盾构法施工遇到的问题与预防措施
盾构法施工遇到的问题与预防措施
造成质量问题的原因不外乎人、机、料、法、环五大因素，加上地下施工的因素，不仅给企业经济和声誉带来了损害，同时对市政工程的耐久性和使用功能造成无法估算的损失。作为现在最常用的隧道施工方法之一，我们有必要充分的对盾构施工中可能产生的问题进行预防以及在无法避免后进行补救。
一、概述
盾构法隧道施工是一种在地面下暗挖隧道的施工方法，利用盾构掘进机作为开挖地下土体及支护土体和拼装隧道衬砌的机具，掘进一环，拼装一环，循环工作，直至完成整条隧道。
质量控制重点：
1、建成的隧道实际轴线与设计轴线的一致性
2、隧道的综合防水能力
3、隧道施工过程对地层的扰动，对周围环境、构建筑物、管线的影响等均是隧道施工质量的重要指标。
二、盾构进出洞
盾构进出洞是盾构法隧道施工中的一道关键工序。在进、出洞过程中，施工环节多，工作量集中，各工种交叉施工频繁，设备、人员多，因此加强质量管理和控制尤为重要。
2.1 盾构基座变形
盾构基座的基本要求：盾构基座安置在工作井或接收井内的底板上，用作安装及稳妥地搁置盾构，更重要的是通过设在基座上的导轨，使盾构在进出洞时有正确的导向，因此导轨要根据隧道设计轴线及施工要求定出平面、高程、纵坡来进行测量定位。盾构基座可以采用现浇或预制的钢筋砼结构或钢结构形式。导轨夹角一般为60°。盾构基座除承受盾构自重外，还应考虑盾构切入地层后，进行纠偏时产生的集中菏载。因此盾构基座必需保证足够的整体刚度、稳定性和各部件的强度。
图：常见基座形式
现象：在盾构进出洞中，盾构基座发生变形。出洞时使盾构掘进轴线偏离设计轴线。有时会影响洞圈止水效果，进洞时拉坏管片，造成渗漏水、碎裂、高差等，严重的影响盾构正常进出洞。甚至不能进出洞。
原因分析；
1、对盾构基座的固定方式考虑不周，固定不牢靠（如底板未垫平、垫实等）。
2、盾构基座的整体刚度、稳定性不够，或局部构件的强度不足。
3、盾构基座多次使用，钢材发生疲劳或钢材生锈等原因。
4、加工人员私自更改结构形式，焊接人员技术不够或漏焊。
5、技术和质量人员未进行专项检查。
6. 盾构姿态控制不好，盾构推进轴线与基座轴线产生较大的夹角，致使盾构基 座受力不均匀。
预防措施；
1、选用盾构基座时，基座框架结构的强度和刚度应满足盾构进出洞需要，尤其是盾构出洞时过土体加固区所形成的推力。
2、盾构基座的底面与井的底板之间要垫平垫实，保证接触面积满足基座安放的要求。
3、盾构基座如需多次使用，应及时作好保养及修理工作。确保原应有的强度、刚度。
补救措施；1、对已发生基座变形损坏的构件，及时进行相应的加固或调换；进出洞时应加强基座的观察，一旦发生基座正在变形时，应停止推进，及时采取措施进行补加固。2、盾构基座的变形严重时，应将盾构脱离基座，对基座作修复加固。
2.2 盾构后靠、支撑位移及变形过大
现象：
在盾构出洞过程中，盾构后靠支撑体系在受盾构推进顶力的作用后发生支撑体系的局部变形、断裂或位移过大。造成管片碎裂、轴线超标、十字错缝、渗漏水、高差、千斤顶行程差较大，有时会产生帘布橡胶板外翻，造成洞口土体流失等。
原因分析；
1.盾构推力过大，或受出洞千斤顶编组影响，造成后靠受力不均匀、不对称，产生应力集中。（见案例分析1）
2.盾构后靠、支撑受力作用面强度不够。（见案例分析2）
3.盾构后靠、支撑等混凝土充填不密实或填充的混凝土强度不够或结合面不平整。
4.后靠、支撑体系不合理，部分构件的强度、刚度不够，各钢构件间的焊接强度不够。
图：钢管间隙处砂浆未填实 图：支撑体系不合理(未支撑到位)
预防措施；
1、 推进过程中合理控制盾构的总推力，尽量使千斤顶编组合理，使之均匀受力。
2、采用素混凝土或水泥砂浆填充各构件连接处的缝隙时，除填充密实外，还必须确保填充材料强度和养护。
3、对系统的各构件必须进行强度、刚度校验，对受压构件一定要作稳定性验算，确保连接强度和焊接质量。
4、尽快安装上部的后靠支撑构件，完善整个后靠支撑体系，以便开启盾构上部的千斤顶，使后靠支撑系统受力均匀。
