本文根據(jù)盾構(gòu)法隧道管片在生產(chǎn)過程、運(yùn)輸過程、拼裝過程以及使用過程中裂紋產(chǎn)生的原因進(jìn)行了全面分析，并根據(jù)不同成因提出相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施，對(duì)預(yù)防管片施工過程中產(chǎn)生裂紋甚至開裂提供參考。

引言

城市軌道交通具有較高準(zhǔn)時(shí)性、舒適性、便捷性、安全性及較大的運(yùn)輸能力等優(yōu)點(diǎn)，如今已成為解決城市交通出行問題的主要出路。盾構(gòu)法作為城市軌道交通的施工工法之一，具有施工過程安全、機(jī)械化作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度低、地表沉降易于控制、對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物影響小等優(yōu)點(diǎn)，已在城市軌道交通建設(shè)過程中得到廣泛應(yīng)用。雖然盾構(gòu)法隧道具有如此的眾多優(yōu)點(diǎn)，但管片在施工過程中仍然不可避免地出現(xiàn)管片開裂、滲水、漏水、錯(cuò)臺(tái)等質(zhì)量缺陷，其中管片開裂引起后果最為嚴(yán)重。筆者根據(jù)在蘇州、廣州、重慶的施工經(jīng)歷，針對(duì)盾構(gòu)法隧道管片開裂的成因進(jìn)行比較、分析和討論并進(jìn)行總結(jié)歸納，以供同行借鑒、討論，以期提高盾構(gòu)法隧道施工質(zhì)量。

造成管片開裂的原因很多很復(fù)雜，按管片從生產(chǎn)到最終使用的時(shí)間段可將管片開裂劃分為四類，即管片生產(chǎn)過程產(chǎn)生的開裂、管片運(yùn)輸及貯存過程中產(chǎn)生的開裂、盾構(gòu)施工過程產(chǎn)生的開裂以及盾構(gòu)隧道使用過程中產(chǎn)生的開裂。

管片生產(chǎn)過程產(chǎn)生的開裂

1.管片開裂原因

管片生產(chǎn)階段造成的開裂主要分為兩部分，第一部分為管片生產(chǎn)時(shí)采用不合理的配合比、使用不科學(xué)的施工工藝、振搗不密實(shí)造成管片裂紋，第二部分為管片養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的表面龜裂。

2.生產(chǎn)階段管片開裂對(duì)策

（1）按《普通混凝土拌合物性能實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 20080）進(jìn)行試驗(yàn)、試配配合比，以經(jīng)濟(jì)、合理的原則進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。應(yīng)注意根據(jù)氣溫、濕度等外部因素調(diào)整配合比。

（2）《盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定“管片澆筑成型后，在初凝前應(yīng)再次進(jìn)行壓面”。初凝前壓面有利于減少混凝土表面的塑性裂縫。

（3）盾構(gòu)法隧道管片一般采用兩種振搗方式，一種是整體振搗模式，另一種人工振搗模式。整體振搗的優(yōu)點(diǎn)是振動(dòng)能量大，操作方便，水平面混凝土振搗均勻，缺點(diǎn)是在上孤面或外孤面易形成浮漿。人工振搗優(yōu)點(diǎn)是特殊位置（如吊裝孔、螺栓孔）振搗質(zhì)量易控制。缺點(diǎn)是對(duì)于整體振搗所產(chǎn)生的上層浮漿，必須額外增加混凝土進(jìn)行補(bǔ)償，否則其上弧面會(huì)產(chǎn)生很多表面收縮裂縫，嚴(yán)重影響保護(hù)層的質(zhì)量。

（4）管片混凝土澆筑成型至拆模期間應(yīng)覆蓋保濕，可采用自然養(yǎng)護(hù)或蒸汽養(yǎng)護(hù)。管片拆模后應(yīng)進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水池內(nèi)水要干凈清潔，不得出現(xiàn)綠苔等異物。

采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定養(yǎng)護(hù)制度。

管片運(yùn)輸及貯存過程中產(chǎn)生的開裂

管片自養(yǎng)護(hù)完成后，至少吊運(yùn)7次才能進(jìn)行拼裝，因此在管片運(yùn)輸、堆放中做好成品保護(hù)工作，吊裝及運(yùn)輸過程受控于操作人員，要求操作工人有強(qiáng)烈責(zé)任心，而且每一步須認(rèn)真操作，避免管片之間發(fā)生碰撞。

