地铁隧道盾构施工掘进技术要点分析 王聪帅

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:王聪帅
[导读] 摘要:我国各地为了保证交通运行效果,都在积极进行地铁系统施工建设,地铁隧道施工中盾构技术的应用较为普遍。
        中铁隧道股份有限公司  河南郑州  450000
        摘要:我国各地为了保证交通运行效果,都在积极进行地铁系统施工建设,地铁隧道施工中盾构技术的应用较为普遍。本文分析了地铁隧道盾构掘进的技术特点,而后就其具体应用进行了探讨,以期为地铁隧道施工建设参建同仁提供一些参考。
        关键词:地铁隧道;盾构施工;掘进技术要点
        引言
        盾构施工技术是利用盾构机的前进配合刀盘的挖土作用进行隧道掘进的一种施工技术,盾构施工有其优势,首先它不需要对地表进行明挖,不会对隧道施工区间地表建筑造成影响,施工期间也不需要进行交通管制,并且其掘进及加固施工为一体化操作,系统性较强。但是盾构掘进施工也存在一定的风险,在施工前必须对其施工技术操作要点进行明确。
        1.地铁隧道盾构施工掘进技术的含义阐述
        盾构机被动沿着隧道轴线的方向向前行,施工单位在此过程中展开土方施工的同步工作,这就是地铁隧道盾构施工掘进技术。盾构机每向前推进一步就要进一步的进行隧道空间的开挖,使地铁隧道空间能够完全满足相关的要求,方便后续工程的推进。在进行地铁隧道作业期间需要,工作人员要观察地层压力承受情况,根据具体情况来判断周围地层能否承受压力。开挖土方过程中要密切关注地下水进入状况。通常来说,地铁隧道盾构施工掘进技术应用安全度比较高,在掘进过程中可以很好的承受来自底层的压力。相关单位能够利用已经拼装完成的管片来持续不断的向前推进,使其沿着轴线向前,满足施工的实际需求。
        2.盾构掘进技术在隧道施工中的应用
        2.1 盾构掘进施工
        在起始段,50~100m区间施工单位需要做好盾构掘进的试掘进,然后根据实际的掘进状况,来掌握和验证盾构的实际应用方式以及实用性,结合土体状况来合理的调整滚转角、仰伏角、刀盘转速、拍图量、总推力、送排泥水压力、偏角等等,使各方面的盾构掘进参数都能与施工更好的组合在一起。当已经掘进100米的时候,就可以拆除负环管片。这个阶段必须保证盾构机已经达到了最适宜的实际施工状态,保证工作人员在此过程中掌握地质环境、并展开接下来的施工,保证接下来的流程更加高效,能达到理想的施工效果。施工单位可以从实际情况出发来做好正常掘进工作,及时的调整掘进设备、做好设备的安装调整。工作人员要根据掘进的参数、施工检测结果、线路平面与坡度工程状况。从地质和水文地质条件、周围环境、隧道埋深等一系列的情况来做好调整分析,保证盾构参数能够与实际施工应用更好的匹配在一起,实现参数的优化。同时,施工人员还要注意测量盾尾管片间隙、方位角、轴线偏差、盾构里程等等,结合数据情况以及隧道轴线线型来进一步调整盾构的姿态,使其能够更好的推进。要随时注意施工工艺的完善,做好地面沉降工作的控制,尽可能降低地面沉降的可能性。在进行盾构掘进时,工作人员必须严格控制掘进参数,根据具体状况来下达掘进指令,随时跟踪数据变化,并做相应的调整。操作人员需要根据指令来做好参数的变动,一旦发现偏差要及时修正,保证其能够正常的推进工作,降低盾构掘进所带来的地层扰动。工作人员需要根据地表沉降监测、地质状况以及隧道埋深等情况来调整土仓压力池,合理控制挖土量排土量,形成更好的动态平衡。
        2.3 盾构机接收阶段的掘进参数选择