图：重新填充加固连接
补救措施；
1、对产生裂缝或强度不够的缝隙填充料凿除，重新填充，并经过养护后达到要求强度再恢复推进。
2、对变形的构件进行修补及加固。根据推进油压及千斤顶开启只数计算出发生破坏时的实际推力，对后靠体系进行校验。
3、对于发现裂缝的接头及时进行修补。
2.3 凿除钢筋混凝土封门产生涌土
现象：在拆除封门过程中，洞门前方土体从封门间隙涌入工作井（接收井）内。
图：涌土
原因分析；
1、封门外侧土体加固方案不当或加固效果欠佳，其自立性达不到封门拆除所需的施工时间。
2、地下水丰富，土体软弱自立性极差。
3、封门拆除工艺编制不合理或施工中发生意外，造成封门外土体暴露时间过长。
图：井水降点布置
预防措施；
1、据现场土质状况，制定合理的土体加固方案，并在拆封门前设置观察孔，检测加固效果，以确保在土体加固效果良好的情况下拆封门。
2、布置井点降水，将地下水位降至能保证安全出洞水位。
3、根据封门的实际尺寸，制定合理的封门拆除工艺，施工安排周详，确保拆除封门时安全、快速。
补救措施；创造条件使盾构尽快进入洞口内，对洞门口进行注浆封堵，减少土体流失，如土体流失严重，则在塌方区内填塞装土草包等保护措施。
2.4 盾构出洞段轴线偏离
现象：盾构出洞段的推进轴线上浮或“磕头”，偏离隧道设计轴线较大。
原因分析；
1、洞口土体加固强度太高，使盾构推进的推力提高。洞口土体加固强度太低，盾构自重导致“磕头”，
2、盾构正面平衡压力设定过高，导致盾构正面土体拱起变形，引起盾构轴线上浮。
3、未及时安装上部的后盾支撑，使上半部分的千斤顶无法使用，当推力集中在下部，使盾构产生一个向上的力矩，导致盾构沿着向上的趋势偏离轴线。
4、盾构机械系统故障，造成上部千斤顶的顶力不足。
5、延伸短轨强度不够，影响盾构导向。
6、盾构姿态控制不当。
预防措施；
1、正确设计出洞口土体加固方案，采用合理的加固方法达到所需的加固强度，保证加固土体的强度均匀。
2、施工过程中正确地设定盾构正面平衡土压。
3、及时安装上部后盾支撑，改变推力的分布状况，防止盾构上浮，延伸短轨强度能满足施工要求。
4、正确操作盾构，按时保养设备，保证机械设备的功能完好。
补救措施；
1、施工过程中在管片拼装时加贴上部的楔子，调正管片环面与轴线的垂直度，便于盾构推进纠偏控制。
2、在管片拼装时尽量利用盾壳与管片间隙作隧道轴线纠偏，改善推进轴线。
3、用注浆的办法对隧道作少量纠偏，便于盾构推进轴线的纠偏。
2.5 盾构进洞时的姿态突变
现象：盾构进洞后，最后几环管片往往与前几环管片存在明显的高差，影响了隧道的有效净尺寸。甚至产生碎裂和渗漏。
图：管片外缘碎裂
原因分析；
1、盾构进洞时，由于接收基座中心夹角轴线与推进轴线不一致，盾构姿态产生突变，使盾尾内管片位置产生相应的变化。
2、最后两环管片在脱出盾尾后，由于洞口处无法及时地填充空隙，使管片产生沉降。
预防措施；
1、盾构接收基座要设计合理，使盾构下落的距离不超过盾尾与管片的建筑空隙。
2、将进洞段的最后一段管片上半圈的部位用槽钢相互连结，增加隧道刚度。
3、在最后几环管片拼装时，及时复紧管片的拼装螺栓，提高抗变形的能力。
4、进洞前调整好盾构姿态、，使盾构标高略高于接收基座标高。
5、进洞最好分两次，便于及时进行填充注浆，托住隧道。
补救措施；
1、在洞门密封钢板未焊死以前，用整圆装置将下落的管片向上托起，纠正偏差。
2、将洞口处的管片拆除，重新按正确的轴线位置立模板，浇混凝土（通常不用此方法）。
2.6 盾构进出洞口土体大量流失
现象：进出洞时，大量的土体从洞口流入井内，造成洞口外侧地面大量沉降。
图：工人正在清理流失土体
原因分析；
1、洞口土体加固质量不好，强度未达到设计或施工要求而产生塌方，或者加固不均匀，隔水效果差，造成漏水、漏泥现象；
2、在凿除洞门混凝土或拔除东门钢板桩后，盾构未及时靠上土体，使正面土体失去支护，造成塌方；
3、洞门密封装置安装不好，止水橡胶帘带内翻，造成水土流失；
