摘要：在城市轨道交通的施工作业中，尤其是针对隧道大断面矩形顶管的施工，容易出现漏浆、栽头、顶管机回缩和扭转等操作风险，影响施工技术水平的提高。基于此，本文主要分析了轨道交通中隧道大断面矩形顶管施工风险，并结合我国轨道交通施工现状，重点探究了轨道交通隧道大断面矩形顶管施工技术的应用。
关键词：轨道交通隧道；大断面矩形顶管；施工技术
引言
近年来，由于社会经济的不断发展，城市轨道交通的建设规模越来越大，地下空间得到了有效的开发与利用。然而，从施工技术的角度考虑，由于大断面矩形顶管施工技术较为复杂，容易出现风险和问题。因此，相关技术人员应充分认识到矩形顶管施工中遇到的问题，并采取合适的策略，保证隧道大断面矩形施工有效性。
1轨道交通隧道大断面矩形顶管施工风险
1.1漏浆风险
一般情况下，轨道交通隧道大断面的施工顶管分为矩形顶管和圆形顶管，而漏浆问题多发生在矩形顶管中。矩形橡胶密封止水圈和圆形顶管比较相对较差，土仓和管节间隙的泥浆容易从止水圈中溢出，并携带相邻土层中的水分和泥沙，导致原有压力发生变化，严重时可引发土体坍塌，地面陷落的风险。
1.2栽头风险
当顶管机在施工作业时，机身会有一定的重力，其自身重力由洞口门梁和始发托架承担，此时操作环境相对稳定，不会造成太大的技术操作问题。而当顶管机进入一段距离后，机身大部分重力由土体承受，由于土体的承重能力较弱，在重力的作用下，容易引起底层下沉的问题，进而导致机身前提下沉、机尾部上翘的问题，即栽头风险。
1.3顶管机回缩风险
出现顶管机回缩风险的原因在于，顶管机在初始工作阶段，机身为完全进入土层，进而导致与土层之间的摩擦力较少，技术人员在安装管节时，由于将主顶千斤顶收回。而此时，撑子面土体的压力对刀盘所用较大，将会导致顶管机向井内回缩，进而引起撑子面土体坍塌，影响隧道大断面施工技术的提高。
1.4顶管机扭转风险
在轨道交通隧道大断面矩形顶管施工中，顶管机扭转的问题较为常见。扭转问题，多发生于刀盘旋转切割土体施工中，由于土体的反作用力较大，使顶管机发生方向扭转。在实际的施工现场，由于矩形顶管刀盘旋转与圆形顶管有很大的不同，期间倘若发生扭转问题，将很难及时调整。由于矩形顶管截面特征的影响，发生扭转后，将影响顶管的后期应用[1]。
2.轨道交通隧道大断面矩形顶管施工技术应用
2.1漏浆问题的措施
针对隧道大断面矩形顶管施工中出现的漏浆问题，施工人员应提高重视力度，并采取有效的措施加以避免，促进工程项目施工的合理性与稳定性。技术人员可在轨道交通施工隧道洞门处加设门式框梁，并保持橡胶止水带紧密包裹在框梁内部，并在框梁与矩形顶管的接触面铺设土工布，如图一矩形顶管的施工，
图 一 某市轨道交通隧道大断面顶管施工项目
图一中，技术人员为提升隧道大断面矩形顶管的防渗漏性能，对其进行了橡胶止水带包裹施工，以此，显著提高隧道大断面矩形顶管施工中的技术标准，增加矩形顶管的防水、防渗漏性能。此外，为进一步保证施工作业的安全性，相关技术人员应对该项目加设降水井，并结合现场施工的具体情况，构筑混凝土连续墙，提高隧道断面矩形顶管的综合性能。
2.2栽头问题应对措施
上文提到，由于轨道交通隧道大断面矩形顶管的施工工艺，会造成设备的栽头问题，不利于施工技术应用的连续性。因此，技术人员应注重保证隧道端头位置的加固长度，并保证加固体质量符合具体的施工材料标准要求。针对端头的加固作业，主要目的是增强施工土体的承载力。施工人员在操作顶管机时，应首先对顶管机体的位置进行相应地提高，然后再进行事发顶进操作。在此过程中，工作人员还需要将顶管机机尾与设备前端若干管节紧密连接，保持顶管机与管节形成一个有机的整体，进而通过管节的重力效应平衡顶管机的自重力，保持顶管机在应用过程中的稳定性与连续性，提高轨道交通隧道大断面施工的技术标准。
