地铁施工中盾构法应用技术浅析论文_宋巍

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摘要:随着城市化水平的提高,城市交通压力也越来越大,为了有效缓解城市交通压力,地铁工程逐渐得到广泛应用,并成为十分重要的交通工具。在地铁施工中,隧道工程建设至关重要,而通过采用盾构施工技术,可以将盾构机作为隧道的掘进设备,以盾构机的盾壳作为支护,施工效果显著。因此,对盾构技术在地铁施工中的应用进行详细探究具有十分重要的现实意义。

关键词:盾构隧道;城市铁路;施工技术

1地铁施工中盾构法应用技术的概况

1.1地铁施工中盾构法应用技术的基本概念

地铁施工中应用的盾构法是一种地下工程的施工方法,一般会使用盾构机掘进并安装管片形成衬砌。盾构法的基本情况是首先在隧道某一区域构造一个基坑或者竖井结构,盾构机就以此为始发工作井进行挖掘工作,按照设计轴线向到达工作井推进。在这个过程中要注意在挖掘中段安装千斤顶,在盾构机尾端安装可拼装管片的设备等,从而可以保证盾构机的工作质量。

1.2地铁施工中盾构法应用技术的优势

因为地铁施工中应用盾构法的作用良好,而且盾构法应用技术的优势比较明显,所以了解和分析地铁施工中盾构法应用技术的优势就是重要的。地铁施工中盾构法应用技术主要有着这几种优势:安全性好,地下施工不会受到地面情况的影响和季节的干扰;工作效率高,并且机械设备的使用减少了劳动成本;产生的危害小,噪声低且振动较小。

1.3地铁施工中盾构法应用的要点

由于地铁施工中盾构法应用技术包含的内容多且复杂,所以需要对其中的重点和难点仔细进行研究。举例来说,始发竖井的宽度要比盾构机的直径多1.6-2.0cm,方便进行设备安装和作业;拼装盾构机时,可以分为切削刀盘,上部盾壳,下部盾壳,主机四个部分;盾构机开始挖掘工作后,需要由计算机进行精准控制等。

2盾构技术在城市地铁施工中的应用

2.1施工准备

在正式掘进施工前,首先需要进行准确测量,严格控制掘进施工精度。盾构施工技术的应用步骤主要有:在施工隧道开始建立工作井,对施工中的设备进行拼装,对洞口地层进行加固施工,然后再采用衬砌环以及工作井后壁进行推力,将盾构推出工作井墙壁。

2.2试掘进施工

在该工程施工中,盾构试掘进施工如图1所示,在进行正式施工前,通过试掘进施工,可以收集整理各类地层掘进施工参数,保证正式掘进施工能够顺利进行。另外,通过试掘进施工,有利于掌握管片位移规律,从而有效保证隧道轴线的合格率。除此以外,通过试掘进施工,对施工场地地面变形进行监测,有利于全面掌握盾构施工对于周边环境的影响,从而有效掌握各类施工参数,并确定注浆量,指导整个工程施工的顺利进行。

图1

2.3盾构掘进施工工艺

1)掘进施工参数。在本工程掘进施工中,需要加强施工监测和控制,结合实际施工情况完善施工工艺,同时还需要加强地面沉降监测和控制。在推进施工过程中,应该加强对于推进量的控制,将施工环节的测量结果与三维坐标进行校核,并结合实际情况进行调整处理。

2)管片拼装施工。(1)管片拼装。在衬砌结构之间,需要采用错缝拼装方法,拼装顺序分别为标准块、邻接块以及封顶块。需要注意的是,在进行封顶块拼装施工过程中,首先需要与邻接块搭接800 mm径向推上,然后再进行纵向插入成环施工。(2)纵、环向螺栓连接施工。对于成环管片,需要采用螺栓连接方式,在管片连接施工过程中,必须注意采用多次紧固的方式拧紧螺栓,在管片拼接方面,需要注意,拼装一块管片,即拧紧一次螺栓,当管片全部拼装完成后,还需要对螺栓进行二次紧固。在进行下一环掘进施工过程中,可以应用油缸推力对螺栓进行紧固,脱出盾尾后进行第三次复紧,除此以外还需要注意的是,当整个隧道工程贯通后,还需要紧固所有螺栓,保证施工质量。

