地铁盾构的施工控制关键要素探究论文_郑琳

地铁盾构的施工控制关键要素探究论文_郑琳

中铁十二局集团第三工程有限公司 030024

摘要:地铁工程是一项复杂的工程,既需要大量的资金投入,又需要较长时间的工程施工;且因在城市中进行工程施工,所以工程施工难度大,施工工艺复杂,施工质量要求高。因此,为促进地铁建设工程中各施工环节的正常进行,保证工程施工质量,当前大部分地铁工程施工都采用了盾构施工技术。盾构施工技术是采用盾构机对隧道进行掘进施工,因盾构机能在确保隧道结构良好的情况下进行工作,所以对隧道周边地质环境影响很小。同时,使用盾构机进行掘进,减少了人工投入,提高了工作效率。目前,盾构施工技术在地铁建设施工中应用较为普遍。

关键词:地铁盾构;施工控制;关键

1地铁盾构法施工原理

地铁盾构法施工技术实际就是以盾构机为主要施工设备进行施工的一项地铁建造技术,施工过程中依靠盾构机结实的盾构钢壳,为地下挖掘施工提供可靠的安全保障的同时,能够大大缩短施工工期,保障工程质量。一个完整的盾构机主要由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片以及注浆体等组成,各部分相互配合,相互协调,整体运转,从而使盾构机挖掘作业得以顺利实施。在具体施工过程中,不仅利用其挖掘功能进行排土挖掘,而且可以利用盾构机的尾部同步开展持续的注浆作业,最大限度的降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动,进而保障隧道的稳定和安全。

2盾构的作用分析

盾构在地铁施工中的作用为:(1)盾构壳体可作为外部支撑,为地铁施工中地层的有效开挖提供支持,满足这方面的安全施工要求;(2)盾构壳体为内部结构所支撑,且在水平与竖向隔板的配合作用下,可改善地铁施工状况,减少其施工问题发生;(3)盾构支持下的地铁施工,有利于增加其安全施工中的技术含量,完成好这方面的施工作业,确保地铁施工有效性。

3地铁盾构施工质量控制

3.1管片生产质量的控制要点

首先,在管片生产之前,要严格审查管片生产组织情况,对施工单位的人员培训等教育活动进行严格监督,对管片生产之前的准确工作进行严格检查,确保准备工作到位。在管片生产过程中对管片质量进行严格监控,一旦发现质量不达标的情况,要立即停止生产,排查问题。其次,严格控制管片的原材料质量。原材料质量直接影响管片生产质量。所以,在选择管片原材料时,要注意对进场的砂石以及钢筋混凝土等材料的质量进行严格检查与复查,经过抽样检查合格后才能批准使用。最后,重点关注混凝土配合比的合理性与科学性。在脱模之前,要把脱模剂均匀涂抹在模具中,并且要对模具进行仔细检查。在混凝土浇筑施工时,要提前检验混凝土的抗压能力与抗渗性。

3.2盾构掘进与管片拼装的质量控制要点

首先,重视盾构机姿态与管片选型。在盾构机姿态与管片选型过程中,要对其进行严格检查与审核。主要的检查内容包括:管片错台、管片渗漏以及管片破与裂缝等,对出现的问题进行记录,确保记录资料的准确性与及时性,以便尽快更换问题管片,确保盾构掘进施工进度。其次,认真分析盾构法施工过程中的各种数据。盾构机推力、盾构机扭矩、盾构机油缸行程以及地铁隧道的地质条件等数据信息会影响盾构推进施工质量。因此,要对这些数据信息进行认真研究与分析,以便合理控制成型隧道的管片拼装质量。再次,做好始发架定位。始发架定位的精准度对盾构始发质量有重要意义,在进行始发架定位时,要安装防滚动设施,确保始发架定位准确。还要注意将盾构机调整成抬头状态,刀盘的中心位置要稍高于设计的轴线高度,将导轨安装在始发架与洞门之间,能够有效防止盾构机的载投现象。最后,严格控制管片盾构进出洞口连接处。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在没有进行浇筑振捣之前就要进行管片拉紧装置,才能有效防止洞口的管片出现环缝松弛的问题,防止发生漏水现象。