洞门密封装置强度不够，经不起较高的土压力，受挤压破坏而失效；
4、盾构外壳上有突出的注浆管等物体，使密封受到影响；
5、进洞时未能及时安装好洞圈钢板；
6、进洞时土压力未及时下调，致使洞门装置被顶坏，井外大量土体塌入井内。
预防措施；
1、洞口土体加固应保证加固后土体强度和均匀性。
2、洞口封门拆除前应充分做好各项进、出洞的准备工作。
3、洞门密封圈安装要准确，在盾构推进的过程中要注意观察，防止盾构刀盘的周边刀割伤橡胶密封圈，密封圈可涂牛油增加润滑性。
4、洞门的扇形钢板要及时调整，改善密封圈的受力状况。
5、泥水加压平衡盾构出洞，需要设计强度高、密封性好、可调节凸出预留注浆孔的洞门密封形式。
6、盾构进洞时要及时调整密封钢板的位置，及时地将洞口封好。
7、盾构在进洞口时，要降低正面的平衡压力。
图：土体流失补救
补救措施；
1、将受压变形的密封圈重新压回洞口内，恢复密封性能，及时固定弧形板，改善密封橡胶带的工作状态；
2、对洞口进行注浆堵漏，减少土体的流失；
3、注浆堵漏，仍无法达到出洞所需的土压时，在洞口可重新设计加工第二套密封装置，以达到洞门密封效果。
三、盾构掘进中
3.1 土压平衡盾构平衡波动
现象：在盾构推进及管片拼装的过程中，开挖面的平衡土压力发生异常的波动，与理论压力值或设定压力值的偏差较大。
原因分析；
1、推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配。
2、当盾构在砂土层中施工时，螺旋机摩擦力大或形成土塞，出土不畅，使开挖面平衡压力急剧上升。
3、盾构后退，使开挖面平衡压力下降。
4、土压平衡控制系统出现故障，造成实际土压力与设定土压力的偏差。
原因分析；
1、推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配。
2、当盾构在砂土层中施工时，螺旋机摩擦力大或形成土塞，出土不畅，使开挖面平衡压力急剧上升。
3、盾构后退，使开挖面平衡压力下降。
4、土压平衡控制系统出现故障，造成实际土压力与设定土压力的偏差。
预防措施；
1、正确设定盾构推进的施工参数，使推进速度与螺旋机的出土能力相匹配。
2、当土体强度高，螺旋机排土不畅时，在螺旋机或土仓中适量地加注水或泡沫等润滑剂，提高出土的效率。当土体很软，排土很快影响正面压力的建立时，适当关小螺旋机的闸门，保延平衡土压力的建立。
3、管片拼装作业，要正确伸、缩千斤顶，严格控制油压和伸出千斤顶的数量，确保拼装时盾构不后退。
4、正确设定平衡土压力值以及控制系统的参数。
5、加强设备维修保养，保证设备完好率，确保千斤顶没有内泄漏现象。
补救措施；
1、向切削面注入泡沫、水或膨润土泥浆，改善切削土体的塑流性能，提高螺旋机的排土能力，稳定正面土压。
2、维修好设备，减少液压系统的泄漏。
3、对控制系统的参数重新进行设定，满足使用要求。
3.2 泥水加压平衡盾构平衡波动
原因分析；
1、泥水加压平衡盾构的排泥口堵塞，排泥不畅，而此时送泥管却仍在送泥水，导致开挖面的泥水压力瞬间上升，超出设定压力。
2、泥水系统的各施工参数设定不合理，泥水循环不能维持动态平衡。
3、泥水系统中的某些设备故障(如泥水管路中接头泄漏，排泥泵的叶轮磨损、控制阀的开关不灵活等)，使泥水输送不正常，正面平衡压力过量波动。
4、拼装时盾构后退，使开挖面平衡压力下降。
5、拆接泵管时，由于接泵管的速度慢，使开挖面平衡压力因得不到补充而下降。
预防措施；
1、在盾构的排泥吸口处安装搅拌机或粉碎机，保证吸口的畅通，排泥泵前的过滤器要经常进行清理，保证不被堵塞。
2、正确地设定泥水系统的各项施工参数，(包括泥浆的相对密度、粘度、压力、流量等)，以确保开挖面支护的稳定性。
3、对泥水系统的各运转部件定期进行检修保养，保证各设备的正常运转。在泥水系统的操作过程中要做到顺序正确，避免误操作引起压力波动。
4、盾构后退，使开挖面平衡压力下降。
5、时对泥水仓进行加压，保证泥水仓压力稳定。
原因分析；
