接触网支架，在封顶块和左右邻接块处需额外增加 1 根槽道。 本预埋槽道相关设计参数见表 1-1、图 1.2-1、图 1.2-2。 表 1-1 盾构管片及预埋槽道设计参数统计

  图 2-1 开孔固定示意图 图 2-2 开孔固定实景图 此方法导致槽道上预留孔洞使槽道抗拉、抗剪等力学性能减弱；槽道开孔， 混凝土浆液容易堵塞槽道；清理浆液会破坏抗碱涂层、影响耐久性；砼浇筑时模 具的高频震动易造成螺栓松动、槽道固定失效、漏浆，致使拆模后外观效果差。 严重的槽道内部被堵塞没办法使用。 ⑵紧固件＋U 型拉筋固定：上海地铁 5 号线 号线 号线等多 条线路的盾构管片槽道固定安装采用了此技术。该技术需要用专用紧固件与钢 筋笼主筋焊接将槽道垂直方向固定牢固，再使用 U 型拉筋将钢筋笼与管模固定、 防止钢筋笼移动导致槽道发生偏位。如图 2-3 所示。但该技术更适合上海地区

  的管模，模具内部的芯棒是直线型的，南京等地方的管模内的芯棒是弧形的。 此方法 U 型筋焊接施工前需专人进行特定尺寸的 U 型筋加工，工作量较多，

  耗时较长，效率低。尤其流水线大批量施工时，容易出错。某个钢筋笼出错即造 成后面流水线其他钢筋笼的停工。

  因此，我项目决定在现有基础上对预埋槽道的固定安装技术进行改良，使其 在不破坏成型管片与槽道力学性能的前提下使预埋槽道得到一定效果的固定，保证每 环管片成型后，外观美观的同时又保证预埋槽道得到一定效果固定，减少后期对管片 的二次施工。最终我项目确定通过用“紧固件＋水平限位筋”固定方式来达到槽道 在模具中的固定。