地铁隧道盾构法施工及质量控制论文_宋爽1,赵帅2

地铁隧道盾构法施工及质量控制论文_宋爽1,赵帅2

摘要: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,再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,从而发挥出其在地铁工程项目建设过程中的积极作用。

关键词:地铁隧道;盾构法施工;质量控制

1盾构法施工技术的特点

盾构施工技术相较于其他技术来说更具先进性,具有以下特点:第一,对周围环境的影响较小,所以在建筑密集、人口众多的城市可应用此施工技术。在利用盾构法进行地铁施工时,施工活动在地下进行,产生的噪音较小,震动周围土层的幅度也较小,无需特意对施工现场进行特殊布置和安排,无论是对地面活动或交通运输都不会造成过大影响;第二,由于地铁施工要求具备较强的精准度,所以对施工的安全性、可靠性具有极高的要求,要想达到这一要求,就应在施工过程中严格控制施工的质量。而盾构机正好符合这一特点,由于盾构机管片制作具有较高的精准度,所以能将施工的误差降到最低;第三,由于盾构机在作业时只能前进无法后退,一旦出现后退情况将会对盾构机产生不良影响,严重可能给施工带来安全隐患。所以为了保障工程安全进行,在施工前期应做足准备工作,控制任何可能影响盾构机正常工作的因素,防止后退现象的发生。应保证盾构机设备参数和施工条件相符合,对不同断面的施工隧道使用不同的设备参数,还应进行适当改造,使其符合施工实际需求,保证施工质量。

2地铁施工盾构法的施工技术

2.1盾构始发、接收

在盾构法实施盾构的进程中,盾构始发、接收是非常重要的环节,不可或缺。盾构从始发工作井进入地层前和到达接收工作井前,都应先拆除洞门处的围护结构。拆除洞口围护结构前必须对洞口土体进行加固。目前较常用的加固方法有深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法等。将洞门围护结构破除以后,注意必须对掌子面正面土体进行认真的检查,确保后面的盾构机能够及时顶到掌子面。如果施工中发现洞口出现渗漏现象,一定要注意采取防渗补救措施,控制渗漏。除此之外,还应该对前仓土和土仓内的力度进行仔细的核查,并且及时清理混凝土块。

2.2盾构掘进施工

正常情况下,先做一段掘进试验,试验段一般长45m,如果掘进试验顺利,则继续先前掘进,当掘进深度达到90m时,应该将负环管片从盾构机中拆除。进行掘进试验的目的就是保证盾构机可以在最佳状态下工作,在掘进试验阶段,收集相关掘进参数及现场的实际信息,对掘进参数及施工工艺进行合理的优化调整,只有这样才能保证整个掘进过程的顺利,减小掘进偏差。掘进试验完成以后,对设备参数进行调整,开始正常掘进施工。需要调整的具体参数包括:拆除始发基座、反力架和负环管片;在站内铺设双线轨道;其它各种管线的连接与延伸。在盾构机的掘进过程中。①分析掘进试验的监测结果,并结合地质勘察结果,有针对性的对掘进参数进行优化;②在正常掘进阶段,根据掘进试验中的不足,强化施工监测,同时优化施工工艺,有效控制地面沉降,除此之外,还应该控制推进里程,对比测量结果与计算坐标,分析对比结果,当误差较大时必须对相关参数进行及时地调整;③在盾构掘进中,应该做好严格的控制,相关管理人员要根据现场的具体情况,比如隧道埋深、水文地质、地面荷载、盾构机性能等各项信息,正确下达掘进指令,并进行跟踪调整;④盾构机的正常推进需要设置指定的参数,推进出土、泥水流量和衬砌注浆应同步进行。一旦发现有偏差出现,必须及时做出调整,但是注意分多次调整,每次调整幅度不宜过大,以免对地层造成较大的扰动。

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2.3管片安装

管片安装前需要及时做好防水处理,同时把连接件与管片配备齐全,盾尾的杂物应该进行清理,保证设备保持正常运转,开始完成管片的安装。管片在安装上的顺序主要是先确认底部管片,然后交叉安装,每环相邻管片需要确认封口尺寸以及环面平整度,最后将其插到封顶管片中成环。

