当前,国内的地铁建设已进入了迅猛发展的时期。地铁工程规模日益增大,作为百姓工程的地铁建设也越来越受到社会的关注。盾构作为当今地铁施工中较先进且相对安全的工法而被广泛应用。但是,盾构掘进施工也必然会打破隧道周围原有土体应力平衡状态,从而使地层和地面产生变形或沉降,超过规定范围的变形和沉降严重时会影响到市政设施的正常使用。因变形过大造成市政设施破坏的工程事故时有发生。所以,解决地铁工程施工,尤其是盾构法施工对于周边市政设施等风险源保护的控制技术已成为重中之重。
土压平衡盾构机穿越江河隧道顶部出现严重渗漏水,已拼装完成的管片存在上浮或下沉等风险因素。应对措施:(1)盾构机进入江河地段前首先对机械设备进行保养,调试;(2)根据施工要求进行掘进参数调整,保证连续掘进缩短间隔时间;(3)掘进过程中时刻关注参数值的变化,控制掘进姿态禁止猛调猛纠,防止盾构机走向呈“蛇形”而影响管片拼装质量;(4)加大同步注浆量,保证地层填充密实,砂浆注入时掺加适量的速凝剂,使砂浆注入到管片背后起到快速凝结的作用,从而对地下水形成封闭。
盾构机下穿繁华的闹市区、京广线铁路及城市交通和高层建筑物使地铁施工存在一定的风险。应对措施:(1)提前做好地质勘探并采用袖阀管注浆工艺分段进行地层土体加固,掘进过程中严格控制各项参数及出渣量,异常情况立即上报并停止掘进;(2)做出相应的应急预案及人员部署,地面安排专人24小时不间断巡视,并时刻保持联系;(3)与铁路工务段取得联系并说明情况,铁路运营车辆减速通过施工地段,减小对地层的扰动确保盾构掘进安全;(4)监测人员时刻关注测量数据的变化并将数据及时反馈到监控中心,有效控制掘进速度;(5)盾构机通过风险源后隧道内立即对该地段采取相应的注浆加固措施。
(1)施工缝出现渗水。在地铁隧道施工中,由于管片及止水带材料存在缺陷,导致隧道在后期使用中出现漏水问题。其主要原因如下:第一,管片与混凝土接触部位存在气泡或缝隙,导致止水效果不明显;第二,管片或止水板放置不牢固。
(2)施工材料不达标。众所周知,施工材料是工程施工的基础,若施工原材料质量不满足设计要求,将严重影响工程质量。例如,水泥强度不满足要求、钢筋性能不满足要求、外加剂性能不达标等,这些均会降低地铁隧道工程的施工安全程度。
(3)盾构机在掘进过程中,上部土体发生失稳、地面隆起变形、隧道地面出现涌土、隧道侧壁出现渗水等问题,均会导致地铁隧道存在较严重的安全风险,影响地铁的正常施工。
(4)施工人员技术不达标。施工人员是工程施工的直接参与者,即地铁隧道施工安全、质量是否达标很大程度由施工人员的施工技能而决定。研究发现,现在工程施工,一些劳务公司下的施工人员多是临时拼凑,其并不具备过硬的施工技能,这就造成工程施工安全、质量存在很大的隐患。
2 地铁盾构施工安全控制的措施
2.1 建立健全的风险预警及处理机制
地铁建设施工是一项比较复杂的工程,其安全风险问题较多,仅凭借管理人员的人工管理是远远不够的,仍需借助现代信息技术而积极开展风险监测工作。对此,建立健全的风险预警及处理机制尤为重要。首先,加强风险预警机制建设。地铁建设施工的监理单位应每日对施工现场进行巡视,并及时汇报巡视结果,而专家组定期对风险源加以巡视,同样汇报结果,全部结果上传至系统平台中,为相关部门人员更好完善预警机制提供重要依据。其次,加强对风险处理机制的健全与完善,能够将损失降至最低。
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2.2 加强施工风险监控体系构建