3.3防水工程质量控制

①对同步注浆质量进行严格把控;作为地铁隧道的第一道防水线,盾尾间隙注浆液的填充质量能够直接影响到整个防水工程的质量。因此,施工单位一定要确保注浆扎实,采取有效施工工艺,或在管片脱出盾尾6~8环位置进行二次注浆作业,避免出现漏注状况。②对防水材料自身质量进行严格把控;各个管片接缝处都需要粘贴具有较高资质生产厂商提供的止水条。同时对相关防水材料的质量进行随机抽查,杜绝质量不达标的原材料进入施工进场,以免影响工程施工质量。③对管片接缝的防水质量进行严格把控;为避免管片拼装接缝出现渗水的状况,施工人员需要同步完成管片嵌缝及手孔封堵施工作业。不仅如此,还需要对工程外露的垫圈、螺帽以及螺栓等实施防锈处理,进一步提高隧道的防渗性能。

4施工技术控制措施

4.1管片破裂损坏风险控制

①强化管片拼装过程的管理与控制,提高管片拼装的精度,切实解决管片安装过程中存在的喇叭口现象。②管片选型过程中应当以确保盾尾间隙为基础,关键在于确保上部间隙维持在40~60mm之间。③在管片拼装过程中、盾构掘进过程中以及与盾尾脱离之后,需要都认真落实管片螺栓三次复紧制度,同时需要通过扭矩扳手对其实施全方位检测。④盾构掘进过程中需要在每向前推进0.5m之后收回一次油缸,从而将管片应力全部释放出来。⑤加强同步注浆浆液配合比管理与控制,把浆液初凝的时间维持在4-5h之间。⑥二次注浆应当尽可能在盾尾后补的6~8环之间进行,尽可能使用跟踪跳孔注浆的方式。

4.2地面隆起、开裂、冒浆处理措施

(1)针对盾构穿越过程中地面出现隆起、开裂的状况,当地面隆起或者开裂仍旧处于可控范围之内时,应当结合监测的实际结果对掘进参数进行合理优化,以免隆起或者裂缝超过限定的范围。而当地面隆起或者裂缝超出报警值,则需要立即封闭道路,通过在地面堆放沙袋的方式对隆起部位实施压载。同时强化地面隆起地段的监测与巡视,并对隆起地段的实时变化状况实施有效监测。等到盾构成型管片稳定之后,还需要对地面隆起地段实施二次注浆固结扰动土体。(2)针对盾构穿越过程中地面出现冒浆的状况,若是出现轻微冒浆的状况,可以在不减小开挖面土仓压力的基础上继续推进;不仅如此,还可以适当增快推进的速度,从而切实增加管片拼装的效率,进而使盾构能够更快“逃离”冒浆区域。而若是出现严重冒浆的状况,应当立即停止盾构的推进,同时采取以下几种应急处理措施:冒浆地面填上黏土;掘进一段距离之后,对冒浆地面实施充分的壁后注浆;提高浆液的粘度以及密度。

4.3隧道管片上浮风险控制

①提升管片注浆的质量:结合注浆孔的确切方位条件、地层性质以及隧道的埋深,通过分孔以及分块等方式,对同步注浆及二次注浆实施动态控制;提升浆液凝结时间,尽早使管片与掘进地层形成整体结构,稳固管片,避免上浮。②盾构机推进速度控制:保证同步注浆与盾构机推进同时进行,避免盾构机掘进速度过快,导致同步注浆浆液不饱满,不能起到填充管片周边空隙的目的,出现管片脱出盾尾立即上浮现象或上浮量较大现象发生。③盾构机垂直姿态控制:通过测量监测人员对先期管片成型姿态进行量测,确定管片上浮量,依据管片上浮量,结合现场实际情况对盾构机掘进姿态进行调整,控制盾构机姿态保持线下掘进,满足成型管片符合相关规范要求。

5结语

综上所述,地铁盾构隧道工程施工的质量直接影响到后续地铁正常运行的安全性。因此,施工单位需要结合实际状况,针对影响地铁盾构隧道施工质量的相关因素,制定针对性的防控措施,从而切实提高工程的施工质量。

参考文献:

[1]易晓芳.地铁盾构隧道施工的质量控制分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(27):141.

[2]刘伟,邹蕾.地铁盾构隧道施工的质量控制分析[J].四川水泥,2018(09):271.

论文作者:郑琳

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/19

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