2.4盾构机接收阶段的掘进参数选择

在进行接收前50环时完成一次重复的测量,进行复测,保证测量工作的无误。盾构机距离洞门结构混凝土30m-3.5m时,这一阶段的施工需要注意调整盾构机自身的姿态,令盾构机自身的掘进方向尽可能的和原设计轴线方向保持相同。盾构机与洞门结构混凝土之间的距离保持在3.5m-2m掘进阶段,盾构机进入加固区的时候,凿除洞门结构混凝土。并将洞门结构墙钢筋混凝土外侧的钢筋进行切断。在盾构机掘进过程中,当盾构机与洞门之间距离为2m-20m时,需要时刻关注洞口状况,当洞口混凝土出现松动或裂开时,则要停止掘进。注浆完成后需要对混凝土分块槽中的钢筋进行切割,并将混凝土块吊出洞口,清理相关的碎片与泥土。在此之前需要做好洞口防水帘幕和接收架自身的安装。

3地铁隧道盾构法施工的质量控制措施

3.1避免管片上浮的技术措施

在掘进施工的过程中,必须做好以下几个方面:①必须对地铁隧道盾构法施工技术、施工速度以及掘进推力予以准备把控;②加大对盾构机的操作力度,结合现场实际情况,优化调整千斤顶的形成差,使得千斤顶的作用得以最大程度的发挥;③结合测量得出结果,优化调整盾构机相关参数,在切实提高施工效率和施工质量的同时,有效延长机械设备的寿命。

3.2盾构设备始发、接收施工质量控制要点

①对盾构法施工线路加以确定,确保轴线不能出现较大偏差,以免浪费财力和工期,加上盾构设备始发与接收的过程操作十分复杂,所以必须对线路予以精准设计,做好充足准备,才能开始施工;②留出足够时间对盾构机进行全面调试,在实际操作过程中,需要结合地质条件的变化为盾构设备的始发、接收等情况予以综合判断,为确保整个盾构施工过程的安全性与可靠性打下坚实基础。

3.3有效控制地面沉降的措施

①对注浆时间、注浆压力及注浆量等关键参数予以精准控制,特别是要严格依据试验阶段获取的参数对浆液配合比予以有效控制,为确保注浆效果提供强有力数据参考;②在具体施工过程中,为避免出现地表剧烈沉降的情况出现,可以将同步注浆与二次注浆的施工方式相结合;③稳定、均衡的土仓压力能够给予掌子面强有力的支撑,对避免土体坍塌起到良好的抑制作用。

3.4防水工程质量控制措施

①对同步注浆的质量予以有效控制,作为地铁隧道的首道防水线,在对盾尾间隙注浆液进行填充的过程中必须确保注浆的稳定性和扎实性,有效提升浆液的防渗性能,以免出现漏柱的情况。②对防水材料的质量予以严密控制,作为地铁隧道的最为重要的一条防线,管片接缝处的止水条必须选择正规厂家、质量上层的材料,切实提升地铁隧道的防水效果。此外,还需要对防水材料的检查质量予以严格把控,及时抽样检查,杜绝质量不合格的防水材料进入工地。③对管片衔接的防水质量予以有效控制。对拼装完地铁隧道内的管片之后,为有效避免管片拼接和手孔衔接的接缝之间出现漏水现象,相关施工人员必须将道床混凝土浇筑与其表面下手孔封堵工程予以同时完工。此外,还需要对地铁隧道外露的垫圈、螺帽、螺栓予以高度重视,做好防锈处理。同时,在进行手孔封堵操作之前,需要对管片拼装接缝处的连接螺栓予以认真检查,使其稳定、扎紧,并将手孔内的杂物、垃圾、浮泥等进行全面清除。

结语:盾构法因为具有一系列优势,目前在城市地铁工程中得到了较为广泛的运用。在具体实践中,需要结合城市地铁工程实际情况,科学设计施工方案,严格依据相应的标准和要求开展施工,控制每一道工序的施工质量,保证城市地铁的整体质量。

参考文献

[1]李君立.关于盾构法施工地铁区间隧道的质量控制[J].建筑知识,2017(10):155-156.

论文作者:宋爽1,赵帅2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/29

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