浅谈盾构施工质量控制重点及措施论文_谷鸣

中交二航局市政建设有限公司

摘要:地铁施工的主要内容为隧道挖掘施工,在地铁施工中应用盾构施工技术,能够有效提高施工工作的安全性、稳定性和质量,对于地铁项目的施工工作、后期的运行效果以及施工现场的施工人员人身安全都是有着极大的好处,因此进一步加强对其的研究非常有必要。在实际施工过程中需要明确其质量控制重点,从施工设备、施工工艺等方面进行合理控制,从而切实保证施工质量符合预期。基于此本文分析了盾构施工质量控制重点及措施。

关键词:盾构施工;质量控制;措施

1盾构施工法的原理

盾构法是指使用盾构机掘进、安装管片(使用前已预制好的分块衬砌环)形成衬砌等一种地下工程施工方法,一般先于隧道的某一区域构造一个基坑或者是竖井结构,作为盾构机始发工作井和到达工作井,盾构机由始发工作井的墙壁开口起开始掘进,以设计轴线作为地层中的掘进路线,向达到工作井推进。盾构机是此施工方法的主要机具,它是一个可承受来自地层压力,且能够实现推进的钢筒结构,在盾构机前段安装有开挖土体的全断面切削刀盘,在盾构机中段安装能够实现掘进的千斤顶,在盾构机尾端安装可拼装管片的设备,从而实现盾构机每推进一环管片距离,在盾尾及时完成一环管片安装。

2盾构法施工的过程

如图1所示:

图1盾构施工示意图

(1)首先在隧道某段的一端建造竖井(盾构出发竖井和接收竖井)或基坑(出发基坑和接收基坑),以供盾构安装就位。

(2)盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计孔洞推进。

(3)盾构推进中受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的隧道衬砌结构,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构机是这种施工方法的最主要的独特施工机具,它是一个既能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构,在钢筒结构的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置,在钢筒中段周圈的内面安装顶进所需的千斤顶,钢筒尾部是具有一定空间的壳体,在盾尾内可以拼装一至二环隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体,以防止隧道及地面下沉,并在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。

(4)盾构掘进到达预定终点的竖井或基坑时,盾构进入该竖井或基坑,掘进结束。随后检修盾构或解体盾构运出。

3地铁隧道盾构法的质量控制重点

(1)开挖土体和开挖面支护。盾构在进行施工的过程中,被铲除下来的土层,应当直接存储在盾构刀盘之后的土体存储仓之中,而刀盘的切口位置则必须要和刀盘自身的切削面产生相互的作用,这一过程中主要是利用刀盘自身的切口部分。通过人工测定的方式对盾构姿态和管片姿态的关系进行确定,确保管片姿态转弯趋势超前,同时对下一环管片姿态和盾构姿态之间的关系进行预测。掘进施工分段进行,每30cm收缩千斤顶一次。最后,在进行掘进施工时,必须要将足够量的快凝双液同步注浆,确保管片能够尽早得到固定,使其受力状态得到改善,避免出现移位错台。

(2)盾构推进和衬彻管片拼接。通过千斤顶所产生的推力,能够使得盾构不断的前进,而盾构在不断前进的过程中,必须要充分的克服由于不断开挖所来自土体的压力、盾构机械设备阻力、盾体自身摩擦阻力,其盾构的推力要根据所有总阻力值以及机械设备自身推力来对其盾构的推力进行计算。

(3)盾尾脱空和衬彻壁后注浆。盾构机被千斤顶推动着不断向前推进时,使得原本处于盾壳内测的衬彻管片脱离盾壳的保护,以致在衬彻外围产生建筑空隙,产生较大的地层损失。倘若不采取一定的措施将产生很大的地面沉降,所以在推进的过程中,应同时向盾尾空隙的地方不断注浆。注浆的目的有三个方面:一是控制地表沉降,降低土层损失;二是提高结构稳定性,限制衬彻管片的位移;三是为隧道起到防水的作用。专业性强是地籍测绘的重要特点,这就对技术人员资深的专业素质提出了很高的要求,进行专业操作是必须保证测量的准确性和精确性。地籍测绘是对土地的测量,其工作对象是土地,因此最重要的是对数据的记录,不仅是本次施工,还会对以后的测量和施工留下参考数据,条件允许的话可以经所有资料保存制作成测绘数据上传到储存信息空间进行保留。

4 地铁隧道盾构施工质量控制措施

4.1设置正确的盾构参数,保证始发掘进系统的稳定性

盾构机正常运行需要一个平稳的环境,因此要对相关作用力进行有产测算,确保其作用力数值保持在规定的范围内。因此需要通过实践来测量地质,以此来获得具体的参数,确保盾构施工的质量。在实际施工过程中,需要根据土质、埋深并运用水土合算的计算方式,从理论上将土仓压力数值进行计算,以此来设置出合适的土仓压力。即通过创设一个稳定的环境来保护盾构机平稳掘进,以此来设计出标准的参数,确保整体工程的质量。

4.2加强盾构正常掘进的过程管控措施。

地铁施工过程中要严格执行十六字方针,对掘进施工过程中的掘进参数都要进行严格的控制和检查,对每环数据进行独立的记录和分析。实时记录、实时调整,整体上保障土压的平衡,控制挖土量。实时监控隧道的成型和轴线偏差情况以及现场周围环境中地面和建筑物的沉降情况,并进行对比分析,以便及时对参数进行调整,保证施工质量。同时,也要注意记录每环的掘进参数,并对每天的掘进情况加以记录分析,判断出施工进程的风险和控制情况。另外,还要加强对特定时间或进度间隔中盾构施工的出渣两、注浆量进行记录分析,避免出现土压失衡,造成挖土量增加等风险。在施工过程中,准确进行参数设置和监控可以满足工程设计的要求,从而保证工程的质进度和质量。

4.3加强地铁盾构掘进施工难点的质量控制。

地铁工程盾构掘进过程中由于地质特点的不同等容易产生喷涌现象,而严重影响施工进度甚至影响施工环境的安全性。基于这种情况在实际工作中就要根据工程区域的地质条件,水象特征等加强对渣土的改良,以提高掘削面的稳定性。在防喷涌方面要选择具备断电自动关闭后闸门功能的盾构螺旋输送机系统;改良渣土,保持良好的流动性;控制加水量以及防止空仓操作等措施来加以改进。对于防止泥饼的形成,一定要合理设计刀盘开口方式,配置刀具,控制好刀盘扭矩,并根据刀盘温度适当加水以保证降温,在掘进间隙时间保持向土仓注水浸泡以及人工清除等措施来降低泥饼的形成和存量。

4.4加强操作人员的技术培训以增强地铁盾构施工的安全与质量控制。

在施工过程中,除了对机械设备等专业的硬性要求外,还需要加强软件的支持,也就是提高人力的支持。一定要加强操作人员的技术培训和科学管理,确保在施工的各个环节都能严格按照操作标准和规范进行操作,从而保证工程的顺利进行。

5结语

总而言之,地铁工程的顺利修建能够在很大程度上缓解我国的交通压力,从而保障交通便捷,提高人们的生活质量。为确保地铁工程建设能够给越来越多人们的生活带来便利,应该重视盾构施工法的作用,通过不断对盾构施工法进行改进,来保障地铁工程的建设质量,从而获取更高的经济效益以及社会效益。

参考文献:

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[2]地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施[J].郭铜.科技视界.2015(01)

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[6]地铁隧道盾构法施工安全风险管理研究[J].李俊跃.城市建设理论研究(电子版).2018(27)

论文作者:谷鸣

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/10/29

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