张耀园
中铁六局集团交通工程分公司
摘要:地铁是现代城市中一个重要交通工具,近几年,人们加强了对地铁工程施工技术的研究。盾构施工技术已经成为了现代我国地铁工程施工中的一项重要技术,在对各项施工技术进行应用过程中,要做质量管理研究工作,确保工程的最终质量能够达到相应的要求标准。
关键词:盾构施工;质量管理;工程质量
盾构施工该技术具体应用过程中,作为一种有效利用盾构器械原理,完成对隧道开挖机械化,在实际应用期间,其具有快速、洞体稳定等特点。在地铁工程施工中对盾构施工技术进行应用,应当做好对盾构法隧道工程质量管理和控制的分析,从而提高工程的最终质量。
1地铁盾构施工技术
具体施工过程中,对盾构机进行应用,盾构钢壳内要确保开挖面自身的稳定性,并且可以稳定向前掘进、出渣。具体施工期间,对于开挖面的稳定性,应当依据地下水、土质的不同,采用不同的处理方法进行处理。
2 地铁盾构施工技术应用过程中的难点
2.1 施工环境复杂
地铁工程施工前期间,通常面对地质环境都十分复杂,一些工程淤泥土质含有大量地下潜水,施工工作的开展面临的难度较大。此外,地铁车基坑周围通常铺设了大量的地下管路,线路错综复杂,施工期间,一旦发生基坑降水,将会导致施工周围建筑发生较为严重的形变,这对工程的施工,以及质量会造成较为严重的影响[1]。而具体施工中,一方面要确保基坑开的顺利进行,另一方面还要确保周围建筑物不会受到施工影响发生损坏,这也就增加了工程施工难度。
2.2 施工条件差
对盾构技术进行应用过程中,工作井围护结构穿过土质,必要达到相应的深度要求,这也增加了控制工程质量的困难程度,而从具体施工情况来看,如果在砂层环境下施工,地下连续墙体容易发生坍塌,会对工程质量造成较为严重的影响[2]。除此之外,基坑周围会存在的管线复杂多样,施工时,管线改移复杂,会消耗大量的工程施工时间,这也会对围护结构施工造成影响,容易造成工程结构出现渗漏等不良现象。
2.3 盾构施工难度大
依据以往的施工经验来看,在施工中做好对土地的加固,通常在止水方面则不会遇到严重问题,不过如果在施工期间,搅拌桩无法与围护结构紧贴,在施工中,应当保持0.3-0.5m的间距,同时应当利用双液注浆,完成相应的封闭工作[3]。针对施工期间遇到的高承压水密实砂层,具体注浆期间有可能会发生不均匀情况,从而引起“水廊”现象;同时,基坑开挖过程中,围护结构会在水平方面会发生一定程度移动,将围护结构加固区分离,这会进一步使“水廊”现象加重,这也都增加了施工难度。
3 地铁盾构施工阶段的质量管理与控制
3.1 盾构机进场与组装装调试
3.1.1 盾构机进场
盾构机的体积较大,其进入施工现场期间势必会受到周围环境的限制。由此可见,对于盾构机入场,应当依据相应的施工组织设计和运输方案进行,同时需要得到相关部门的批准。在该阶段管理和控制要点进行检查和编制,从而制定一套可靠的运输方案,运输方案中涉及到运输线路、时间等各项内容进行考察,确保设备各项的安全运输,减少对环境的不良影响。
3.1.2 盾构机组装调试
盾构机下井组装与盾构机进场是一个整体,尤其是针对较大较重的部件,通常不采用二次吊装方案,盾构机的部件进入施工现场后,应当通过直接吊入的方式,完成组装[4]。通常来说,在采购盾构机时,要对盾构机分块的尺寸、方式、重量等各项内容进行要求,也就说在盾构设计阶段就要考虑盾构机的组装。因此,具体管理过程中,管理的具体内容就是从吊装方案入手,保证方案的合理性、科学性,同时要确保整个作业期间的安全性,以免发生安全事故。
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3.1.3盾构机调试
调试是一项十分细致的工作,要在完成对分系统和分项目调试后,再对整体联动情况进行调试。完成对盾构机组的调试后,应当组织工作人员,对设备进行验收,验收结果应当以书面报告形式呈现。具体调试阶段,应当加强对切削(刀盘)系统、推进系统等内容注重,确保盾构机的性能能够满足工程施工的施工需求。
