盾構(gòu)隧道襯砌
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)：
（1） 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。
（2） 施工中易于盾構(gòu)推進(jìn)。
（3） 便于管片的制作、拼裝。
（4） 盾構(gòu)即使發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)斷面的利用也毫無(wú)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(xiàn)影響及盾構(gòu)施工偏差和隧道不均勻沉降來(lái)決定。對(duì)于地鐵，為了確保列車(chē)安全運(yùn)行，凡接近地鐵線(xiàn)路的各種建筑物（隧道襯砌、站臺(tái)）及設(shè)備、管線(xiàn)，必須與線(xiàn)路保持一定距離。因此，應(yīng)根據(jù)線(xiàn)路上運(yùn)行的車(chē)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(chē)輛限界
車(chē)輛限界是在平、直線(xiàn)路上運(yùn)行中的車(chē)輛可能達(dá)到的最大運(yùn)動(dòng)包跡線(xiàn)，就是車(chē)輛在運(yùn)行中橫斷面的極限位置，車(chē)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(chē)輛限界以外一個(gè)形狀類(lèi)似的限界。任何固定的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管線(xiàn)都不得侵入這個(gè)限界以?xún)?nèi)。建筑限界是由車(chē)輛限界外增加適量安全間隙來(lái)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(zhǎng)，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(mǎn)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(jiǎn)單，工程施工周期短，節(jié)省投資。
四、襯砌分類(lèi)
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(lèi)新工藝，盾尾后部設(shè)有相連接的滑模臺(tái)車(chē)，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(lèi)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(wèn)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(lái)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(lái)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(shù)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(jiàn)的做法是在螺栓上穿上由合成樹(shù)脂或合成橡膠類(lèi)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。
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