摘要:在地铁的施工过程中,地铁盾构法是应用频率较高的的隧道施工技法之一,该技术因其自身的综合施工优势,对于工程整体施工质量、隧道安全建设都具有重要的意义。本文通过对地铁盾构法在施工中的优势进行简要的分析,进而探究该项技术在各个施工阶段的应用模式,以期为业内施工人员提供相应的技术参考。
关键词:地铁;施工盾构法;施工技术
引言:盾构法主要应用于地势处于平原地区的地铁轨道建设工程当中,相比其他技术,盾构法在提升工程安全性与工作效率这两个方面做出了更大的贡献。随着城市化建设的飞速发展,人口的流动方向逐渐集中到各个城市,相关的城市建设管理人员必须做好建设预案,加强城市的交通建设,在此期间深入探究地铁盾构法在城市中的应用是非常有必要的,只有令其在地铁网络建设中得到良好运用,且充分发挥其技术优势,才能更好的满足人们对于城市交通的更多需求。
一、盾构法程施工技术的优势
由于盾构法的盾构设备质量非常过硬,因此在正式施工过程中,针对挖掘工作、支护操作、排土及衬砌施工都能够快速高效的不间断完成,相比与其它施工设备,盾构机的施工效率非常突出。当盾构法施工技术应用到项目的暗挖阶段时,不管是地面上方的交通状况,还是季节因素及水纹状态,都不会影响到暗挖施工的效果。相关技术研究人员在此方面进行了多年的探索,并且做了多次实验,使得当前的施工技术较为成熟,且技术水准较高,项目工程在该阶段的质量与安全完全能得到保证。在应用盾构法进行施工时,并不需要占据较大的施工面积,只有竖井需要部分场地,而拆迁部分与地下水的水位调整操作都不需要占用场地。在施工过程中应用盾构法既不会发生震动,也不会出现较大的施工噪音,这无论对于周边的商业环境,还是居民的生活区域,都不会造成不良影响。由此可见,盾构法适用于多种施工环境,而对于地质的含水量较高并且地质较软的施工区域,盾构法更易发挥出自身的施工优势,这些优势其他施工技法是不能取代的。
二、地铁施工中盾构法施工技术探讨
(1)盾构出洞准备施工技术
在运用盾构法进行施工的过程中,首先要进行的施工环节便是盾构出洞。在进行该阶段施工操作时需要注意以下几个方面,第一,要对出洞之前及出洞过程中施工需求进行综合分析,进而做好这两部分的预先准备工作,在施工人员分配、材料使用、设备选择及技术操作等方面做出合理的安排。施工管理人员还要审核盾构出洞的条件,保证其一直处于安全的状态下进行操作。此外,在盾构出洞之前还要对其周边的土壤山体进行加固处理,以保护附近的地下管线和周围的建筑群体。第二,要注重盾构出洞基座的设置。在正式出洞之前,施工人员务必要将盾构精准放置在相应的始发基座上,始发基座的位置要与设计中的轴向相符合。当上述流程全部完成之后,方可沿着设计的轴线开展施工工作。由此可见,始发基座的定位对整个施工流程直观重要。第三,注意后配套设备与盾构机的验收工作。由于施工工作井内的操作空间非常有限,因此在验收过程中首先要将盾构机与后配套设备进行适当的处理,然后分节吊装,逐步运到工作井下,待设备全部到达井下之后再进行安装,调试之后投入使用。
(2)地铁盾构掘进阶段施工技术
在进行到掘进阶段的施工操作时,其主要分为两个施工部分,分别为尝试掘进阶段与正式掘进阶段。在尝试掘进的施工阶段中,施工人员需熟练掌握项目施工的具体方案,并且结合施工需要选择适宜的施工工艺,然后进行尝试挖掘操作,等到参与挖掘的设备顺利出洞之后,技术人员要对其尝试挖掘的前一百环数据进行分析,以此来计算施工土层的施工参数,选出最佳参数便于正式掘进时使用。第二,在相关技术人员将尝试掘进阶段计算出的最佳施工参数调整完毕之后,便可进行到正式的掘进阶段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在操作过程中,不但要将盾构机一直保持正确的操作状态,还要结合施工的参数来正确调整盾构机刀盘的转速以及设备的掘进速度和方向。在此过程中一旦设备出现运行异常或者施工人员操作不当,要立即停止施工并及时整改。