3.2盾构法隧道初始掘进
(1)初始掘进前,应当依据工程的具体施工情况,编制相应的实施方案,在方案要对盾构基座定位,以及安装内容进行明确定位,保证盾构机应当严格的依据隧道中心完成相应的掘进作业,针对施工过程中基座的实际位置与具体倾斜角度,要依据地质的实际条件,完成相应的计算和测量复核。如果施工期间,采用的为开口形式,为了确保工程的最终质量能够达到相应的要求标准,应当对负环管片结构进行支撑与加固,通过该方式,可以避免环片发生错位,影响工程施工的进行,以及工程质量[5]。要通过验算方式对反力架的实际安装刚度进行检查,如果发现刚度不足,应当做好相应的调整工作,避免由于刚度不足,导致结构发生严重变形,引起盾构机姿态出现问题。
(2)盾构初始掘进过程中,需要一个适应过程,从而实现对地质条件的适应,在该过程中,要对推进的各项参数进行合理观察与分析,并且要对推进进行严格控制,依据实际情况,对推进压力、注浆量等各项推进参数内容进行调整。
(3)拆除负环管片前,应当将一定程度的拉杆安置在隧道中,同时要做好相应的防水工作,这对于盾构隧道来说意义重大。初始掘进阶段,要做好对盾构姿态情况的有效控制,并且应当结合成型隧道轴线,以及地表沉降值的合理测量,对盾构推进进行调整,使其能够处于一个最佳状态。
3.3 盾构法隧道正常掘进
过程管理是盾构法隧道正常掘进过程中的重点内容。依据盾构法施工工艺,控制好盾构推进过程中涉及到的各项参数内容、推进轴线,壁后同步注浆、地面具体沉降情况的监测等多项内容,做好各项内容的控制,可以保证盾构能够依据掘进的实际目标,进行均衡、连续、稳定施工,以免对施工的进行造成不良影响,以免对工程对最终质量造成不良影响。
3.4 盾构机接收
盾构机接收阶段也被称作贯通掘进阶段,该阶段对工程的整体施工质量造成直接影响,针对该过程中,管理与控制的具体目标如下:
(1)做好对隧道推进轴线的具体控制工作,同时在该过程中做好相应的加密测量工作,保证盾构机在应用过程中,能够顺利的进入到工作竖井中,从而在施工中发挥出应有的作用。
(2)对于施工中的推进速度和压力内容要进行合理控制,做好相应的控制工作,可以避免施工期间,发生施工坍塌等安全事故。
(3)制定有效的措施,并对措施进行合理应用,消除该过程中,隧道管片泄漏质量问题。
4 结束语:
随着人们研究的不断深入,盾构施工技术在我国地铁工程施工中已经得到了广泛应用,并且变得更加成熟。在对技术进行具体应用过程中,要加强相应的质量管理的研究,对施工经验进行经验进行总结分析,提升施工技术,促进我国地铁工程建设行业的健康发展。
参考文献:
[1]刘文,赵挺生,张亚静,等.地铁盾构施工安全风险规律分析与对策[J].中国安全科学学报,2017,27(10):130-136.
[2]胡长明,陆征宇,梅源,等.软土地层地铁盾构施工风险可拓评估方法研究[J].安全与环境学报,2017,17(01):21-26.
[3]刘维庆,赵雅云,孙赫梓.地铁盾构施工风险的事故树分析——以地面沉降事故为例[J].石家庄铁道大学学报(社会科学版),2016,10(01):21-25.
[4]王鑫,韩煊,周宏磊.中心城区地铁盾构施工引起的环境振动响应研究[J].土木工程学报,2015,48(S2):309-314.
[5]颜晓健,邓米兰.城市地铁盾构施工中环境影响风险粗糙模糊综合评估[J].科技信息,2011(13):338-339.
论文作者:张耀园
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/28
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