摘要:在我国经济高速发展的同时,城市建设的水平也逐步提高,其中,数城市地铁的建设发展最为迅速,由于城市交通运输的迫切需要,建设企业的工作重心也转移到了地铁的建设。我国地铁建设的主要方法就是盾构施工技术。笔者通过书籍和与地铁建设相关的网页浏览,就地铁盾构施工管理这一问题进行梳理和分析,谨以此文,供读者参考。
关键词:地铁盾构隧道;施工管理;有效措施
地铁盾构技术自上世纪90年代至今,已经投入应用长达二十余年,经过长期的时间和完善,地铁盾构隧道的技术也越来越成熟。分析以往建设城市地铁出现的问题,导致出现这类情况的主要原因就是结构的渗漏和沙石材料的沉降等。因此,为了提升地铁隧道的质量,延长地铁隧道的使用寿命,就要及时地解决这些问题。
1 实例概况
针对某市地铁一号线一期工程的建设进行分析,该工程在施工过程中采用了“三包”的承包模式。这一方法改变了以往招标工程包干的单一模式,融入了综合单价、合价包干和费用包干的模式。将投资、融资和建设三者精密的联系在了一起。通过这一方法的改进,该地铁建设也取得了很好的成果,在南北走向的地铁隧道建设中,隧道总长5668米,是三个区的交通枢纽,建设过程中也采用盾构技术,车站也用明挖顺做法进行作业,该市地铁一号线隧道的总体的建筑面积高达52059平方米。
2工程施工过程中遇到的技术难点
(1)施工场所受环境因素的影响过大。在地铁隧道开挖时,如果不对地底的情况进行勘探就很容易造成各种事故的频发。地铁隧道正位于地下水层,挖掘过程中的土质较为松动,地下水和空气很容易渗透,如果不注意这些因素的存在,很容易在施工过程中发生塌方。其次,在车站的选址位置有复杂的地下管路和线路,施工过程不慎就很容易导致管道破损进而导致上方建筑物发生变形、塌陷。所以,要完成一条地铁隧道的施工,其难度可想而知,既要保证施工过程不发生安全事故,又要确保地下管路不受损。
(2)施工条件恶劣导致工程进度减慢。这项工程的施工环境是在高水位的软土地区,该地区的整体力学框架不结实,上部分主要是淤泥质和粉质黏土层,下部分主要是细砂层,两部分土质的流动性和高压缩性给施工工作带来了很大的困难。在用盾构技术进行施工时,要穿过这两部分土层,还要保证隧道的质量,以及规避地下土层中的各种管道和线路,包括水管道、天然气管道、自来水管道、网络电缆、高压电缆等,使得工程的施工速度大大减慢,施工资金大大增高,施工过程中还会发生“冷缝现象”,从而降低了围护结构的安全性能。
(3)施工过程中,盾构技术的具体操作难度很大。地铁隧道的一部分处在饱和砂层,在这一层施工时,盾构技术很难开展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行井坑外地层的施工时,一般选用搅拌桩整体加固的方式,通过多年的施工经验和土层强度的保证,该过程没有太大的困难,但为了让搅拌桩和围护结构紧贴在一起,就要在施工过程中建造出30-50cm的间隔,在对间隔进行双液注浆的封闭操作。但在进行注浆是,处于高压的密实砂层,很容易造成注浆不均匀,中空的间隔结构很容易导致“水廊”现象的发生。在基坑的挖掘工作时,也极易导致围护结构发生水平方向的移动,使围护结构和间隔中进入大量空气,从而降低了工程的质量和围护结构的安全性,甚至是地下水涌入到基坑,工程面临停工的问题。
3 施工过程中采取的对策与方法
(1)确保盾构的安全始发
施工过程中要进一步加强加固工作的技术,做到更好的质量和安全保障,防止竣工后出现盾构机“磕头”、建筑物塌陷、变形等现象的发生。该市地铁一号线隧道的挖掘工作中就出现了洞门涌水涌砂的事故,针对这一现象,施工团队要做好施工之前的各种勘探工作,还要制定出有效完整的应急方案,还要确保盾构的安全始发。
(2) 混凝土管片的生产技术
我国混凝土管片的标准宽度差是0.2mm,这一标准可以有效的保证混凝土管片的质量。混凝土管片的具体标准是,中强度等级为C55抗渗等级为p10。选用质量更高的粉煤灰和减水剂,并制定合适的配量比例可以有效地提高混凝土的质量,还要在配置过程中注重混凝土的使用寿命。在混凝土管片的制作中,其规定的强度需达到C55,再对生产出的管片进行质量检测,允许宽度有小于0.2mm的误差允许弧弦长和管内半径的误差在1mm以内,管片三环的拼装后允许有0.8mm的误差,在做到以上标准后可以很好的保证混凝土管片的精度和生产过程中的安全性及质量。
(3)穿越建筑物以及重大管线采取的施工技术
此项目工程的具体施工环境是软土地层,而且在该土层内有较多的管道和电缆,四周的建筑物也比较多,在具体施工过程中要通过盾构技术从周围的建筑物下方穿过,这样会很可能导致地下管道和电缆的破损和地上建筑物的变形和塌陷。为克服这一难题,在进行具体施工前要对建筑物的承受能力和土质强度进行具体的分析计算,得到有效地沉降差极限值,可以有效地避免周围建筑物发生变形和坍塌的问题。
(4)管片采取的防水技术
由于该工程项目的一部分施工环境问题,盾构隧道需要穿过一部分含水量较多的地层,所以在施工过程中难免会受到地下水的侵害,因此在施工之前要先做好发生事故的应急方案和施工过程中的具体防范措施,分析管片渗水的主要原因。
(5)盾构在出洞过程中采取的施工技术
为保证隧道洞口工程的质量,需要保证洞口土体有较高的强度,还要对其进行加固,具体措施为加固前排搅拌桩和后排搅拌桩,不能让工作井壁洞口和盾构壳体的缝隙过大或是过小,尽量保持在18cm左右,如果没有达到这一标准就很容易导致泥水由空隙进入井内,还要用“袜套”来处理洞口间隙,保证不会有杂质由空隙进入井里,盾构的基座和后盾系统也影响着盾构能否成功出洞,所以,还需要将设计的基座位置放在洞口的中心,并且保持洞口的水平。
4 结语
盾构技术是一个严谨的技术问题,首先要有科学合理的控制管理,还要有具体的施工前的分析,其次是高超的施工技艺,在施工过程中也要做好监管工作,还要保证隧道上当的建筑物不受影响,只有完美的盾构技术才能较少施工过程中的安全事故,从而为施工单位带来更高的经济效益,给建筑物更高的保障,给社会提供更安全的设施和建筑。
参考文献:
[1]地铁盾构区间侧穿建筑物施工控制技术[J]. 张亚勇,薛新枝. 铁道标准设计. 2012(07)
[2]南京地铁十号线越江隧道主要风险及措施研究[J]. 张维,邓勇. 现代隧道技术. 2012(03)
论文作者:任珩,宋建文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/10
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