基于城市地铁盾构施工技术的探析论文_王旭

基于城市地铁盾构施工技术的探析论文_王旭

石家庄铁源工程咨询有限公司 河北石家庄 050043

摘要:随着时代的发展和社会经济的进步,我国的地铁数量越来越多。施工受地质结构因素影响比较大,一般会选择用盾构施工方法,盾构施工具有多种优势,功能影响小、施工速度快、施工安全性高和经济效益好等优点,在地铁建设中被广泛应用,目前,地铁盾构施工技术发展成为我国地铁隧道工程的重要施工方法。基于此,文章就城市地铁盾构施工技术进行简要的分析,以期能够提供一个有效的借鉴。

关键词:城市;地铁盾构;施工技术

随着经济的快速发展,我国道路建设正由平面朝着立体化的方向发展,特别是地下隧道建设已成为道路立体化建设的重点。地铁施工基本上都是在地下进行,与其他建设工程具有较大的区别,受地理环境影响较大,所以在施工过程中,需要针对实际工程所处区域地质特点来对施工技术进行选择,特别是对于一些复杂地质条件下,更需要先进的施工技术来确保施工的顺利进行。

1城市地铁盾构施工技术工作原理

盾构施工技术的主要施工机械是盾构机。城市地铁的施工工作大部分都是暗挖工程,如果在挖掘工作中应用盾构法施工,盾构机既作为开挖掘进工作的设备,盾构机盾壳也可以作为支护设备,加以千斤顶的支撑作用,三者共同构成一个完整的盾构推进体系,令整个地铁施工工作获得良好的效果,其施工的稳定性和安全性也得到了极大的保障,避免发生安全事故,威胁施工人员的人身安全。进行隧道开挖工作的时候,开挖面的前方设有切削装置,然后再利用其它的机械设备,把切削出来的岩土运出隧道。在应用盾构施工技术的时候,对施工现场周围环境所造成的影响较小,例如振动和噪音等问题都没有对周围的群众造成太大的影响。此外,盾构施工技术在施工过程中对于精度的要求比较高,在进行施工前和施工期间都需要进行大量的测量,确保施工工作的准确。

2城市地铁盾构施工技术要点分析

2.1盾构机进出施工场地的技术要点

盾构机在进入施工洞时,必须确定相关技术要点和参数,并严格控制进洞技术,这是保证盾构机进洞和施工的重要基础。在施工过程中,需要不断修正和纠正盾构机轴线,以此有利于确定隧洞的方向和长度。盾构机在出洞前,需要提前做好准备工作,要对出动的技术条件进行审查和控制,从而保证盾构机的防护。

2.2盾构出洞准备阶段施工要点

“盾构始发出洞”为盾构由始发基座向前推进,使盾构从切口切入土层的过程。盾构的出洞准备阶段应充分做好人员、技术、设备和材料的检查与准备工作,确保盾构可以安全、可靠的出洞。盾构出洞前首先要对洞口的出洞区域进行加固,无论是水泥搅拌桩还是旋喷桩加固,均应达到设计标准。始发基座的定位对始发姿态有直接影响,应着重对始发基座的轴线和位置、洞口的尺寸和位置进行复核。然后,应对盾构机、后盾支撑系统进行试运行和检测。最后,应进行盾构出洞装置的安装和检查,防止盾构出洞后发生注浆泄漏现象。

2.3盾构始发出洞施工要点

盾构始发出洞为盾构施工的关键环节,盾构机切入土层后应观察后盾构机能否迅速靠上洞口的正面土体,洞口若出现渗漏要及时进行封堵。检查前仓土压及土仓内是否有砼块。检查第一环和最后一环的管片拼装位置是否准确。检查千斤顶工作情况,防止盾构姿态出现问题。

