地铁盾构隧道加固技术分析论文_冯成民

地铁盾构隧道加固技术分析论文_冯成民

长沙市轨道交通运营有限公司 湖南长沙 410000

摘要:随着城市化进程加快,城市基础设施建设迅速,我国的交通流量也在不断上涨,而交通问题,环境恶化问题已经成为近年来城市发展中所面临的重要问题,并受到社会公众的重视。为了促进城市的可持续发展,是城市中的生态环境和空气环境得到极大的改善,交通压力得到缓解,轨道交通具有便捷性与环保、高效等特点,在城市交通设施建设中得到了广泛的应用。为确保地铁运营的稳定性和高效性,本文就对地铁盾构隧道的加固技术进行分析与探讨,提高隧道结构性能。

关键词:地铁;盾构隧道;加固技术

引言

进入21世纪以来,我国社会经济呈现了高速的发展势态。在这样的势态下,城市建设规模也越来越大。而城市地铁工程的建设,有助于改善城市交通,并促进城市经济发展。在地铁工程建设中盾构隧道施工过程中,会采取到一些先进的科学技术,其目标是使地铁盾构隧道的稳定性及安全性得到有效提高,例如:地铁盾构隧道加固技术的应用,便能够实现上述目标。鉴于此,本文对“地铁盾构隧道加固技术”进行分析意义重大。

一、地铁盾构隧道概述

就地铁而言,交通隧道结构大都采用的是以盾构法施工为基点的盾构管片结构。由于受到各种外力作用的影响,比如,地下水位、周围土体,各种病害现象频繁出现,严重影响地铁盾构隧道的安全性,安全事故频繁发生。由于城市环境复杂化,在采用盾构法修建地铁隧道的过程中,容易出现各种施工问题。比如,成都地铁下穿铁路股道,南京地铁下穿玄武湖隧道等在地层沉降方面的要求非常高,远远大于普通区间,需要全方位分析施工环境,准确估算盾构施工对环境的影响程度。在掘进的时候,一定要尽可能避免地铁盾构隧道施工对临近结构物、建筑物的影响。同时,还需要控制好地下水丰富地段、大埋深区段等的施工参数,使开挖面更加稳定,确保盾构施工安全,,进一步使盾构施工的安全性得到有效保障。

二、地铁盾构隧道加固技术分析

在上述分析过程中,认识到地铁盾构隧道施工需注意各种问题,在确保安全施工的基础上,才能够使地铁工程施工质量得到有效提高。由于钢管加固技术是盾构通车后的加固技术,而隧底注浆加固是盾构掘进过程的技术,这两项技术均非常重要,因此笔者认为,在地铁盾构隧道施工过程中,需掌握两大方面的关键技术:

(一)钢环加固关键技术分析

就地铁隧道钢环加固来说,在确保管片清洁度、干燥度的基础上,将直径7mm的数根泡沫条塞入环状裂缝中,在距离管片20mm的地方贴上厚度在2mm以上的胶条,并填充弹性环氧胶泥,确保胶泥平整,在安装钢环的时候,需要彻底清洗管片上面的污泥,进行打磨处理,保证钢板与混凝土之间的粘结强度。

隧道管片加固施工工艺体现在很多方面,比如,管线改排、道床切割与凿除、邻接和封顶钢板安装。①管片粘贴芳纶布。根据隧道运行的实际情况,先打磨混凝土表面,进行基层处理,并在隧道顶部裂缝较大的管片粘贴纤维芳纶布临时补强处理,合理选用粘接剂,并进行固化养护。②道床切割与凿除。在加固过程中,需要在不移动轨枕、轨道的前提下,尽可能多切割道床,需要切割、凿除距离道床中心两侧1150mm以外的水沟、道床,其深度需要抵制盾构管片。在切割后,需要对道床侧面进行凿毛处理,加大新设钢环的横断面,减少工程施工对既有线路设备设施造成的影响。③钢板防腐处理。在钢板、拉条运入施工场地之前,对SPUR涂层进行防腐处理,涂层厚度要均匀,要分层喷涂,厚度要在1.2mm以上,其焊缝处需要重新做防腐处理,对背部做除锈处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在盾构设隧道运营过程中,其管片极易出现裂纹现象,为了防止进一步扩展,必须在地铁隧道内部适当位置进行临时加固应急处理。在管片变形稳定之后,制定可行的修复方案,修复管片结构。在修复的时候,需要根据管片结构变形的具体情况,采用适宜的修复方法,即耐久性修复、刚度修复,也可以加固钢圈,不断增加管片结构的刚度,确保盾构隧道的正常运行。

(二)隧道底部注浆加固

在对盾构隧道底部加固的时候,需要对防喷涌问题、注浆孔布置引起重视。如果隧道底部属于淤泥层,需要以纯水泥浆单液注浆为主,属于液化砂层,要采用水泥浆和水玻璃双液注浆的方法。在加固过程中,可以根据实际情况,交替采用单液、双液注浆进行加固处理,避免隧道出现沉降变形现象,导致隧道无法正常运行。在加固过程中,需要用到多种材料,比如,溶度为4%的硅酸钠溶液,普通硅酸盐为42.5R的水泥。在此基础上,需要注意材料的施工参数。在加固过程中,需要在注浆压力作用下,渗入到隧道孔隙、裂缝中,注浆压力不能过大,避免隧道管片结构被破坏。把握好浆液比例,以每米注浆段250~300kg的水泥耗量进行估算,合理调整,进行注浆处理,可以适当利用浆液扩散作用,适当扩大加固范围。一旦出现浆液沿着浆管壁上冒击裂封堵层,需要及时停止注浆。此外,在加固钢环管片外侧的时候,可以采用注浆的方法,在隧道两侧、下方地层进行低压渗透注浆处理,使隧道周边的地层抗力约束情况得到改善,优化、保护地铁隧道结构。

在隧道底部注浆加固过程中,也需要注重技术应用的合理性及科学性,主要包括的技术有:①基于盾构隧道底部加固过程中,需处理好喷涌显效,同时合理布置注浆孔。倘若隧道底部为淤泥层,则需使用纯水泥浆单液进行注浆;若为液化砂层,则需使用双液注浆(水玻璃+水泥浆)进行注浆。②在加固期间,需以实际情况为依据,进而对单液注浆与双液注浆方式交替应用,以此起到增强加固效果的作用。加固期间,对于隧道沉降、变形状况的发生需充分避免,进而使隧道处于正常运行状态。③在加固期间,需应用到4%溶度的硅酸钠溶液以及42.5R普通硅酸盐水泥,避免所使用材料的单一化;此外,还需要确保所使用材料参数设置的合理性及科学性。4.在刚换管片外侧加固过程中,需在隧道两侧完成相应的压渗透注浆处理工作,以此使地铁隧道结构得到有效保护。

三、结语

通过本文的探究,认识到地铁盾构隧道加固技术的应用,能够使地铁盾构隧道结构的稳定性及安全性得到有效保证。但是,在实际施工过程中,还潜在一些较为明显的问题,比如容易受到周围土体、地下水位等外力作用的影响,进而使地铁盾构隧道的安全性难以得到保障,进而加大安全事故的发生。为此,地铁工程在采取盾构隧道加固施工过程中,便有必要注意一些基本事项,这样才能够确保技术应用效果得到有效体现。总结起来,主要需要做好钢环加固方面的技术工作以及隧道底部注浆加固方面的技术工作。相信从以上两大关键技术环节做好,地铁盾构隧道加固技术的效果将能够有效体现出来,进一步为地铁工程整体质量的提升奠定夯实的基础。

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论文作者:冯成民

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/2

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