        首先,当盾构达到100米处的时候,要做好轴线的测量和调整工作,从具体情况出发确保盾构能够准确进入接收洞门,工作人员需要根据具体状况来做复测工作,监测单位的负荷,及时根据具体状况上报。当盾构机与洞门距离在30~10米的阶段,要控制掘进速度,强化盾构机的姿态,使其能够与洞门更好的匹配在一起,在展开工作时,一定要使盾构机的前进姿态更加精准,与设计轴线完全一致。当盾构机距离洞门10米到2米,就要降低掘进速度,做好外侧钢筋的切断工作,并进一步保留内侧钢筋混凝土。

当盾构机构来到2米~20厘米的掘进阶段,要严密的监视洞口,一旦发现有松动或者开裂漏浆的情况,要立刻警惕起来,停止掘进,切割接收剩余钢筋,做好混凝土碎块和泥土的清理工作,安装洞门防水帘幕。当盾构机和洞门距离在20厘米的时候,就要注意收井阶段的工作内容调整,结合实际情况来展开工作,让总推力能够持续推进,按照具体情况来保证注浆量和注浆压力的稳定性,尽可能降低土体失稳的几率,做好同步注浆。
        3.地铁隧道盾构施工质量控制的措施
        3.1 盾构法施工中避免管片上浮的措施
        管片上浮是盾构法隧道施工常见的一个棘手问题,施工人员必须要有良好的职业素养,要能够结合实际情况来更加深刻的了解施工现场的地质状况,结合相关的参数来调整施工工序,根据每一步的具体形态来精准的控制掘进推力,使其能够与实际变化更好的结合在一起。
        3.2 盾构设备始发、接收施工要点
        首先就是一定要确定盾构施工的路线,并且全程要控制轴线偏差,否则就会出现工期和资金的浪费。始发阶段和接收阶段工序非常复杂,施工单位必须要保证设计足够精准,准备足够充分,然后在此基础上进行调试,保证不同地质环境下不同的盾构设备都能够完成对应的工作。
        3.3 盾构法施工中控制地面沉降的措施
        要控制好注浆时间、注浆量、注浆压力等参数,尤其是要严格的按照试验段采集的参数对浆液的配合比进行控制,使注浆效果得以确保。在实际施工中为防止地表发生沉降,可以采用同步注浆和二次注浆相结合的方法;其次,正面均衡、稳定的土仓压力可以使切削的掌子面保持良好的支撑,也可以有效地避免土体发生坍塌。
        4.隧道盾构施工技术发展趋势
        现代城市正随着城市化进程的加快而不断的发展,高度的商业化与效率化和功能密集化,使得现代城市在发展中,对隧道的施工质量要求正在不断地提升。当前各地城市发展迅猛,城市土地资源相对紧缺,为了缓解人口密集、各产业人群分散造成的交通压力,地下交通工程建设不断发展,地铁施工项目数量也在不断增大。而地铁盾构施工技术是一种较为常见的地铁隧道施工技术,在地铁盾构施工中最常见的制约条件就是隧道盾构机械,这一机械及其辅助装置的形状及功能都在向着多元化、精细化的方向发展,未来可以适应越来越多的地层施工环境,为我国地铁隧道施工效果优化提供了较大保证,而施工单位还应积极做好控制系统以及配套管片等结构的研发和技术升级,为盾构施工技术质量优化提供助力,进而助推我国地铁施工系统的提质升级。
        结束语
        总之,在我国地铁隧道施工掘进的过程中,为了提升隧道建设的整体稳定性及安全性,必须积极做好盾构施工各环节质控工作,尤其应重视管片结构的质量控制,保证管片拼装及灌注加固的效果,这样才能够形成安全可靠的隧道结构。盾构施工中还应重视土渣调制,防止盾构掘进施工中产生的土渣堵塞盾构结构,影响掘进施工的进度、损害盾构机,同时还应积极做好进出洞的安全控制,为地铁隧道结构的安全建设提供助力。
        参考文献:
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