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2.4试掘进和正式掘进要点

盾构顺利出洞后要进行试掘进,检查盾构姿态、管片拼装和注浆情况,观测地面沉降和仪表数据对掘进进行分析和控制,寻找最佳的施工参数确保施工的质量和周边的安全。掘进过程中要始终对盾构姿态进行控制,使盾构的轴线误差保持在设计偏差之内,盾构姿态控制是掘进的关键技术。管片的拼装和注浆对隧道的稳定和安全有着重要的影响,因此要十分重视管片的拼装和注浆的施工质量。

3城市地铁盾构施工技术改进措施

3.1开挖和支护技术改进

因为工程盾构施工的开挖工序,在隧道公布位置埋设小导管,用于注浆护顶,但是人工分台阶开挖的方式,上台阶和下台阶之间相距1.5倍洞径左右,其中开挖上导台阶时,管棚的重要作用是护顶,隧道上方正常情况下,不会出现塌方事故。但是在施工过程中,掌子面的稳定性可能会出现问题,并影响到整个隧道的稳定性,所以应该在开挖技术应用的前提下,加强掌子面的稳定性工作。而对于下半断面,检查地层的完整性,对断面面积较大并且地质条件不佳的区域,融入CRD施工技术,利用盾壳保护隧道的顶部,从而借助土压平衡维持掌子面的稳定性,保证围岩稳定性处于标准状态,再进行全断面开挖。

在开挖的同时,借助复合衬砌的支护法,其中初期支护以人工操作的方式,联合喷射混凝土、钢拱架支护等,形成盾构承载结构体,承受盾构施工过程中产生的载荷。在此期间,初期支护属于柔性支护体,就可以在位移的允许值范围内,但是必须重视其中潜在的不安全隐患。而二次衬砌是利用模板台车,现场模筑混凝土,和初期支护共同发挥承载地铁隧道永久荷载的作用。其中开挖、顶管片衬砌拼装等都可以在盾壳的保护下进行,还能够有效保证混凝土的抗渗性能,提高支护的机械化程度和可操作性。

3.2地下管线、地表建筑保护技术改进

控制地表沉降,会对地下管线和地表建筑物起到一定的保护作用,但是根据工程现场的实际情况,地下管管线和地表建筑物的保护,需要构建健全的盾构支护系统,也就是在开挖面位置,通过增减压力调节控制的方式,灵活调整地层应力,把地表沉降值控制在最低状态,并进行壁后注浆加固,尤其是在地表建筑物的下方区域,提高围岩的强度水平,并将管片作为止浆岩墙壁,解决注浆压力问题,实现预期注浆效果,才能够更好地保护工程盾构施工区域内的地下管线和地表建筑物。

3.3提高盾构施工技术中测量工作的准确度

在地铁项目施工过程中,隧道周边基坑经常处于持续挖土的施工状态,常规的人工测量方法是没有办法全面、深入地监测到地铁隧道的实际情况。这种情况可以在隧道测量工作中采用自动化监测技术,能够随时了解地铁隧道在挖掘过程中是否出现结构变形等情况,自动化监测系统能够对于每个监测点自动进行变形量和预警值的比较,根据比较和分析的结果向操作人员提出警报,令操作人员能够及时关注存在的问题,及时采取相关的安全措施,提高地铁隧道挖掘工作的安全性。另一方面,在施工的过程中,自动化测量系统还可以把测量和分析所得的结果向设计人员进行反馈,令设计人员能够不断优化设计,提高设计的安全性、经济合理性,缩短施工工期。

结语

综上所述,面对城市交通运输中存在的巨大压力,就需要利用地铁交通来改善当前的状况。城市地铁施工中,盾构施工技术的应用不仅方便快捷,而且不会对于施工场地周边的环境造成过大的影响,但由于盾构施工技术在我国的实际应用时间并不长,还需要相关的人员对此继续进行研究,以此提高盾构施工技术水平和质量。

参考文献

[1]孙城,张昌明.地铁盾构施工技术浅析[J].机械管理开发,2012(1):85.

[2]刘震.盾构法在地铁施工过程中的应用分析[J].科技创业家,2013(22):89.

[3]王小红.小议地铁施工盾构法施工技术[J].科技创新与应用,2013,34:220.

论文作者:王旭

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/7

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