摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,地铁工程建设越来越多。地铁建设是一项耗费大量时间和财力的工程,隧道开挖是这项工程最主要的工作之一,其中最常用的一项技术是地铁盾构法,具有很强的综合性,能够最大限度的保证隧道施工的安全程度、施工进度和施工质量。为了保证地铁盾构工法在地铁施工中正确应用,本文对该施工技术进行了应用分析,希望能为相关工作人员提供借鉴,进一步控制施工质量。
关键词:地铁;盾构施工法;技术应用
引言
随着我国城市现代化建设进程的不断推进,城市地铁发展业已成为城市建设中一项不可或缺的重要组成部分。但由于城市空间的局限,导致地铁大部分工程都在地面以下,因此对施工过程技术要求更高。作为地铁工程中的关键部分,隧道施工目前普遍采用技术相对比较成熟的盾构法进行,且随着地铁工程的不断发展,盾构工法修筑地铁隧道已在国内广泛使用。
1盾构机械设备的管理和养护
盾构机是一个多系统的综合机械设备,其是由多个单独的系统科学合理的组成了一个完整的系统,盾构机械设备集结了钢结构以及机械传动、电器等多个独立的系统,在这几十个系统当中,每一个独立的系统都会影响盾构机的正常工作,为了能够保障盾构机械可以正常的用到工程施工当中,并且最大程度的减少故障发生的概率,进而保障施工进程能够如期完成,故而要对盾构设备采用更加优良的管理手段,除此之外还要采用更加科学合理的盾构设备维护的手段。对于盾构设备的维护一定要坚持一主、一结合、一并重的要点,一主是指要以预防事故为主,一结合是指要检修与维护相结合,一并重是指要将操作与保养并重。在先进的管理经验下,将盾构设备的管理从“人为治理”变成“法规治理”,然后发展成科学合理并且切实可靠的维修管理模式,建立完整而高效的设备维护和养护制度、操作的历程并且还要制定严苛的工作准则以及职位责任制度。严苛的遵照设备的维修养护的规定对其进行切实的维修,进而降低设备故障率,延长盾构设备的使用寿命,提升地铁施工的效率。
2地铁盾构施工技术的应用
2.1准备阶段
准备阶段的关键技术工作是盾构进、出洞,这个环节需要做的工作包括三个方面。第一,首先安排好盾构进、出洞前和之后的设备和材料,按照行业和工作标准严格检查盾构进、出洞的条件是否满足,确保工作人员各就各位,熟悉工艺流程和技术,为了保证周边建筑物和地下管道等受到地铁施工的影响,盾构进、出洞前要对周围土体进行加固,以保证在安全可靠的环境下完成盾构出洞,为接下来的工作打下坚实的基础。第二,设置盾构出洞的基座,基座的精准定位决定了盾构机的始发、接收姿态,因此盾构出动前必须将盾构准确地放置在与设计轴向相符的始发基座上,使施工人员沿着设计轴向在底层内施工。第三,设备验收,即检查盾构施工的两项主要设备:盾构机和配套设备。
2.2优化盾构掘进方式
1)合理设置土压力,防止超挖。在盾构推进的过程中,根据理论计算、前期掘进数据和监测数据合理设定土压力值,严格控制盾构掘进参数,科学合理地设置土压力及相宜的推进速度等参数;以减少对土体的扰动,主要体现在控制地层损失率以及盾构推进压力上。2)做好渣土改良。渣土改良是保证盾构施工安全、顺利、快速的一项不可缺少的重要技术手段。通过渣土改良,使渣土具有流塑性和较低的透水性,形成较好的土压平衡效果,从而稳定开挖面,控制地表沉降;盾构掘进至复杂地层时,能防止土仓及刀盘结泥饼。3)控制出土量。出土量管理是盾构掘进的根本,是保证控制地层损失率最直接、最有效的手段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆盾构掘进每环出土量采取体积和重量双重控制,以渣土体积控制为主,重量复核为辅。掘进速度和出土量一定要相适应,保证土仓内压力适宜,不能超量出土。发现出土量较理论量的偏差过大,应进行调查分析,同时,加大同步注浆量,并结合监测数据和地面巡视情况,必要时采取地面注浆加固等措施,防止地面出现较大沉降或塌陷。4)做好注浆控制。根据不同的目的,壁后注浆分为同步注浆、二次注浆以及洞内跟踪注浆。当管片在盾尾处安装完成后盾构机向前推进,管片与土层之间形成建筑间隙时,及时采用浆液材料填充此环形间隙则有利于防止和减少地层变形,提高结构的稳定性。为减少同步注浆浆液早期强度低、隧道受侧向反力影响大的问题,在管片出盾尾后,通过管片注浆孔向管片外周进行二次注浆,二次注浆浆液宜为瞬凝性且具有较高早期强度的水泥-水玻璃双液浆。盾构通过后,利用注浆孔或吊装孔打设注浆管进行洞内跟踪注浆加固,对于盾构通过后的滞后沉降以及盾构隧道后期的防水也至关重要。5)加强地面变形的预测与监测。地面变形,需要根据施工现场的实际情况,选用有效的施工方法,并在施工过程中全面实施监控量测,获取准确的测量数据,有针对性地进行施工前的地质勘查分析,推进前根据以往类似工程的经验和有限单元法进行预测,以预测结果为依据来初步设定掘进参数;在推进过程中,对隧道中心线上及两侧一定范围内设定的观测点进行水准测量,并将这一结果应用到后续区段的施工管理中。实践证明,采用“勤监测、勤调整施工参数”的信息化施工方法,可将地面沉降量控制在理论计算出的地面沉降限值范围内。
2.3日常保养
对于盾构机来说每天至少要有4h用来进行设备的检修以及养护等操作,对盾构设备进行全面细心的维护。清洁时要主要清洁盾构机的主轴承的密封处以及底部,管片安装的轨道推进油缸的活塞表面,和所有电机,泵,阀组和配电柜的内外等;而固定呢就是指机械与电气连接地方的固定;对盾构机进行润滑时除了监测盾构机的润滑系统是否正常以外,还需要人为的对盾构设备进行润滑操作。另外还要依据施工期间出现的意外而对盾构设备进行及时的调修。调整盾构设备出现异常的地方,并且根据不同的施工情况还需要加强盾构机的排污系统和冷却系统,加强对盾构机变压器和高压电缆的保护。检查各原件室的干燥性防止电气液压元件受到各种各样的因素的腐蚀,保证设备平稳运行。
2.4地面沉降
盾构机开挖过程中,由于内部和外部各种因素的影响,会出现地面沉降的现象,为了减少这种现象,施工人员要注意注浆的时候选择合适的盾构机。因为大部分隧道采用的是土压平衡式盾构方法进行开挖,盾构机前面的全断面切削刀盘将正面土体切下来后存入刀盘后面的密封舱内,做好这部分的平衡工作将会有效避免地面沉降的现象。除了地面沉降,施工渗漏也是经常发生的状况,为此,施工队伍要重点检查止水带的性能和规格,保证防水表面的清洁程度。
结束语
综上所述,未来在改善地铁盾构区间施工状况、优化施工坍塌处理方式的过程中,需要考虑适用性良好的处理技术使用,有针对性地进行地铁盾构区间施工坍塌处理工作,避免影响这方面施工计划的推进效果。在此基础上,有利于提升地铁盾构区间方面的安全施工水平。
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论文作者:刘星
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签:盾构论文; 地铁论文; 设备论文; 管片论文; 注浆论文; 地面论文; 渣土论文; 《基层建设》2019年第20期论文;