摘要:随着我国经济的快速发展,也带动了建筑业的兴起,隧道工程作为建设业的重要组成部分,起着重要的作用。施工质量的好坏也是整个工程成败的关键。隧道工程建设中基本采用盾构法,在盾构施工过程中,盾尾注浆是施工中的重要一环,对隧道的后期成型,地表的沉降控制起着重要的作用。
关键词:隧道工程;盾构法;监理控制;要点
1、盾构始发、接收控制
盾构始发是控制盾构掘进施工的第一环节。在盾构始发前,监理人员需监督承包单位做好始发准备工作,针对性做好充分的技术、人员、材料、设备准备,并对盾构是否具备出洞条件予以审查,确保盾构在安全可靠的前提下能顺利始发出洞。
盾构法施工时,必须有一个盾构机的始发井、接收井,基本上隧道工程建设中,都把始发井、接收井列入车站主体施工部分。监理工作主要是监督施工单位做好始发、接收井土体加固,确保盾构机进洞和出洞的安全,和防止地下水涌入而造成地面沉陷。
2、管片拼装
根据盾构法施工工艺管片成环的特点,管片是盾壳的保护下在盾尾拼装成环形成隧道的。大盾构隧道直径大,单块管片重量大,管片拼装处在十多米高的空间作业,这无论在技术上、质量上、还是在安全方面的难度都非常高,因此必需重视管片拼装,重点做好隧道防水、整圆度等方面的控制。管片拼装的质量好坏直接影响到隧道结构的安全和使用功能。因此,为确保管片拼装的质量满足设计和规范的要求,监理应重点控制管片预制、进场检查、拼装前检查、成环后检查。
2.1 砼管片在预制厂内生产,经检验合格并附有检验报告。外观无超出规定裂纹、无损坏、掉边、掉角方可出厂。
2.2 管片制作合格后需根据现场施工需要分批由预制厂运输至现场,监理人员应督促施工单位做好砼管片进场检验,并做好详细记录,对有裂缝、棱角损坏应拒绝接收。
2.3 泥水盾构的管片拼装作业环境不同于其他盾构,在施工时易造成工作面区域积水现象,因此,要增设排水设备,避免工作区域内大量积水,为管片拼装制造良好的作业环境。
2.4 管片在吊运,隧道运输和转换过程中不得有异常的冲击和损伤。
2.5 在管片拼装之前,要检查管片防水条是否黏结可靠、完整,不允许有脱落、断裂,管片的环面,端面必须清理干净。
2.6 施工单位对每块管片外观质量认真自检,缺损砼必须按设计要求修补整齐,发现影响质量的裂缝不得进入拼装,监理方进行巡视抽检。
2.7 管片拼装之前应根据报表中高程和平面的偏差值和盾壳与管片四周的间隙,严格控制盾构姿态,避免盾构卡住圆环管片。
3、隧道工程中盾构法注浆控制
盾构法工艺施工隧道,由于盾构壳体与拼装管片之间存在“建筑空隙”,如不及时填充,势必产生土层扰动变形,造成地面变形或隧道结构变形。注浆作业是盾构法隧道施工控制地面和隧道结构变形主要技术措施之一,通过压浆填充“建筑空隙”控制变形量。施工中的注浆工艺分为同步注浆、二次注浆,无论采用哪种工艺,监理在监督过程中应通过分析监测资料,以控制地面和隧道结构变形为原则、审查拌制和注浆施工记录、对每作业班拌制注浆液试块制作见证送检等手段来综合分析注浆作业的效果判断注浆作业是否达到控制变形的成效并重点监督浆液配合比、注浆量、注浆压力等主要技术指标并做好检查记录。
3.1 进行压浆操作的人员,必须经过培训,掌握有关作业规程,资格证书要上报监理单位。
3.2 同步注浆用的材料性能应严格符合设计要求和有关规范,每批注浆材料使用前施工单位应自检,测试其凝固时间和强度,监理抽检。
3.3 注浆压力,注浆量,施工单位应及时真实记录,监理应每天检查。
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3.4 通常每天1~2次依据盾尾后地面沉降观测值与压浆记录,监理应进行分析,若地面沉降变化较大时,督促施工单位自检,及时调整注浆量,注浆压力,以控制地面沉降值。
3.5 要求每环注浆量不能少于理论环形间隙量的150%~250%,且根据地层变形监测数据而调整。
3.6 注浆压力应在施工中根据实际情况进行调整,做出注浆压力和周围土压力维持平衡。
3.7 若地面沉降值超过30㎜,隧道衬砌发生严重渗漏和变形,以及施工组织设计中对特定地段所采用的措施等,督促施工单位进行二次补浆。
3.8 二次补浆的位置、注入量、浆液性能配合比应根据具体工况由施工单位提出方案报工程部审核后报监理审核。
4、隧道工程中泥水系统的控制
4.1 泥水管理控制
泥水处理系统主要由泥水控制室、沉淀池、泥水槽、粘土溶解槽、调整槽、剩余槽、新浆配置槽、清水槽、泥水分离旋流槽等组成,担负着处理由盾构开挖面排出的泥水进行分离,再造和循环再利用,保证连续不断的为盾构掘进输送合适的浆液。
1)根据不同的土质,泥水管理的要求和方法也不同,根据需要,调节比重、黏度、胶凝强度、泥壁形成性、润滑性等指标,使其成为一种可塑性流体,达到泥水平衡的目的,满足施工要求。
2)泥水的比重是一个重要的控制指标,掘进中指标不宜过高或过低,过高将影响泥水的输送能力以对隧道上浮产生影响,过低将破坏开挖面的稳定。一般范围在1.10~1.30 g/㎝3。严格控制下限,在砂土中,必要时选取1.30g/㎝3.局部段可选取1.35 g/㎝3.