(3)挖掘粉砂层阶段施工技术
地铁类建设项目在实际施工过程中经常会受到周边隧道或线路地理环境的影响。而对于盾构法在施工中的应用,最为有利的施工环境就是粉质粘土类的土质层。但是在实际施工中,还是难以避免穿过粉砂层的状况,此时施工难度就会大大升高,因此相关技术人员需借助其他技术来保证该阶段施工的施工进程。一般情况下土体的液化现象及出吐口喷砂的情况会阻碍正常的施工操作,因此该阶段的施工重点就要集中在土体性质的改造方面,尽量提升土质 的流动性与止水性能。
(4)地铁盾构机进出洞施工技术
当施工进行到进出洞施工阶段时,相关施工企业应做以下两方面的工作。第一,由于地铁工程的进出洞施工流程较为繁琐复杂,为了顺利实现成本控制目标,并且避免延长施工进程、产生轴线误差,施工技术人员要对地铁的工程地质进行详细勘测,结合数据提前拟定好盾构机进出洞路线,将路线设计交由工程专家审核,待其合格之后再投入使用。第二,待进出洞的路线制定好之后,相关企业还要审查工程施工全程经过的地质环境,如果其中的某段线路并不符合实际需求,则要及时变换施工技术,以确保施工路线的连贯性。第三,在进洞施工阶段中,施工人员必须确保其始发位置,令盾构机从基座的专用导轨上有序的推进,并且设备的壳体部分要全部切入到洞口中,缩短土体的暴露时间。
(5)不良地质城市地铁项目对于盾构法的应用
城市地铁建设中可能会出现对不良地质层面的穿越,比较常见的类型是淤泥质粘土或淤泥质粉质粘土等软土地层,在应用城市地铁盾构法施工时需要采取特殊的施工技术来应对。一方面可以适当提高土舱压力,防止正面土体液化;另一方面可以适当向土舱内加泥,防止喷砂,进而在确保城市地铁盾构法施工安全的基础上,提升城市地铁盾构法施工的效率。
盾构法虽然是普遍应用的技术,但并不是简单技术,而是相当复杂的,在施工过程中精度、准度特别高,严密到丝毫,这就需要在施工前期进行精确测量,才能在具体施工中做到精准、细密。具体施工步骤:需要在施工隧道开始建设一个工作用井,然后把需要应用的设备进行拼装;洞口地层一定要加固,然后依靠作用于拼装好初砌环及工作井后壁上的盾构千斤顶推力,把盾构由起始工作井墙壁开孔处推出,这个步骤是盾构出洞。盾构机就能自由的在地层中按照预期设计方案进行,一边出土一边要检查衬砌管片,及时更换安装。背后空隙要注浆防止地层移动,加固衬砌环位置。最后盾构机进入终端工作井还要进行拆除,下一次施工时再向前推进。盾构掘进过程是从出洞段掘进结束到进洞段掘进开始的正常段掘进、从盾尾离开出洞井内壁至盾尾离开出洞井内壁40m 时掘进、从拼装后靠管片起至盾尾离开出洞井内壁上的负环段掘进、从盾构切口距进洞井外壁到盾构入基座比的进洞段掘进。
结语:城市地铁盾构法的环境影响小,特别是盾构法在施工过程中没有较大的震动和噪音,这会使城市地铁盾构法可在各种环境和条件下进行,有利于提高城市地铁建设的速度。此外,城市地铁盾构法节约成本,在盾构法施工过程中可以通过熟练相关技术和操作降低人工和管理成本,并且会在长期的施工中达到摊薄盾构机成本的作用。
参考文献:
[1]王继山.地铁盾构施工技术改进的方法研讨[J].中国建材科技.2016(06).
[2]蔡 正.地铁隧道盾构法施工安全风险管理研究[J].中国矿业.2016(02).
[3]姚红方.地铁隧道矿山法施工安全风险管理研究[J].科技文化.2016(09).
论文作者:白璐
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/21
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