2.3止退装置的应用
由于顶管机在始发阶段，机身尚未完全进入土层，顶管机受到掌子面土体的压力，导致机体出现回缩，引发土体坍塌的风险。因此，施工技术人员应采取有效的措施，防治回缩效应的发生，例如，止退装置的应用。操作人员可在顶管机身的基座两侧分别安装止退装置。当油缸行程推完，技术人员需要及时加装垫块或管节，此时，可将销子插入到管节的吊装孔，并在基座和销座的后支柱部位放入钢垫块和钢板，保证管节的后推力通过销子、销座和垫块，最终传递到止退装置的后支柱上，以此提升大断面矩形顶管施工的安全性，使得相关的施工工艺符合行业内的最高技术标准，提高矩形顶管的施工作业水平。
2.4改善顶管机工作环境
针对目前顶管机在施工操作中，出现的反向扭转问题，技术人员应注重改善顶管机额工作环境。在顶管的始发阶段，可在始发托架两侧加焊弧形钢板，以此限制顶管机身两侧的机身空间，进而有效降低顶管机的扭转程度，而在顶管机的顶进阶段，当顶管机发生扭转时，技术人员可调节机身两侧的抗扭翼板，限制机身出现的扭转，提高工程项目施工的稳定性。
3.轨道交通隧道大断面矩形顶管施工控制措施
3.1沉降发生的原因
轨道交通隧道大断面矩形顶管的施工中容易出现沉降问题，其原因分析如下；在顶管深埋相同的条件下，由于顶管和管节顶板面积较大，上层覆土形成的受力拱作用有限，此时，土壤受自身重力的影响发生沉降的压力较大。加之，顶管机开外横断面增大后，存在碴土改良的不均匀性，进而导致矩形土仓内各部分的压力情况存在很大区别，影响挖掘面的稳定性。
3.2沉降控制措施
在矩形顶管的实际施工过程中，技术人员需要根据地面沉降情况，合理调整压浆量、压浆部位以及注浆压力，同时，需要对触变泥浆进行及时的补充，合理控制沉降范围。此外，相关人员需要运用先进的技术手段加强过程管理，记录相关的数据信息，方便日后参考与校对。当顶管施工持续推进时，管理人员需要强化监督管理，保证顶管机按照始发积累参数进行工作，并选派专业人员对地面情况进行观察与测量，检查路面是否存在变形的问题，并将相关的数据参数及时反馈给顶管施工团队中，保持整个施工过程的完整性与高效性。在具体的施工技术应用环节，相关人员应根据地面荷载情况，准确计算土压平衡设定值，并根据地面的具体情况作出调整，进而保持矩形顶管施工作业的有序开展[2]。
结论：
综上所述，针对轨道交通隧道大断面矩形顶管施工技术而言，施工人员通过相应的措施可有效解决矩形顶管施工中的漏浆问题、栽头风险以及顶管机的回缩和扭转风险，对提高我国轨道交通的施工技术水平、保证工程项目施工的可靠性具有重要的影响，是新的历史阶段下，我国工程建筑技术操作趋向规范化、现代化的重要体现。
参考文献：
[1]周智辉.轨道交通隧道大断面矩形顶管施工技术[J].四川建材，2017，43(11)：156-157.
[2]海涛.暗挖轨道交通隧道下穿既有轨交线保护施工技术研究[J].中国市政工程，2016(06)：69-71+99.
论文作者:曾飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/22
标签：顶管论文; 矩形论文; 断面论文; 隧道论文; 轨道交通论文; 技术人员论文; 风险论文; 《基层建设》2019年第19期论文;