1、泥水加压平衡盾构的排泥口堵塞，排泥不畅，而此时送泥管却仍在送泥水，导致开挖面的泥水压力瞬间上升，超出设定压力。
2、泥水系统的各施工参数设定不合理，泥水循环不能维持动态平衡。
3、泥水系统中的某些设备故障(如泥水管路中接头泄漏，排泥泵的叶轮磨损、控制阀的开关不灵活等)，使泥水输送不正常，正面平衡压力过量波动。
4、拼装时盾构后退，使开挖面平衡压力下降。
5、拆接泵管时，由于接泵管的速度慢，使开挖面平衡压力因得不到补充而下降。
3.3 土压平衡盾构螺旋机出土不畅
原因分析；
1、盾构开挖面平衡压力过低，无法在螺旋机内形成足够压力，螺旋机不能正常进土，也就不能出土。
2、螺旋机螺杆安装与壳体不同心，运转过程中壳体磨损，使叶片和壳体间隙增大，出土效率降低。
3、盾构在砂性土及强度较高的粘性土中推进时，土与螺旋机壳体间的摩擦力增大，螺旋机的旋转阻力加大，电机无法转动。
4、大块的漂砾进入螺旋机，卡住螺杆。
5、螺旋机驱动电机因长时间高负荷工作，过热或油压过高而停止工作。
预防措施；
1、螺旋机打滑时，提高盾构开挖面平衡压力的设定值，提高盾构的推进速度，使螺旋机正常进土。
2、螺旋机安装时要确保精度，运转过程中加强对轴承的润滑。
3、降低推进速度，使单位时间内螺旋机的进土量降低，降低螺旋机电机的负荷。
4、在螺旋机中加注水、泥浆或泡沫等润滑剂，降低土与螺旋机外壳的摩擦力，减少电机的负荷。
补救措施；
1、打开螺旋机的盖板，清理堵塞部位。
2、更换磨损的螺杆。
3.4 泥水平衡盾构吸口堵塞
现象：在泥水平衡盾构施工过程中，排泥不畅，造成送、排泥流量严重失调，从而破坏开挖面的泥水平衡。
原因分析；
1、盾构土仓的土体中含有大的块状障碍物。
2、盾构土仓内搅拌机搅拌不匀，致使吸口处沉淀物过量积聚。
3、泥水管路输送泵故障，致使排泥流量小于送泥流量。
4、泥水指标不合要求，不能有效形成盾构开挖面泥膜。
预防措施；
1、在推进过程中及时调整各项施工参数，尽量保持推进速度、开挖面泥水压力及泥水指标的平稳。
2、确保各搅拌机的正常运转，以达到拌和均匀。
3、对泥水输送管路及泵等设备经常保养检修，确保泥水输送畅通。
4、根据施工工况条件，及时调整泥水指标，确保泥膜的良好形成，以使盾构切削土体始终处于良性循环状态下。
补救措施；
1、如吸口遭堵轻微，应相应降低推进速度，同时按技术要求进行逆洗。
2、如吸口遭堵严重，应采取相应技术措施确保安全，及时组织力量，由施工人员进入土仓清除障碍物。
3.5 盾构掘进轴线偏差
现象：盾构掘进过程中，盾构推进轴线过量偏离隧道设计轴线，影响管片成环的轴线。
图：隧道掘进路线示例
原因分析；
1、盾构超挖或欠挖，造成盾构的姿态不好，导致盾构轴线产生过量的偏移。
2、测量误差，造成轴线的偏差。
3、纠偏不及时，或纠偏不到位。
4、盾构处于不均匀土层中，即处于两种不同土层相交的地带时，两种土的压缩性、抗压强度、抗剪强度等指标不同。
5、盾构处于非常软弱的土层中时，若推进停止的间歇太长，则正面平衡压力损失，导致盾构下沉。
6、拼装管片时落底块部位(盾壳内)清理不干净，相邻两环管片的夹缝内有杂质，使管片的下部超前，轴线产生向上的趋势，影响盾构推进轴线的控制。
7 、同步注浆量不够或浆液质量不好，泌水后引起隧道沉降，影响推进轴线的控制。
8、浆液不固结，在大的推力作用下隧道引起变形。
预防措施；
1、正确设定平衡压力，使盾构的出土量与理论值接近，减少超挖与欠挖现象，控制好盾构的姿态。
2、盾构施工进程中经常校正、复测及复核测量基站；
3、发现盾构姿态出现偏差时应及时纠偏，使盾构正确地沿着隧道设计轴线前进。
4、盾构处于不均匀土层中时，适当控制推进速度，多用刀盘切削土体，减少推进时的不均匀阻力，也可以采用向开挖面注入泡沫或膨润土的办法改善土体，使推进顺利。
5、当盾构在极其软弱的土层中施工时，应掌握推进速度与进土量的关系，控制正面土体的流失。
6、拼装落底块管片前应对盾壳底部的垃圾进行清理，防止杂质夹杂在管片间。
7、保证浆液的搅拌质量和注入量。