管片放置場(chǎng)地須平整，根據(jù)場(chǎng)地地形及管片吊裝方式可采用內(nèi)弧面向上或單片側(cè)向方式碼放，各個(gè)管片之間須放置墊木，碼放高度不超過四片（按規(guī)范要求或設(shè)計(jì)計(jì)算）。

盾構(gòu)施工過程中產(chǎn)生的開裂

1.盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)裂縫成因及對(duì)策

裂縫成因：通常情況下，盾構(gòu)在調(diào)整姿態(tài)、過小半徑曲線時(shí)操作過急便會(huì)會(huì)產(chǎn)生管片破損、開裂、滲漏水及錯(cuò)臺(tái)等質(zhì)量問題，這主要是由于盾構(gòu)機(jī)操作手為匹配盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)與隧道線路線性，調(diào)整油缸行程及推力，導(dǎo)致管片受力不均產(chǎn)生管片錯(cuò)臺(tái)及開裂。

應(yīng)對(duì)方法：（1）隧道轉(zhuǎn)彎時(shí)提前調(diào)整姿態(tài)，同時(shí)應(yīng)盡量避免急糾偏。（2）利用管片楔形量調(diào)整油缸行程差。（3）防止因刀盤形成泥餅而導(dǎo)致總推力過大。

2.管片上浮裂縫產(chǎn)生的原因及對(duì)策

管片穩(wěn)定后的高程高于安裝時(shí)的高程為管片上浮。

管片上浮原因：在硬巖地層，裂隙發(fā)育，含水豐富，管片在挖掘后的地層孔洞內(nèi)由于受到水的浮力作用便會(huì)上浮。

應(yīng)對(duì)方法：

（1）采用快凝漿液注漿，盡快封閉管片與地層的間隙，防止隧道上浮。

（2）同步注漿注意注漿的同步性和均勻性，根據(jù)總的方量計(jì)算，每100mm需注入的33---40個(gè)沖程量，注漿時(shí)均等注入空隙，同時(shí)做到上部的兩個(gè)注漿管的注漿量要為總的注漿量的3/4。

（3）在同步注漿的基礎(chǔ)上，結(jié)合聚氨脂注漿在隧道周圍形成環(huán)箍，每隔10m打一道環(huán)箍，使隧道縱向形成間隔的止水隔離帶，以減緩、制約隧道上浮。

3.管片拼裝過程中的開裂

管片拼裝過程中的開裂主要是人為因素，管片拼裝前須清理接縫，避免野蠻操作，環(huán)縫拼裝應(yīng)平整為下一環(huán)的拼裝奠定良好基礎(chǔ)。

有時(shí)二次注漿壓力過大也會(huì)造成管片的開裂。

管片在使用過程中的開裂

地鐵運(yùn)營(yíng)過程中產(chǎn)生的開裂主要原因是隧道周邊土壓、水壓發(fā)生改變或地鐵列車振動(dòng)土體而產(chǎn)生的。筆者尚未經(jīng)歷管片使用過程中的裂縫，在此便不再贅述。

開裂管片的修補(bǔ)

管片裂縫修補(bǔ)前須制定《管片修補(bǔ)方案》，針對(duì)個(gè)別管片細(xì)微裂紋，首先可用高壓水或壓縮空氣吹洗干凈后，采用膠皇（膠皇：水=1：0.6的混合液，根據(jù)試驗(yàn)確定）拌合的高標(biāo)號(hào)水泥漿或水泥砂漿進(jìn)行填補(bǔ)磨平，并嚴(yán)格控制實(shí)施程序和表面壓實(shí)抹光質(zhì)量，做到既能保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又能保證外觀顏色一致、美觀;對(duì)寬度超過0.2mm的裂縫，首先將裂縫鑿成“V”型（須鑿到裂縫根部或裂縫寬度小于規(guī)范要求處），沖洗破損面后采用上述材料進(jìn)行修補(bǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，只要下定決心從各個(gè)不同的角度來(lái)了解盾構(gòu)管片裂縫產(chǎn)生的原因，通過不斷得摸索和試驗(yàn)，從每一個(gè)可能出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)上都做好防控工作，管片開裂的防治就一定會(huì)取得新的成就。

（作者單位：重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司）