地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术论文_巫东昊

地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术论文_巫东昊

深圳市地铁集团有限公司 广东深圳 518000

摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,地铁工程建设越来越多。但是地铁项目的施工建设属于地下施工作业,本身就存在一定的难度和风险,因此需要采用相对专业、极为有效的施工技术。地铁盾构空推技术就是一种在城市地铁施工作业中较常采用的施工技术,盾构空推技术具有施工速度快、成洞效率高、自动化运转、环境适应度强的技术优势,能够进一步提高城市地铁的施工质量,尤其是在一些深埋度较高、线路较长的隧道作业中,盾构空推技术呈现出极强的生命力和适应性。本文对地铁盾构空推过暗挖隧道施工的注意事项和关键技术进行了相应的分析,希望能够给相关的工作人员以参考启示,推动我国城市地铁建设的进一步发展。

关键词:地铁;盾构空推;暗挖隧道施工;关键技术

引言

随着我国社会生产力和经济的蓬勃发展,城市建设日新月异,越来越多的人们选择定居城市,但带来的影响就是城市的交通压力急剧增加。在这种情况下,可以充分发挥城市地下空间发展潜力的地铁工程逐渐成为了最佳选择。

1地铁区间隧道盾构施工概述

盾构法指的是通过盾构机隧道开挖进行的一种地铁区间施工方法,盾构机的外壳可以有效抵抗土体的压力,并通过盾构机的活塞杆产生推力,使得盾构刀盘能够在地层之中进行连续的切割而不断前进。盾构法施工作为一种大型管道和隧道的暗挖式修建方法,广泛应用于各大城市地铁隧道建设项目中,与传统的明挖开槽和浅埋暗挖等劳动密集型施工方法相比,盾构法施工安全性更高,地面作业少,对当地交通环境的影响程度小,具有很好的经济效益和社会效益,能够大幅减少工作周期,保证工程最终施工质量。在利用盾构机进行盾构掘进的过程中,每掘进一环就要衬砌一环,施工受到的阻力较大,需要利用盾构机尾部的管片拼装机完成管片的定位安装。在施工过程中,施工人员利用水泥浆液填充管片间隙和围岩间隙,保证围岩压力的平衡,防止围岩变形。盾构法施工可以最大程度地减少对周围建筑物和道路的影响,利于调整和控制工程进度,对周围地层扰动程度也比较小。但盾构法施工相对来说投资范围较大,运作成本较高,而且如果当地地质条件不稳定,存在流沙地、空洞和沼气等情况时,会使施工效果大打折扣。此外,盾构法施工对施工人员专业性要求比较高,技术情况复杂,需要施工人员掌握相应的液压系统和自控系统操作方式,但在实际施工过程中由于参与施工的人员普遍文化水平不高,学习能力较差,导致操作盾构机时存在各种各样的问题,干扰盾构施工的正常进行,给施工工作带来一定的风险。

2地铁盾构空推过暗挖隧道施工的注意事项

2.1进行混凝土导台质量的控制

混凝土导台的质量和品质,会对盾构机的正常掘进产生相应的影响,这是因为盾构机的掘进空推需要准确的按照隧道的轴线和设计轴线来有序推进,一旦导台的质量不达标,盾构机在运行时就可能发生卡顿、偏差,从而让盾构机的运行偏离正确的推进位置,连带的会对后期的管片拼装产生负面的影响,可以说做好混凝土导台的质量管控是确保地铁盾构空推暗挖隧道的关键所在。

2.2计算盾构施工参数

首先,进洞掘进之前,建立土压平衡,其次,盾构机在掘进过程中,要先进行试验路段掘进,并且对相关数据进行记录、分析,然后进行总结制定对应的掘进设备参数。

2.3进行空推速度控制

盾构机的在进行掘进空推时需要保持一定的空推速度,只有速度适宜,才能在确保盾构机的运行平衡的同时,顺利完成洞口岩土的有效削减。一般来说,盾构机的初始速度应该控制在10mm/min。