补救措施；
1、调整盾构的千斤顶编组或调整各区域油压，及时纠正盾构轴线。
2、对开挖面作局部超挖，使盾构沿被超挖的一侧前进。
3、盾构的轴线受到管片位置的阻碍不能进行纠偏时，采用楔子环管片调整环面与隧道轴线的垂直度，改善盾构后座面。
3.6 泥水加压平衡盾构隧道上浮
现象：泥水加压平衡盾构施工过程中，随着盾构的不断向前推进，成环隧道呈上浮现象。
原因分析；
1、盾构切口前方泥水后窜至盾尾后，使管片处于悬浮状态。
2、同步注浆效果欠佳，未能有效地隔绝正面泥水，后窜至盾尾后。
3、管片连接件未及时拧紧。
4、盾构推进一次纠偏量过大，对地层产生了过大扰动，使土体与盾壳间产生空隙，形成泥水后窜通路。
预防措施；
1、提高同步注浆质量，缩短浆液初凝时间，使其遇泥水后不产生劣化。
2、提高注浆与盾构推进的同步性，使浆液能及时充填建筑空隙，建立盾尾处的浆液压。
3、加强隧道沉降监测，当发现隧道上浮较大时，立即采取对已成环隧道进行补压浆措施。
4、及时复紧已成环隧道的连接件。
补救措施；在盾尾后隧道外周压注双液浆形成环箍(必要时采用聚氨酯注浆)，以隔断泥水流失路径。
3.6 盾构后退
现象：盾构停止推进(尤其是拼装管片)的时候，产生后退现象，使开挖面压力下降，地面产生下沉变形。
原因分析；
1、盾构千斤顶自锁性能不好，千斤顶回缩。
2、千斤顶大腔的安全溢流阀压力设定过低，使千斤顶推力无法抵抗盾构正面的土压力。
3、盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多，并没打控制应有的最小防后退顶力。
图：自锁千斤顶
预防措施；
1、加强盾构千斤顶的维修保养工作，防止产生内泄漏。
2、安全溢流阀的压力调定到规定值。
3、拼装时不多缩千斤顶，管片拼装到位及时伸出千斤顶到规定压力。
补救措施；因盾构后退而无法拼装时，可进行两次推进。
3.7 盾构密封装置泄漏
现象：地下水、泥及同步注浆浆液从盾尾的密封装置渗漏进入盾尾的盾壳和隧道内，严重影响工程进度和施工质量，甚至对工程安全带来影响 。
图：浆液渗漏
原因分析；
1、衬砌环与盾尾环不同心，使盾尾和管片间的空隙局部过大，超过密封装置的密封功能界限。
2、密封装置受偏心的衬砌环过度挤压后，产生塑性变形，失去弹性，密封性能下降。
3、盾尾密封油脂压注不充分，盾尾钢刷内侵入的浆液并结硬，盾尾刷的弹性丧失，密封性能下降。
4、盾构后退，盾尾刷与管片间引起刷毛方向相反的运动，使刷毛反卷，盾尾刷变形而密封性能下降。
5、盾尾密封油脂的质量不好，对盾尾钢丝刷起不到保护的作用，或因油脂中含有杂质堵塞压注泵，使油脂压注量达不到要求。
预防措施；
1、严格控制盾构推进的纠偏量，尽量使管片四周的建筑空隙均匀一致，减小管片对盾尾密封刷的挤压。
2、及时、保量、均匀地压注盾尾油脂。
3、控制盾构姿态，避免盾构产生后退现象。
4、采用有足够的粘度、流动性、润滑性、密封性能优质的盾尾油脂 。
补救措施；
1、对已经产生泄漏的部位集中压注盾尾油脂，恢复密封性能。
2、管片拼装时在管片背面塞人海绵，将泄漏部位堵住。
3、有多道盾尾钢丝刷的盾构，可将最里面的一道盾尾刷更换，以保证盾尾刷的密封性。
4、从盾尾内清除密封装置钢刷内杂物。
3.8 泥水加压平衡盾构施工地面冒浆
现象：在泥水平衡盾构施工过程中，盾构切口前方地表出现冒浆。
原因分析；
1、盾构穿越土体发生突变(处于两层土断层中)，或盾构覆土厚度过浅。
2、开挖面泥水压力设定值过高。
3、同步注浆压力过高。
4、泥水指标不符合规定的指标。
预防措施；
1在冒浆区适当加“被”，即用粘土覆盖。
2严格控制开挖面泥水压力，在推进过程中要求手动控制开挖面泥水压力。
3严格控制同步注浆压力，并在注浆管路中安装安全阀，以免注浆压力过高。
4适当提高泥水各项质量指标。
补救措施；
1、如轻微冒浆，可在不降低开挖面泥水压力的情况下继续推进，同时适当加快推进速度，提高管片拼装速度，使盾构尽早穿越冒浆区。
2、当冒浆严重，停止推进，应采取如下措施。
