广东华隧建设集团股份有限公司 510000
摘要:盾构隧道施工测量技术是盾构施工过程中的一项重要内容,测量方案的设计与现场施测工作是其中最基本的内容。确保盾构能够按设计推进接收井口,实现隧道贯通,制定最佳的施测方案、及时地获得监测结果并准确地为管理人员提供信息以指导施工,仍是当前测量的研究重点。因此,本文由地铁工程盾构施工内容及其特点展开了概述,并分折了地铁施工盾构法的施工技术及质量控制措施,希望能为地铁工程施工质量的提高贡献一份力量。
关键词:盾构;隧道;施工测量;技术
引言
在当前阶段我国城市地铁的施工当中,对盾构法的应用非常广泛,并且已经取得了良好的工作成果,和传统的地铁工程施工方式进行对比,通过明挖法、浅埋暗挖法等相比,盾构法施工的主要优势在于整个施工流程相对比较安全,同时施工效率较快,不会影响到地面以上的交通通行,同时也不会受到施工的天气条件以及各种岩土条件的影响。因此,盾构施工是提高整个城市地铁隧道施工的重要方式,而盾构法在施工过程当中的测量工作是保证整个工作流程开展的重要前提。
一、盾构隧道测量技术概述
盾构隧道施工测量技术主要是为了充分保证整个地铁工程施工周期范围内,安全高效化地铁施工任务。隧道施工测量技术当中所包含内容非常广泛,重点包含了地面控制测量、地下施工尺寸测量以及隧道整体结构的测量工作等。在地面控制工作当中,主要是针对地面以上建立起安全施工平面网,联系测量工作主要是将地面上的施工坐标,直接传输到地下隧道当中,通过这种测量方式可以保证整个工程施工可以建立起地面和地下的统一坐标。地下控制测量工作主要是以地面控制测量为主,在地下建立起相应的立体平面网,隧道施工测量针对的是涉及到施工内部的测量工作以及高程测量工作。
二、盾构施工的特点
(1)优点:
盾构法施工得到广泛使用,因其具有明显的优越性。
①在盾构的掩护下,进行开挖和衬砌作业,有足够的施工安全性。
②地下施工不影响地面交通,在河底下施工不影响河道通航。
③施工操作不受气候条件影响。
④产生的振动、噪声等对环境危害较小。
⑤对地面建筑物及底下管线的影响较小。
(2)缺点:
①断面尺寸多变的区段应能力差,用于施工小曲率半径隧道时,掘进较困难。
②新型盾构购置费昂贵,对施工区段短的工程不太经济。
③覆土较浅时,地表沉降较难控制。
三、地铁施工盾构法的施工技术
1.盾构出洞准备施工技术
在地铁盾构施工过程中,第一个环节便是盾构出洞。在该环节:
(1)要做好盾构出洞前、后的各项准备工作,确保设备、材料、人员以及工艺技术均准确充分。并且要严格审查盾构出洞条件,保证能够在一个安全可靠的条件下完成盾构出洞。不仅如此,还需在盾构出洞前加固其周围土体,以保证周边建筑物以及地下管线不受影响。
(2)做好盾构出洞基座设置工作。因为在出洞前,必须要准确把盾构防止在于设计轴向相符的始发基座上,并且全面准备工作就绪后,才能沿着设计轴向往地层内掘进施工。所以,能否就会对盾构机始发基座精准定位经会对盾构机始发姿态产生直接影响。
(3)仔细验收盾构机和后配套设备。这两者是完成盾构施工的主要设备,然而因为工作井内空间较小,所以,必须要把将盾构机及后配套台车分节吊装运至井下,且于井下完成安装、调试以及试运转等工作。
2.地铁盾构掘进阶段施工技术
结合实践来看,地铁工程盾构掘进阶段主要包含试掘以及正式掘进这两方面:
(1)盾构试掘中,施工人员需要充分结合施工方案要求及工艺特点开动盾构机进行试掘,并待设备安全出洞后分析其掘进前100环数据,从而最终确定出符合地铁工程土层实际的最佳施工参数。
(2)在确定出盾构施工最佳施工参数后,施工人员就应基于此进行盾构机参数调整,之后便可正式开始掘进作业。首先,盾构机掘进过程中除了要时刻保证其姿态正确外,施工人员还需要根据施工参数利用计算机控制系统对盾构机刀盘转速、设备掘进方向以及速度等进行科学合理地控制。与此同时,在盾构机掘进过程中施工人员还需密切注意设备运转情况以及做好土层环境监测,一旦发现异常应立即根据情况采取相应的处理,从而为保障盾构机掘进作业地顺利开展。