3)泥水的黏度是一个主要控制指标,从土颗粒的悬浮性的要求将泥水的黏度越高越好,但过分强调提高黏度会提高工程费用,造成不必要的浪费,在盾构出洞段,砂性土层中可适当提高黏度。在黏土层中选取为17~18s,粉细砂18~19 s,砂砾层为23~25s。
4)泥水的含砂量,析水量和PH值等是综合指标,在施工现场须配备泥水土工试验室,每一环推进前,要测试调整槽内工作泥浆的指标,及时调整到满足施工要求为止,并做好记录。
5)泥水监控是一个动态的过程,应及时根据不同的土质条件和沉降情况,进行分析,调整,监理每天收集和分析泥水指标的报表,督促施工方及时调整泥浆配比。
4.2 泥水输送状态控制
泥水状态一般有以下几个状态:旁路状态、掘进状态、逆流状态,停止状态、接管状态和长期停滞状态。
1)盾构掘进过程中泥水在以上几个状态间转换,监理要根据施工状态及时检查泥水状态与施工的匹配。
2)监理在巡视中,应关注施工单位对泥水状态的转换是否正确,规范操作。确保盾构内泥浆包压力稳定。
5、盾尾油脂及润滑材料压注的控制
5.1 在盾构掘进中,盾构机盾尾密封功能特别重要,为了能安全顺利的完成隧道掘进任务,在施工过程必须切实做为盾尾油脂的压注工作。
5.2 盾构出洞前的新钢丝刷内盾尾油脂第一次涂抹尤为重要,必须严格按要求实施。
5.3 盾尾油脂压注应定期、定量、定位压注,每环的压注量初定为300kg左右,当发现盾尾有少量漏浆时,应补压盾尾油脂。
5.4 盾构推进时,集中润滑材料对盾构机的正常运行起到相当大的作用,每班在运行前必须按操作要求做集中润滑材料的压注工作。
6、安全文明施工管理
6.1 隧道推进过程、安全控制的重点是隧道内水平、垂直运输的控制。
6.2 隧道内行车电瓶车司机须通过培训,按规定操作,持证上岗,监理应抽查。
6.3 施工单位应每日对隧道内水平运输牵引车的安全制动性能做好点检和保养,严禁带病作业,做好记录,检查人签名,班、组长确认签名,监理抽查。
6.4 施工单位设专人对新铺设的轨道作定期的检查和养护,做好记录,监理抽查。
6.5 运输通道内不得堆放杂物及各种材料设备,物体在运输平板车上要按求要放平稳、牢靠,严禁电瓶车带人运输,监理巡视检查。
6.6 隧道照明、信号灯、人行通道应完好。
6.7 施工单位对起重设备的索具,钢筋绳,卸克,管片钩等做好定期检查,有否断丝断股等,应安全使用,及时调换。对行车司机,起重指挥人员要经常进行安全教育及安全交底。
6.8 由于本隧道工程使用的为泥水平衡式盾构,施工单位对泥浆循环管路要经常巡视检查,严禁跑、冒、滴、漏现象,保持地面和隧道内的通道干净,以免行人滑倒,跌伤,
6.9 隧道的通风管路应完好,按标准要求向隧道输送新鲜风流,污浊空气及时排出,尤其有电焊作业时,以防中毒现象发生。
7、结束语
隧道工程盾构法施工是一项综合性施工技术,通过近年来不断试验、实施的不断摸索和总结已经形成了一套比较成熟的施工技术,国产盾构的制造及施工技术也取得了可喜的成绩。
论文作者:颜聪
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/9/20
标签:盾构论文; 管片论文; 泥水论文; 隧道论文; 注浆论文; 作业论文; 施工单位论文; 《防护工程》2019年第6期论文;