3、提高泥水相对密度和粘度。
4、掘进一段距离以后，进行壁后补充注浆。
5、冒浆地面可覆盖粘土。
3.9 盾构切口前方地面过量变形
现象：在盾构推进过程中，切口前方地面出现超量沉降或隆起。
原因分析；
1、地质状况发生突变。
2、施工参数设定不当，如平衡土压力设定值偏低或偏高、推进速度过快或过慢。
3、盾构切削土体时超挖或欠挖。
预防措施；
1、详细了解地质状况，及时调整施工参数。
2、严格控制平衡压力及推进速度，避免波动范围过大。
3、按理论出土量、施工实际工况定出合理出土量。
补救措施；根据地面监测情况，及时调整盾构施工参数，如推进速度、平衡压力、出土量等。
四、管片拼装
管片环面的状态主要有以下几种：
4.1 圆环管片环面不平整
现象：同一环管片在拼装完成后，迎千斤顶一侧环不在同一平面上，不同块之间有凹凸现象存在，给下一环的拼装带来影响。导致环向螺栓穿进困难、管片碎裂 。
原因分析；
1、管片制作误差尺寸累计。
2、拼装时前后两环管片间夹有杂物。
3、千斤顶的顶力不均匀，使环缝间的止水条压缩量不相同。
4、纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求。
5、止水条粘贴不牢，拼装时翻到槽外，使与前一环的环面补密贴，引起该块骨片凸出。
6、成环管片的环、纵向螺栓没有及时拧紧及复紧。
预防措施；
1、拼装前检测前一环管片的环面情况，决定本环拼装时纠偏量及纠偏措施。
2、清除环面和盾尾内的各种杂物。
3、控制千斤顶顶力分布均匀。
4、提高纠偏楔子的粘贴质量。
5、检查止水条的粘贴情况，保证止水条粘贴可靠。
6、盾构推进时骑缝千斤顶应开启，保证环面平整。
补救措施；对于已形成环面不平的管片，在下一环拼装施工中及时加贴楔子纠正环面，使环面平整。
4.2 管片环面与隧道设计轴线不垂直
现象：拼装完成后的管片迎千斤顶的一侧整印环面与盾构推进轴线垂直度偏差超出允许范围，造成下一环管片拼装困难，并影响到盾构推进轴线的控制。
原因分析；
1、拼装时前后两环管片间夹有杂物，使相邻块管片间的环缝张开量不均匀；
2、千斤顶的顶力不均匀，使止水条压缩量相同，累计后使环面与轴线不垂直；
3、纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求；
4、前一环环面与设计轴线不垂直，没有及时用楔子环纠正；
5、盾构推进单向纠偏过多，使管片环缝压密量不均匀而使环面与轴线不垂直。
预防措施；
1、拼装时做好清理工作，防止杂物夹杂在管片环缝间。
2、尽量多开启千斤顶，使盾构纠偏的力均匀。
3、在施工中经常测量管片环面的垂直度，并与轴线相比较，发现误差及早安排制作楔子纠正环面，使其与轴线垂直 。
4、提高纠偏楔子的粘贴质量。
5、检查止水条的粘贴情况，保证止水条粘贴可靠。
补救措施；
1、合理地修改管片的排列顺序，利用增减楔子环(曲线管片)来进行纠偏。
2、根据需要纠偏的量，在管片上适当的部位加贴厚度渐变的传力衬垫，形成楔子环，对环面进行纠正。一般一次加贴衬垫的厚度最厚不超过6mm。偏差大可连续多环的纠偏。
3、当垂直度偏差较大，造成管片拼装困难，盾壳卡管片严重时，可采用纠偏量较大的刚性楔子。
4.3 纵缝质量不符合要求
现象：同环相邻的管片相互位置发生变动，致使纵缝出现了前后喇叭、内外张角、内弧面产生踏步、纵缝过宽、两块管片相对旋转等质量问题。对于隧道的防水、管片的受力都造成严重的危害。
图：纵向错缝
原因分析；
1、拼装时管片没有放正，盾壳内有杂物，使落底块管片放不到位或产生上翘、下翻，环面有杂物夹入环缝，也会使纵缝产生前后喇叭。
2、拼装时管片未能形成正圆，造成内外张角。
3、前一环管片的基准不准，造成新拼装的管片位置亦不准。
4、隧道轴线与盾构的实际中心线不一致，使管片与盾壳相碰，衬砌环椭圆度超标，纵缝质量不易达到标准。
预防措施；
1、拼装前做好盾壳与管片各面的清理工作，防止杂物夹人管片之间。
