摘要:前言随着城市地面交通压力逐渐增大,各个城市相继开始兴建地铁,地铁给人们的生活出行带来了诸多便利。在当前的地铁隧道施工中应用地铁施工盾构法的程度已日益加深,其重要作用和优势得到了充分的发挥,成为地铁施工建设的重点
关键词:地铁隧道;盾构法;地面沉降
引言
地铁隧道是地铁施工中最为主要的工程,而隧道施工过程中一个核心环节就是盾构法施工,只有通过盾构法进行施工,才能够保证地铁隧道施工过程中所具有的安全性,并以此来保证隧道工程建设的进度能够如期完成,下文主要针对盾构法施工过程中的质量控制重点以及相关控制措施进行了全面详细的阐述
1.地铁隧道盾构法施工原理
盾构法主要是法国工程师所发明的一种隧道施工方法,这种施工方法至今已经使用了超过100多年的,发展速度极为迅速,遍布全球各个国家的地铁隧道工程建设中。地铁素隧道采用盾构法进行施工,其主要目的就是为了能够在盾构的保护之下安全顺利进行地层开挖以及成衬砌支护工程等。盾构法的构造较为复杂,其主体结构较多,盾构法在实际进行施工的过程中,主要是通过安装和拆卸、地层开挖和推进、衬砌支护拼装以及防水等几个方面的施工工序。在使用盾构法进行实际施工的过程中,必须要依据地铁的规划来进行设计,也就是首先在隧道内部的一端利用明挖法来建造起基坑,之后在该基坑的内部安装上盾构机,当盾构机完全安装完毕滞洪,必须要在其内部先开挖一条能够容纳装配式衬砌的土体,该土体通常情况下为1.5米,之后,再安装盾构反力架等设备,使得盾构架能够形成一个稳定的外部支撑,然后在盾构架的盾壳保护之下,使用千斤顶等设备来把切口环向前,嵌入到土层之中去,在盾构架的掩护之下进行地层的开挖工作以及衬砌装配等,当衬砌环上的千斤顶利用自身的推力来帮助盾构架克服掘进过程中的土层阻力,通过这一方式,才能够使盾构架能够保持持续的前进速度。
2.盾构施工中常见的质量问题原因分析
2.1管片渗水的原因分析
首先,管片自身存在的质量问题。在管片出厂生产时,密封垫沟槽部位的混凝土,如果不密实存在有气泡、水泡等质量缺陷时,在拼装完成管片后,水会绕过密封垫,从气泡水泡孔处渗漏进来从而导致管片渗水;其次,管片止水条出现脱落。实践生产过程中,管片间如果发生了碰撞,导致止水条发生脱落或断裂,会导致密封垫无法形成闭合的防水圈,进而导致管片的渗水现象;再次,管片与盾构的姿态不佳。管片与盾构的姿态不佳,直接会降低管片的拼装质量,导致管片间的错位,相邻的管片止水带未能正常压紧吻合,从而引发管片的漏水;最后,管片衬背注浆不饱满。当管片衬背注浆不饱满时,如果管片密封条贴合并不是完全密实,管片顶部如果存有积水,便会在密封垫压实比较薄弱点出现渗漏现象。
2.2进出洞段隧道质量问题原因探析
根据实际调查发现,进出洞段成型隧道常见的质量问题,主要产生缘由有:一是,负环管片,通常采用配筋率较低的管片或者老旧管片来实现代替,这样就导致了盾构始发时,容易出现异常现象,进而导致破损现象的发生。负环破损以及变形,较容易导致前几环管片的破损与错台。二是,在出洞,往往因为盾构刚组合装调试完毕,此时,机械以及人机磨合均还未达到理想状态,盾构施工相关参数未经由实践的检验,将会出现与实际地层不匹配的情况。
2.3联络通道处成型隧道质量问题原因探析
因为联络通道位于隧道内部的最低点,实践中尤其是那些采用“V”型纵坡设计的隧道区间,一般情况下,联络通道处于隧道纵坡拐点处附近。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如若隧道区间平面曲线也位于该曲线上时,隧道便位于线型控制最不利的位置点,一旦盾尾间隙、转弯环管片点位选择、推进油缸行程差不能够精准的匹配地铁区间后期线性时,将导致盾尾内的管片脱出盾尾后的管片,进而导致错台、错缝、挤裂等现象的发生。