3.地铁盾构机进出洞施工技术
对地铁工程建设来说,盾构机进出洞是其一项重要的施工内容,这主要是因为设备进出洞好坏会在很大程度上影响着工程能否顺利完成,为此施工企业应从以下两个方面着手做好地铁盾构机进出洞施工:
(1)由于地铁工程盾构机进出洞施工工序往往较为复杂,为了避免产生轴线较大误差、延误进度以及增加成本投入,施工企业应当结合地铁工程前期地质勘测数据设计出一条盾构机施工路线,随后组织相关技术人员与专家进行审查,以此保证该路线的科学合理性。
(2)确定好施工路线后,企业还应充分依据地铁工程所经区域地质环境实际进行审查,以此确认盾构机是否具备进出洞的条件,而当某段地铁工程地质环境无法达到盾构机进出洞条件时,企业应结合该段地质情况采用另外一种施工方法,从而保证盾构机进出洞施工顺利进行。
(3)盾构机进洞施工中,企业要确保其从始发基座导轨上及时往前推进,并让设备盾壳体完全切入洞口中去,以此降低土体暴露时间。
四、盾构施工过程中控制质量的有效策略
1.明确施工质量标准
地铁盾构隧道施工中切实做好施工质量控制工作必然需要首先明确基本施工质量标准,依据相应标准进而才能较好保障整个施工流程得到有效管控,避免管理工作在具体执行中出现较为严重的偏差。结合当前我国地铁盾构隧道工程项目建设相关的具体标准和规范,其施工质量标准应该切实把握好以下几点。从地表沉降方面看,应该保障其沉降量在30mm以内,突出高度也应该控制在10mm以内;从隧道轴平面高程允差方面来看,当前规定为上下100mm以内;从管片的应用方面来看,其内径水平和垂直的差值应该控制在5‰D左右;从拱底块的施工处理中来看,其位置的精确度同样也需要得到严格控制,一般需要确保其偏差值在3mm内,相邻的管片也需要得到较好管控,确保其相互之间的差值应该控制在4mm内;从最终施工完成后的整体结构应用性能上来看,同样也面临着多个方面的要求,如渗漏问题就需要高度重视,尽量避免在隧道结构内出现渗漏水现象,其渗水量达二级防水要求,如此才能保障该结构的长期稳定运用。
2.盾构施工过程中的土体位移引起的地表沉降
由于地铁隧道盾构施工掘进是将盾构机前方的土体进行掘进,并使之向前方或盾构机两旁移动,从而使盾构机后方产生隧洞形式,因此这种掘进方式也容易造成盾构机前方土体堆积过多从而引起地表隆起,和盾构机后方地表下沉的情况。简而言之,土体位移是产生地表损失或塌陷的关键所在。因此,在地铁隧道的掘进施工过程中,相关人员应严格控制盾构施工掘进时的开挖出土量以及开挖尺寸等,并做好提前预测工作,如采取合理的措施来支撑盾构机后方的隧洞,以降低地表土体塌陷的可能性。
3.管片渗漏水应对措施
加强推进过程中的盾构机姿态控制,确保盾尾间隙均匀,提高管片的拼装质量,拼装时保证管片的椭圆度,保证止水条的正常工况。及时修补破损的管片,对于破损的管片,应立即用“堵漏王”、快凝水泥等修补材料修补,避免影响止水带工作和裂缝的产生。控制传力垫的厚度,较厚传力垫位置的止水条上应加贴一道薄层遇水膨胀橡胶止水条。严格按照规程清理止水槽、粘贴管片止水条。管片螺栓应拧紧,并及时复紧,避免螺栓松弛影响止水带的可靠性。针对管片渗漏水位置采取二次补浆、环氧树脂压浆堵漏等措施进行封堵。
结语
综上所述,在隧道施工测量工作当中,相关施工单位需要针对测量工作加以充分的重视,在实际的测量工作当中需要针对测量的控制点进行合理的设定,同时还需要对一些先进的测量设备和测量技术进行有效的运用,有效提高整个隧道工程施工的质量和效率。
参考文献:
[1]侯卫青,沈闻迪.卸载平衡技术在上海外滩地下通道跨越另一隧道施工中的应用[J].建筑施工,2011,33(1):1-3.
[2]黄庆华.上跨既有地铁盾构隧道的深基坑开挖支护技术[J].都市快轨交通,2005(4):60-63.
[3]姬泽斌.盾构隧道和明挖基坑施工相互影响与处理措施[J].工程技术(全文版),2016,15(10):66-67.