2、推进时勤纠偏，使盾构的轴线与设计轴线的偏差尽量减少，使管片周围有足够的建筑空隙，保证管片能够居中拼装成正圆。
3、及时纠正环面的偏差，使拼装完成的衬砌中心线与设计轴线偏差减少，管片始终能够在盾尾内居中拼装。
4、管片正确就位，千斤顶靠拢时加力要均匀，除封顶块外每块管片至少要有两只千斤顶顶住。
5、盾构推进时骑缝的千斤顶应开启，保证环面平整。
图：拼装前盾尾清洁
补救措施；
1、用整圆器进行整圆，通过整圆来改善纵缝的偏差。
2、管片出盾尾，环向螺栓再进行一次复紧，可改善纵缝的变形。管片被周围土体包裹住以后，椭圆度会相应地减小，纵缝压密程度提高，此时对螺栓进行复紧可取得较好的效果。
3、采用局部加贴楔子的办法，作纵缝质量的纠正。
4.4 圆环整环旋转
现象：拼装成环的管片与设计要求的拼装位置相比较，旋转了一定的角度，使盾构的后续车架及电机车轨道的铺设不平整，影响设备的运行，也增加了封顶块的拼装难度。
图：管片旋转
原因分析；
1、千斤顶编组不合理，使管片受力不均匀，管片产生相对转动。
2、管片环面不平，千斤顶的顶力方向与环面不垂直，盾构推进时就会产生使管片转动的力矩，导致管片旋转。
3、拼装时管片的位置安放不准确，因管片上的螺栓孔和螺栓之间一般留有5～8mm的间隙，造成两环管片之间可相互错动，如果管片在就位时不注意，就会引起旋转偏差。
4、后拼装的管片与已就位的管片发生碰撞，使已拼装的管片发生移位，如果长时间采用相同的顺序拼装管片，管片会向同一方向发生旋转偏差。
预防措施；
1、控制好盾构推进的姿态，千斤顶编组情况要使推力的变化均匀，调整好管片环面的角度，减少推进过程中产生的转动力矩。
2、拼装管片时管片要放置正确，千斤顶要有足够的顶力使管片不发生相对滑动。
3、拼装机操作要平稳，保证拼装的准确性。
4、对已成环的管片的旋转情况要经常进行测量，并及时纠正。
5、经常变换管片拼装的顺序。
6、压重或调整注浆位置等。
补救措施：由于管片之间可相互错动，在拼装落底块管片时，当管片纵向螺栓穿进后，由拼装机钳着管片向需要纠正的方向旋转一个角度，然后靠拢千斤顶，并拧紧纵向螺栓，以落底块管片为基准，正确拼装其余管片，就可使整环管片向需要纠正的方向旋转一个角度。连续数环管片拼装时采用这种方法，可使旋转误差得到纠正。
4.5 连接螺栓固定不合格
现象：螺栓的拧紧力矩未达到要求，有些螺母用手就能拧动．双头螺柱一头超出螺母另一头缩入螺母，使螺纹的有效连接长度不能保证，严重时个别的螺栓没有穿进。
原因分析；
1、拼装质量不好，导致相邻管片之间错位严重，有的螺栓无法穿进。
2、螺栓加工质量不好，螺纹的尺寸超差，造成螺母松动或无法拧紧。
3、施工过程中只注意进度，忽视了拧紧螺栓的工作。有时甚至出现螺栓上未套螺母的情况。
4、未及时进行复紧，尤其是底部、两肩部位的螺栓，复紧难度大，往往漏拧。
预防措施；
1、提高管片拼装质量，及时纠正环面不平或环面与隧道轴线的不垂直度，使每个螺栓都能正确地穿进。
2、严格控制螺栓的质量，定期抽查，不符合质量要求的螺栓应退换。
3、加强施工管理，做好自检、互检、抽检工作，确保螺栓穿进并拧紧。
补救措施；
1无法穿人螺栓的管片，可采用特殊工具对螺栓孔进行扩孔，使螺栓穿过，或改用小直径等强度的螺栓。
2加工专用平台，对隧道的所有连接螺栓进行检查和复紧。
4.6 管片环高差过大
现象：拼装完成的两环管片间内弧面不平，环高差过大。
原因分析；
1、管片拼装的中心与盾尾中心不同心，管片与盾尾相碰，为了将管片拼装在盾尾内，将管片径向内移，造成过大的环高差。
2、管片拼装的椭圆度较大，造成环高差过大。
3、管片的环面与隧道轴线不垂直，如继续上一环的方向拼装将会与盾尾相碰，将管片向相反方向位移，造成过大的环高差。
4、管片在脱出盾尾后，建筑空隙没有及时填充，管片受自重的作用，造成环高差过大。
预防措施；
1、将管片在盾构内居中拼装，使管片不与盾壳相碰。
2、保证管片拼装的整圆度。
3、纠正管片环面与隧道轴线的不垂直度。
4、及时、充足地进行同步注浆，用同步注浆的浆液将管片托住，减少环高差。
