摘要:现如今,地铁已经成为人们出行主要交通工具,地铁的修建缓解了城市交通流量,为人们出行提供便利条件。但地铁隧道施工却是一件复杂工程,施工存在的风险源、影响因素较多,施工时容易出现地面沉降,给施工人员生命安全带来威胁。因此,做好地铁隧道施工危险源控制尤为重要。
关键词:地铁隧道施工;重大危险源;防治;处理
地铁隧道施工环境复杂、地下管线密集、地表沉降要求严格。因此,实际施工过程中要求企业给予高度重视,立足于多方面、全过程做好危险源防治,尤其使重大危险源控制处理。只有这样,才能保证地铁工程建设顺利开展,保障人员生命安全与工程质量,更好的服务于社会。
一、风险源及类型分析
隧道施工重大风险源主要集中于施工准备阶段与施工过程,施工风险主要影响因素有施工环境、机械设备、材料质量、施工环境在。这些风险源在施工初始阶段需给予高度重视,结合风险因素制定可行性方案从而实现风险控制。隧道施工前,工作人员注意列出存在的风险项,如:施工技术风险源有:地基加固、支护结构、盾构推进、运输、堵漏嵌缝。盾构机械风险有:泥浆排送泵与管路堵塞、轴承受损、构件方属性、刀头受损。材料质量风险:止水条、螺栓、注浆材料。施工环境风险:地层孔洞、存在可燃性有毒气体、地下管线密集。环境风险:泥浆排放浓度、重要管线、相近隧道。安全风险:意外停电,水资源供应不足、通风故障、盾构停顿等。
施工重大风险类型包含客观风险与技术风险,客观风险具有不可变性,如:施工环境、设备条件。因此,施工准备阶段做好现场勘查,有助于降低施工过程风险性。技术风险是受施工方案、设计、工程管理不当等,具有可控性。为尽可能的降低风险通常需要对两种风险进行定位并分析原因,制定应对方案,确保风险管理有效性。此外,为保证如期交工与恶劣温度环境下顺利施工,单位要编制相应特殊条件施工方案。由于地铁隧道施工存在诸多不稳定因素,开挖隧道的会影响地质环境,要求风险评估需结合各区域施工段开展,采取动态识别。重大风险制定、演练具体的应对计划,并且要保证计划详细、全面,精确到风险点需要的抢修器具,施工人员、责任人等。重大风险控制需在提前由专家、学者论证,上报总监理工程师审核。
二、建筑主体施工保护
该工程段交通密集,不具备设置施工通道的条件,从车站两端区间隧道展开施工。区间为双洞双线,隧道开挖尺寸宽为7.0m,高6.7m,线间距15.2m。车站断面开挖尺寸宽为23.44m,高20.93m。该站拱顶最小深埋为18.40m,地表属于人工回填土,厚度为4m,土层为砂质泥岩夹薄层砂岩,缝隙较为发育,地下水为松散空隙水于基岩缝隙水,不丰富。工程周围建筑主体时间较长,与隧道距离相近进而容易出现沉降、裂缝,施工风险源分为5处:φ400m钢制给水主管线,距离隧道拱顶3.30m;φ700m铸铁制给水主管线与隧道拱顶距离3.29m;φ400mm混凝土制排水主管线与隧道拱顶距离3.45m;φ600混凝土制排水主管线距离隧道拱顶1.55m;φ159mm钢制燃气主管线距离隧道拱顶3.47m。
(一)预防方案
建筑主体和暗挖结构混凝土等级为C35,φ1000mm@1200m隔离,桩长进入暗挖结构底端约3m。将注浆管埋在建筑主体四周,采取单排埋设,孔径约50mm,距离保持在800mm。在选择施工方案过程中要尤其注意保护围岩稳定性与支撑施工时连接稳定,当出现松动、变形后续及时处理,防止维护结构受到影响。
(二)注浆施工技术
φ50mmPVC袖阀管分层后退式注浆稳固,袖阀管壁厚4mm,管上间隔36cm钻一组8孔φ6mm的射浆孔,各组孔长度在8cm,每米袖阀管钻3组射浆孔。浆液选择水泥单液浆,水泥等级为32.5,水灰配比为0.5:1,注浆扩散半径土层1m。注浆压力为1.5MPa,随着施工的深入注浆压力不断增加直至达到注浆中压后,再继续注浆10min。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆注浆压力根据观察地面沉降与建筑主体沉降合理控制,距离地面注浆压力在0.2MPa以下,避免地面变形。
(三)各项参数控制
高度达到24m变形参数控制范围0.005H,高度在24m--60m时,变形容许参数0.003H。高度在60m--100m时,变形参数控制范围0.002H,高度达到100m时,变形参数控制范围0.0015H。
(四)工程量测控制
建筑主体分布设置:建筑四角、沿着墙外间隔10--15m位置的货间隔3根柱基且各端监测在3个监测点。不同结构分界位置、低建筑交接位置两端、高耸构筑物基础轴线对称位置,各建筑主体至少设置4个监测点。倾斜监测点顺着主体顶端、底端上下埋设,上下监测位置设置在相同数值线中。及时反馈监测数据并结合分析结果调节施工方案。监测基点需设置在稳定区域,做好保护工作,基点做好复测,确保监测结果准确。
三、地下管线施工方案
(一)穿越管线位置施工控制
地铁隧道施工需秉承着严注浆、短开挖、强支护的原则,在施工过程中遵循开挖一段、支护一段、封闭一段的工艺技术。结合方案要求做好暗挖及小导管注浆加固、初支格栅密排控制。第一,隧道开挖下管线高风险区域需采取人工开挖,拉近进尺,避免围堰受到影响,开挖结束后做好密封处理与初期支护控制。超前支护与注浆,封闭成环从而保证施工顺利进行。第二,风险源范围内,初期支护预埋注浆管调节为环向间距1--1.5m,纵向间隔1.5m,初支背后填充注浆。第三,结合管线与四周地表沉降参数加密格栅拱架间距,正线暗挖区间设计调整为0.3m/榀,同时做好管线内支护。
(二)控制参数
雨水污水管沉降量20mm,最大变形速率在2mm/d内。供水管累计沉降为20mm,最大变形速率低于2mm/d;燃气管道沉降量15mm,最大变形速率2min/d。
(三)管线风险控制
隧道施工段与风险区域需做好管线与地表沉降监测频率,一天两次,工作人员定期检查管线周围地表状态。一旦发现监测数据变化较大需及时停止施工,确定原因并上报。第一,结合监测状态对洞内拱顶范围打设φ42mm超前小导管采取超前注浆加固。第二,如果施工风险性较高需做好管线周围注浆加固控制。第三,检查隧道上端排水管风险源的最近管井区域,如果掌子面出现渗漏要及时查找原因。
结语
观察近些年地铁隧道施工安全事故发现,施工过程中风险是一种集合体,也是一个动态性过程,需要单位给予高度重视,做好重大风险源分析、评估。地铁隧道施工具有一定危险性,风险来源为周围环境和地质环境的不稳定性。伴随着城市建设发展的持续深化,地铁工程逐渐增多呈逐年上升趋势,但同时施工安全事故数量也在不断增加。对此,地铁隧道施工中做好风险控制、评价成为企业重要研究内容,立足于多方面、全过程加强施工控制对施工重大风险源防治具有重要作用,确保施工的顺利进行。
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论文作者:陈超雄
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/15
标签:隧道论文; 风险论文; 地铁论文; 管线论文; 注浆论文; 拱顶论文; 盾构论文; 《基层建设》2018年第36期论文;