3)环面超前量控制措施。在管片施工中,需要对环面超前量进行检查,如果超前值比较大,则需要及时采用软性楔块进行校核,这样才能有效保证管片环面与隧道轴线能够保持垂直状态。

(1)同步注浆。本标段三个区间盾构均穿越楼房段,同步注浆浆液选用快硬性早强浆液。由于浆液的黏度比较高,泌水性比较小,因此在施工过程中不会出现渗漏问题。另外,浆液有较好的抗渗漏性能,浆液的后期强度高;按规程作业,注浆量充沛,地面沉降的控制可达到较佳状态。由此可见,通过应用快硬性早强浆液,不仅能够有效提升施工质量,而且还能够缩短工程进度,降低施工造价。

(2)二次注浆。盾构掘进影响建筑物范围(隧道中心线左右各20 m存在楼房的);始发到达和联络通道两侧各10环。在注浆施工中,压浆施工至关重要,因此,在压浆施工过程中,应该安排技术人员对实际施工情况进行记录,主要包括压浆量、压浆位置等,同时还需要对地形变化情况进行监测和调整,保证施工质量。

(3)盾尾油脂压注施工。在盾构施工过程中,可能会受到地下水因素的影响,因此,在盾构施工过程中,可以在盾尾钢丝刷位置压注盾尾油脂,对盾构进行密封处理,油脂选用密封性能、稳定性能良好的进口油脂。

4)出土。(1)垂直运输。在进行盾构施工前,首先需要在始发井位置布设门吊,为出土运输提供便利。(2)水平运输。对于洞内水平运输,应该采用编组列车的方式。(3)集土坑。本次集土坑设置540 m3(20 m×6 m×4.5 m),可保证盾构机掘进出土。(4)弃土运输。在盾构施工中,对于渣土,可以在夜间进行运输,首先采用挖掘机将渣土装入运输汽车中,然后再根据拟定路线进行渣土运输,在场地出渣门口,还可以设置洗车槽,对运输车辆进行清洗。

2.4区间隧道防水施工

对于管片自防水施工,要求抗渗等级达到P10级,需要采用高强度混凝土材料进行防渗处理。对于管片接缝防水施工,需要采用橡胶弹性密封垫对管片的接缝位置进行密封,并采用千斤顶和螺栓对管片的橡胶垫进行压缩,从而提高接缝防水性。对于嵌缝密封防水施工,需要对变形量较大的衬砌环段位置采用整环嵌填处理方法,而对于其他区段,则采用内嵌填处理方法。在进行嵌缝槽密封材料选择方面,可以采用氯丁胶乳水泥进行处理。对于接缝螺栓孔防水施工,需要采用遇水膨胀橡胶密封圈进行防水处理。对于吊装孔的防水施工,在管片接缝漏水处理方面,可以采用双液注浆施工技术,当浆液凝固后即可拆除断头,并对吊装孔内的杂物进行仔细清理,并填入密封材料,最后采用防水砂浆对孔口进行封固。

3结束语

城市地铁盾构施工法,是现阶段地铁施工过程中,安全性最高的地铁施工技术,随着地铁施工企业的不断发展以及施工机械的不断改善,在加上先进的工程测量、定位、控制技术的广泛应用,相信我国地铁盾构施工技术的运用一定可以有效的促进地铁施工质量和效率的全面提升,从而发挥出其在我国地铁工程项目建设过程中的积极作用。

参考文献:

[1]廖兴民.盾构机滚杠过站施工技术在地铁施工中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2014,03:74-76.

[2]吴江.地铁施工中盾构法应用技术探析[J].科技创新与应用,2015,04:153.

论文作者:宋巍

论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/1

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