3.加强地铁隧道盾构施工质量控制的措施
3.1正确的盾构参数,以确保始发掘进系统的稳定性
盾构机的正常运作需要平稳的环境,因此需要实时对相关作用力进行测算,确保作用力大小维持在合理的范围内,确保不超出参考系数。实践中具体的参数应由地质测量而来,唯有保持参数的稳定,才能确保盾构施工的进程与质量。应当以土质、埋深为主要依据,然后依据水土合算方法,计算出理论的土仓压力,与此同时制订出恰当的土仓压力,以设置土仓内平衡的压值。保证盾构机掘进过程的平稳,确保标准参数设计,防止意外发生,确保质量达标。
3.2盾构法施工中避免管片上浮的措施
地铁施工过程中经常存有管片上浮的情形,这就要求地铁施工从业者深入了解施工现场的地质条件,准确地使用相关数据参数做好比对,用数据来指导现场的实际操作,并作为现场盾构施工的最基本依据,这就要求现场相关施工人员的技术素质一定要不断提升。在掘进施工过程中,要准确控制好方法、速度以及推力,对盾构机作业加强控制,调整和优化千斤行程差,让千斤顶正常发挥作用,避免出现超出等问题,结合测量得到的最后结果,不断优化和调整盾构机的相关参数及管片拼装数量与时间,确保盾构施工进程与质量,延长使用年限[1]。
3.3盾构设备进出洞施工要点
在地铁施工实践过程中,盾构设备的进洞以及出洞过程的好坏,事关整个地铁工程整体完成的的质量高低。首先要确定好地铁盾构施工的路线,不得出现太大的轴线偏差,防止造成时间与资金上较多不必要的浪费,盾构设备进出洞的施工工序较为复杂,唯有精准的设计,充分的准备才能动工,需要安排一段时期动态且仔细的审查盾构相关设备,依据地质环境的不同,判断设备是否具备进出洞的条件,如果不适合,则需要及时更换或者改用其他的方法进行施工,确保在可靠安全的前提下顺利实现盾构设备进出洞过程。
3.4盾构法施工中控制地面沉降的措施
盾构法施工不可避免的会影响地面的沉降,为确保地面沉降不会导致工程事故,必须要控制好注浆时间、剂量、压力等参数,尤其是要对浆液的配合比要严密参照相关标准执行,以确保注浆的效果。实践中可采取多次压浆的方法,该方法是避免施工中地表发生剧烈沉降的最优方法;其次,正面支撑并辅助以合理气的压值,也可以有效地避免土体发生坍塌;此外,还需把握好开挖面的出土量,不得多挖或少挖,及时控制好局部可能出现的超挖情况。确保地面沉降在可控范围内[2]。
结论
简而言之,随着城市地铁工程项目的不断兴建,人们的交通出行越来越方便快捷,盾构法施工因其多方面的优势,已经成为地铁实践施工中最常采用的施工方法之一。盾构法施工过程,工序时间较短、持续工作时间较长,能够实现现场的流水施工作业,因此实践中对施工相关人员素质也提出了较高的要求,相关从业人员因不断参加继续教育,不断加强理论学习于施工实践,相关人员因不断加强施工质量的控制,并制定出切实有效的质量控制措施,唯有这样才能确保隧道施工质量、以及盾构法施工的安全[3]。
参考文献:
[1]王又平.地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施[J].黑龙江科技信息,2018(14):220.
[2]富康峰,张信其.浅谈盾构法施工地铁区间隧道的施工工艺[J].甘肃科技,2017(10):105~108.
[3]周顺华.我国城市轨道交通地下工程的施工技术现状与发展[J].城市轨道交通研究,2017.
论文作者:李小洪,朱琪亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:盾构论文; 管片论文; 隧道论文; 地铁论文; 过程中论文; 方法论文; 参数论文; 《基层建设》2019年第7期论文;