盾構(gòu)隧道襯砌

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一、 斷面形式

根據(jù)隧道的使用要求、施工技術(shù)的可能、外圍土層的特性、隧道受力等因素，其斷面一般有圓形、矩形、半圓形、馬蹄形等多種形式，最常用襯砌的斷面形式是圓形。

因?yàn)閳A形隧道襯砌斷面有以下優(yōu)點(diǎn)：

可以等同地承受各方向的外部壓力。尤其是在飽和含水軟土地層中修建地下隧道，由于頂壓、側(cè)壓較為接近、更可顯示出圓形隧道斷面的優(yōu)越性。

施工中易于盾構(gòu)推進(jìn)。

便于管片的制作、拼裝。

盾構(gòu)即使發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)斷面的利用也毫無妨礙。

二、 內(nèi)部使用限界的確定

隧道內(nèi)部輪廓的凈尺寸應(yīng)根據(jù)建筑限界或工藝要求并考慮曲線影響及盾構(gòu)施工偏差和隧道不均勻沉降來決定。對(duì)于地鐵，為了確保列車安全運(yùn)行，凡接近地鐵線路的各種建筑物及設(shè)備、管線，必須與線路保持一定距離。因此，應(yīng)根據(jù)線路上運(yùn)行的車輛在橫斷面上所占有的一定空間，正確決定內(nèi)部使用限界。

1.車輛限界

車輛限界是在平、直線路上運(yùn)行中的車輛可能達(dá)到的最大運(yùn)動(dòng)包跡線，就是車輛在運(yùn)行中橫斷面的極限位置，車輛任何部分都不得超出這個(gè)限界。

2.建筑限界

建筑限界是決定隧道內(nèi)輪廓尺寸的依據(jù)，是在車輛限界以外一個(gè)形狀類似的限界。任何固定的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管線都不得侵入這個(gè)限界以內(nèi)。建筑限界是由車輛限界外增加適量安全間隙來求得的，其值一般為150～200mm。

三、 單雙層襯砌的選用

應(yīng)根據(jù)隧道的功能、外圍土層的特點(diǎn)、隧道受力等條件，分別選用單層裝配式襯砌，或在單層裝配式襯砌內(nèi)再澆筑整體式混凝土、鋼筋混凝土內(nèi)襯的雙層襯砌。雙層襯砌施工周期長，造價(jià)貴，且它的止水效果在很大程度上還是取決于外層襯砌的施工質(zhì)量、滲漏情況，所以只有當(dāng)隧道功能有特殊要求時(shí)，才選用雙層襯砌。通常在滿足工程使用要求的前提下，應(yīng)優(yōu)先選用單層裝配式鋼筋混凝土襯砌。單層預(yù)制裝配式鋼筋混凝土襯砌的施工工藝簡單，工程施工周期短，節(jié)省投資。

四、襯砌分類

1.鑄鐵管片

鑄鐵管片強(qiáng)度高，易鑄成薄壁結(jié)構(gòu)，管片重量輕，搬運(yùn)安裝方便，管片精度高外形準(zhǔn)確，防水性能好。但加工設(shè)備要求高，造價(jià)大。該管片需翻砂成型后用大型金屬切削機(jī)械加工。

2.鋼管片

主要用型鋼或鋼板焊接加工而成，其強(qiáng)度高、延性好、運(yùn)輸安裝方便，精度稍低于鑄鐵管片。但在施工應(yīng)力作用下易變形，在地層內(nèi)也易銹蝕。

3.鋼筋混凝土管片

該種材料制作而成的管片有一定強(qiáng)度，加工制作比較容易，耐腐蝕，造價(jià)低，是最常用的管片形式。但較笨重，在運(yùn)輸、安裝施工工程中易損壞。

4.擠壓混凝土襯砌

這是一類新工藝，盾尾后部設(shè)有相連接的滑模臺(tái)車，盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)混凝土泵同時(shí)向盾尾連續(xù)壓注混凝土，形成襯砌，并兼作盾構(gòu)推進(jìn)的后座。這類襯砌的施工速度比拼裝襯砌快，防水效果更好，造價(jià)也低。

五、襯砌防水問題

1、 襯砌管片自身防水

管片自身防水主要靠提高混凝土抗?jié)B能力和管片制作精度實(shí)現(xiàn)。鋼筋混凝土管片的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)根據(jù)隧道埋深及地下水壓力確定，一般要求達(dá)到S4～S8，混凝土級(jí)配需選用干硬性密實(shí)級(jí)配，且可摻入塑化劑，調(diào)整級(jí)配，增加混凝土的和易性，嚴(yán)格控制水灰比，一般不大于0.4。澆筑、養(yǎng)護(hù)、堆放和運(yùn)輸中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理。近年來研制成功的滲透型外防水涂料，可用于改善管片混凝土的抗?jié)B性能。

2、 拼裝接縫防水

a. 密封墊防水

目前已普遍使用彈性密封橡膠條防水，并以粘結(jié)力強(qiáng)、延伸性好、耐久、能適應(yīng)一定量變形的防水材料嵌縫。彈性密封墊防水條由天然橡膠、合成橡膠等制作，近年來又采用了防水性能好的遇水膨脹橡膠。防水條在管片拼裝前粘貼于接縫面的預(yù)留溝槽內(nèi)。

b. 嵌縫放水

嵌縫防水作業(yè)一般在管片拼裝完成和變形已達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。管片內(nèi)弧面邊緣留有嵌縫槽，嵌縫材料可選用乳膠水泥、環(huán)氧樹脂和焦油聚氨酯材料等。最近研制成功的遇水膨脹嵌縫膏是一種較好的嵌縫材料。

c. 螺栓孔防水

管片上的螺栓孔也易滲漏水，需要采取措施加以密封。常見的做法是在螺栓上穿上由合成樹脂或合成橡膠類材料制作的圓環(huán)形密封墊，然后擰緊螺母，使其充填或覆蓋螺孔壁與螺桿之間的空隙，堵塞漏水通道。