5、严格控制盾构推进轴线和盾构姿态，确保管片能拼装在理想的位置上。
补救措施；拼装过程中发现新拼装的管片与前一环管片的环高差过大，可拧松连接螺栓，逐块调整管片的位置。
五、管片防水
5.1 管片压浆孔渗漏
现象：管片压浆孔周围有渗漏水渍，压浆孔周围混凝土有钙化斑点。
图：渗漏水渍
原因分析；
1、压浆孔的闷头未拧紧。
2、压浆孔的闷头螺纹与预埋螺母的间隙大。
预防措施；
1、要用扳手拧紧压浆孔的闷头。
2、在闷头的丝口上缠生料带等材料，以起到止水的作用。
补救措施；
1、将闷头拧出，重新按要求拧紧。
2、在压浆孔内注少量水泥浆堵漏，然后再用闷头拧紧。
5.2 管片接缝渗漏
现象：地下水从已拼装完成管片的接缝中渗漏进入隧道。
图：管片间隙渗漏
原因分析；
1、管片拼装的质量不好，接缝中有杂物，管片纵缝有内外张角、前后喇叭等，管片之间的缝隙不均匀，局部缝隙太大，使止水条无法满足密封的要求，周围的地下水就会渗漏进隧道。
2、管片碎裂，破损范围达到粘贴止水条的止水槽时，止水条与管片间不能密贴，水就从破损处渗漏进隧道。
3、纠偏量太大，所贴的楔子垫块厚度超过止水条的有效作用范围。
4、止水条粘贴不牢固质量不好，使止水条在拼装时松脱或变形，无法起到止水作用。
5、止水条质量不符合质量标准，强度、硬度、遇水膨胀倍率等参数不符合要求，而使止水能力下降。
6、对已贴好止水条的管片保护不好，即止水条在拼装前已遇水膨胀，使管片拼装困难且止水能力下降。
预防措施；
1、提高管片的拼装质量，保证管片的整圆度和止水条的正常工况，提高纵缝的拼装质量。
2、运输过程中造成管片的损坏，应在贴止水条以前修补好，对于在推进或拼装过程中因管片与盾壳相碰而被挤坏的管片，应原地进行修补，以对止水条起保护作用。
3、控制衬垫的厚度，在贴过衬垫处的止水条上应按规定加贴一层遇水膨胀橡胶条。
4、粘贴止水条应严格按照规程进行操作，清理止水槽、胶水不流淌以后才能粘贴止水条。
5、止水条须检验合格方能使用。
6、加强对管片的保护，在施工现场设置雨棚，或对膨胀性止水条涂缓膨胀剂，确保止水条的质量。
图：补救嵌缝
六、隧道注浆
6.1 沿隧道轴线地面变形量过大
现象：沿隧道轴线地面变形过量，引起地面建筑物及地下管线损坏。
原因分析；
1、盾构开始掘进后，如不能同步地进行注浆或注浆效果差，则会产生地面沉降。
2、盾尾密封效果不好，注浆压力又偏高，浆液从盾尾渗入隧道，造成有效注浆量不足。
3、浆液质量不好，强度达不到要求，不能起到支护作用，造成地面变形量过大。
4、注浆过程不均匀，推进过程中有时注浆压力大，注浆量足，有时注浆量少，甚至补注浆，造成对土体结构的扰动和破坏，使地层变形量过大。
预防措施；
1、正确确定注浆量和注浆压力，及时、同步地进行注浆。
2、注浆应均匀，根据推进速度的快慢适当地调整注浆的速率，尽量做到与推进速度相符。
3、提高拌浆的质量，保证压注浆液的强度。
4、推进时，经常地压注盾尾密封油脂，保证盾尾钢丝刷具有密封功能。
补救措施；
1、根据地面变形情况及时调整注浆量，注浆部位，对于沉降大的部位可采用补压浆的措施。
2、损坏的盾尾及时更换，或在盾尾内垫海绵，对盾尾进行堵漏。
3、从管片上进行壁后注浆，减少盾尾漏浆。
6.2 注浆管堵塞
现象：注浆时，浆管堵塞无法注浆，甚至发生浆管爆裂的情况，严重影响施工质量和进度。
原因分析；
1、停止注浆的时间太长，留在浆管中的浆液固化，引起堵塞。
2、浆液中的砂含量太高，沉淀在浆管中，使浆管通径减小，逐渐会引起堵塞。
3、浆管的三通部位在压浆过程中有浆液积存，时间长产生沉淀凝固。
预防措施；
1、停止推进时定时用浆液打循环回路，使管路中的浆液不产生沉淀。长期停止推进，应将管路清洗干净。
2、拌浆时注意配比准确，搅拌充分。
3、定期清理浆管，清理后的第一个循环用膨润土泥浆压注，使注浆管路的管壁润滑良好。
4、经常维修注浆系统的阀门，使它们启闭灵活。
补救措施；将堵塞的管子拆下，将堵塞物清理干净后重新接好管路。