在城市地铁建设施工中,企业应加强对风险监控体系的构建。首先,采取视频监控的策略。在建设施工中,相关人员应对风险隐患进行级别风险源的划分,并指派专人24小时对监控视频进行监控。其次,对施工进度进行有效监控。在地铁建设施工中,施工进度对企业经济效益产生重要影响,加强施工进度管理,能够确保地铁建设施工周期在合同规定期限内完成,规避经济损失。对此,相关部门人员不仅要每日上传施工进度信息数据,而且建立施工进度图表,实现可视化管理。最后,对重点区域的地铁项目建设施工进行文明监控,避免对城市造成环境污染破坏,防止影响城市居民的正常生活。
2.3 优化地铁建设企业的组织结构
在加强城市地铁建设施工风险管控工作中,对建设企业的组织结构进行优化尤为重要,不仅能够提高风险管理效率,而且有利于推动城市地铁建设的发展进程。首先,建立安全监控中心,使之能够对地铁建设施工中的风险隐患进行有效地管理,并识别风险源。与此同时,应建立24小时值班制度,对地铁建设施工进行动态监控管理。其次,将各监测部门进行有效地优化整合,形成监测总体组部门,分别负责监测数据信息内容的整理、分析、系统维护、信息传输、预警及消警管理等工作。再次,设置综合专家小组,能够对地铁建设施工中的系列安全隐患采取有效策略和加强应急处理,降低企业损失。最后,加强管理分中心建立,以全方位开展风险管控工作。
3 盾构风险的具体对策
(1)盾构出洞风险对策,针对拆除封门时出现的流沙、涌土风险,其解决对策:第一,尽快使盾构机出入洞口,并采取双桨液注浆、直接冻结等及时对洞口土体进行加固;第二,加强土体、地下管线、周围建筑物的沉降观测。针对洞口土体流失风险,其解决对策:第一,提高洞口土体加固效果,确保洞口土体强度与均匀性;第二,准确安装洞门密封圈,并避免在盾构机掘进过程中刀盘割伤周围的橡胶圈;第三,在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的突出物体,在相应位置设置可调节的构造,保证密封的性能。
(2)盾构掘进风险对策针对盾构掘进中掘进面土体失稳风险,其解决对策:第一,根绝隧道周围土质,计算出合理的土压、推进力、掘进速度,确保盾构掘进中掘进面土体稳定;第二,当掘进到软土区域时,可根据控制掘进速度平衡掘进,确保土体稳定;第三,加强土体、地下管线、周围建筑物的沉降观测。针对盾构沉陷风险,其解决对策:第一,提高地质探测结果的精度,加密勘测孔数量,准确探测出不良地质的位置、埋深等;第二,勘测盾构机开挖面前方20m的地质,准确探测出不良地质或障碍物;第三,定期保养设备及更换刀具,提高掘进性能,确保掘进施工安全、顺利。
4 结束语
隧道施工安全风险及管控策略探究存在于隧道施工的各个阶段以及每一个施工工序当中,题目的研究要建立在对隧道施工安全风险完全细致精确了解的基础上,并且探究隧道施工安全风险及管控策略是不能一蹴而就的,需要随着时间的发展,根据具体问题进行具体分析,不断在现有的有效的隧道施工安全风险管控策略的基础上推陈出新,找出最为适合当期隧道施工安全风险的管理控制策略。
参考文献
[1]何敏.试论如何做好隧道施工中的安全风险管理[J].华夏地理,2016(13):403-405.
[2]王征.铁路隧道施工中的安全风险管理探析[J].科技与生活,2015(28):113-115.
[3]李波.隧道施工安全风险管理实践[J].商品与质量,2016(10):243-243.
论文作者:王大鹏
论文发表刊物:《红地产》2017年2月
论文发表时间:2018/12/13
标签:盾构论文; 风险论文; 隧道论文; 地铁论文; 管片论文; 施工安全论文; 对策论文; 《红地产》2017年2月论文;