浅谈既有运营地铁盾构隧道钢环加固措施
（中国建筑一局集团华南区域公司）
1 工程概况
地铁运营区间位于深圳湾片区，该区地质条件复杂，地下水位高，周边在建项目多，建设时间跨度长，地面施工荷载大，受多种因素影响，该区间多次受到反复扰动，且随着地铁运营年限增长，必然存在一定量的受损情况，易对地铁隧道安全造成不良影响。勘察期间，测得地下稳定水位埋深 3.40~6.80m，平均 5.32m，水位埋深偏深。周边项目基坑深度深基本约为20m，且紧邻地铁，基坑施工易对周边土体造成扰动，影响隧道结构。
2 钢环加固措施
2.1 前期问题处理
2.1.1 隧道扫描
利用地铁隧道 3D 扫描技术对隧道直径、椭圆度等进行测量，现场踏勘采集数据建立联络机制，对超过控制值（收敛值＞5470mm）的部位标识并进行加固处理；裂缝宽度超过控制值（0.25mm）、存在明显渗漏、掉块现象的部位一并标识然后处理。
2.1.2 相关问题处理
其他相关问题的处理主要包括以下内容：
（1）对区间隧道施工范围存在掉块位置进行掉块处环氧砂浆嵌补，如图 1 所示。
（2）采用环氧胶泥刮涂密封裂缝，待胶泥达到强度要求后，在裂缝处钻孔、埋设注浆嘴进行注浆（见图 2）
（3）采用角向砂轮机对需要进行封缝的管片界面进行打磨，打磨完成后需清理掉表面浮尘，而后环纵缝进行注浆处理（注浆材料为弹性环氧树脂），如图 3 所示。
2.2 钢环设计与加工
如图 4 所示，采用整环加固形式，环宽 1000mm，每环分 7块制作（即 2 块小牛腿、2 块小侧板、2 块侧板、1 块顶板，弧长分别为 1m、1.6m、3.15m、3.2m），钢环分块大小根据现场情况可适当调整，以保证钢环与管片内壁贴合，钢环与管片间的空隙采用刚性环氧树脂填充密实。钢环采用卷板机成型。
2.3 钢环安装
2.3.1 道床切割施工前夕，在道床两侧需进行部分混凝土道床凿除工作，以保证施工空间的充足。凿除范围根据设计图纸要求以及现场实际情况确定（见图 5），凿除部分余有 10~20mm 进行人工凿除，防止对隧道结构造成损伤。
2.3.2 环形钢板安装采用机械手臂先安装牛腿，后进行牛腿两侧环形钢板拼装，最后安装顶部环板。
2.3.3 环形钢板固定环顶板采用机械锚栓固定（见图 6），顶部 45°范围内部不少于 6 个机械锚栓。其余位置安装固定采用膨胀螺栓固定，钢环安装成环后加补化学锚栓。螺栓如与管片内钢筋相碰，可适当调整位置，调整距离范围不超过 50mm。同时根据螺栓对应位置在环板上预留孔位。
2.3.4 钢环焊接环形钢板与环形钢板采用点焊定位，最后拼装完成后坡口处焊接采用二氧化碳气体保护焊。在牛腿支架及道床上钢板支撑和环形钢板全部安装完毕后，各支撑之间进行整体焊接，以保证内部 支撑形成一个良好的 受力整体，起到对隧道加固支撑的作用；焊缝质量等级为二级，熔深为 18mm。
2.4 表面处理环形钢圈安装完成后，立即对环形钢板与管片间隙进行环氧树脂（刚性环氧树脂）填充。钢板内表面在焊接等施工结束后，采用 SPUR（喷涂型聚脲弹性体）涂层做防腐蚀处理。涂层厚度均匀，分 2 层进行喷涂，总厚度不少于 1.2mm。
3 成效分析
该方案施工快捷、工期短，首先，对地铁运营不会造成影响，可以避免地铁运营的损失；其次，有效地解决了地铁隧道内变形、裂缝、渗漏、掉块等问题，且满足地铁隧道空间、受力等要求，避免了管线改迁、二次维修加固等成本；对周边项目的正常施工不会造成影响，避免了周边项目的工期及成本损耗；施工均在夜间地铁停运期间进行，施工机械进出场方便，不影响地铁的正常运营，不对市民正常出行造成影响，具有良好的施工效果。
文章来源：中国知网