2.4保证管片拼装质量

在进行管片拼装时,要细心观察管片和管片之间距离的变化,要确保一定的距离,保证管片拼装的质量,特别值得注意的是圆整度,在拼装过程中一定要将管片连接螺旋拧紧同时用紧线器拉紧,用木楔子将管片外侧和基座间的空隙紧紧固定住。

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2.5控制出土量

在地铁盾构空推过暗挖隧道施工时要严格的控制出土量,避免出土量的过多、多大,一方面会增加相应的出土量的处理难度,另一方面有可能会诱发相应的地面沉降问题。在进行盾构空推作业时,要科学合理的进行相关参数的配设,对出土量进行详细的记录,将出土量控制在合理的范畴内。

2.6控制注浆量

注浆量的多少、大小会对盾构施工作业的运行、开展造成相应的影响。在进行注浆时要对注浆的压力值进行相应的设计和管控,注浆量要恰到好处、符合标准。注浆量过多,会造成注浆外溢到刀盘,不利于后期盾构空推作业的开展;注浆量过少,又无法实现相应的注浆效果。

3地铁盾构空推过暗挖隧道施工的关键技术

3.1准备工作阶段

地面沉降风险主要是由于设计人员对当地的地质情况勘察不到位,不良地质对于施工设备的承载能力有限,面对该问题时需要工作人员对洞门土体进行加固工作,但也可能出现工作人员对其加固工作不到位,而造成风险依旧存在的可能。基座与反力架风险指的是在施工过程中,由于工作人员在进行盾构安装基座反力架时,计算承载能力错误或者错误安装,导致安装的始发基座承受能力不足,顶力过大或偏压,导致基座出现破坏情况。出现基坑失稳主要是由于洞口的土体加固工作质量不到位,出现拼装不到位的情况,主要是由于工作人员对于设备情况不够了解,在进行拼装工作时无法按照相关规范,严格要求自己的操作行为。在进行完拼装工作之后,没有及时的对拼装成果进行复检,导致拼装工作出现一些意料之外的失误,影响后续工作的进行。除此之外,还会出现的风险有设备意外损坏,这主要是由于在工作现场没有协调好各工作部位的工作内容,导致不同设备在同一时间堆积到同一工作地点,使工作设备缺乏有效的工作面,影响工作效率,并且在碰撞时会容易引起设备损坏。

3.2端头加固

盾构机的掘进空推作业在到达矿山法段时,其承载的推进力会对矿山法端隧道的掌子面造成相应的挤压,如果力度过大有可能会引发相应的塌陷,为了不免上述问题的发生,需要在矿山法隧道和盾构隧道的连接处进行端头墙的设置。首先,要对连接处的周边土体进行全断面式的注浆加固;其次,要进行钢筋格栅的密排,在全断面设置双向的玻璃纤维筋;最后,要喷射厚度维持在50cm以上的混凝土堵头,以实现端头加固的既定目标。

3.3导台施工

导台设置在矿山法初支结构底部60°范围内,与盾构机刀盘外轮廓间预留10mm间隙,导台半径3.15m,厚度15cm。导台采取分段浇筑,一般每段15~20m,使用定制钢膜。

3.4进行盾构机推进

盾构机在空推到玻璃纤维筋的堵头墙位置后,就进入了矿山空推段,此时还是要顺着导台方向进行有序推进,在推进的过程中还需要不断的调整、优化各组推进油缸的进程,确保油缸的运转和盾构的姿态相吻合、相协调。随着盾构机持续推进,盾构机的刀盘位置前会累积较为密实的豆粒石堆,管片和初支隧道的间隙可以利用喷射状的豆粒石进行相应的填充,确保盾构机运行轨迹的完整。

结束语

综上所述,不难看出地铁盾构空推过暗挖隧道施工技术在地铁施工建设的过程中发挥着极为重要的作用,让隧道的掘进施工实现了机械化和自动化,让以往的隧道挖掘形式得到了相应的优化和完善,进一步提高了地铁施工的进度和成效。

参考文献

[1]刘湘君.地铁隧道盾构施工关键技术[J].商品与质量•建筑与发展,2014(9):639.

[2]张中阳.地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术[J].住宅与房地产,2018(3):179-180.

[3]程凤.地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术[J].居舍,2017(35):46,171.

论文作者:巫东昊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/20

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