矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)在城市隧道中的應(yīng)用研究

張紅軍

（中鐵隧道股份有限公司工管部 河南鄭州 450001）

矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)在城市隧道中的應(yīng)用研究

張紅軍

（中鐵隧道股份有限公司工管部 河南鄭州 450001）

隨著我國(guó)城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，我國(guó)的城市建設(shè)在一定的經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)下，也在逐漸地發(fā)展起來(lái)。城市的交通運(yùn)輸離不開(kāi)城市隧道，所以城市的地下隧道也在不斷地面臨各種考驗(yàn)，面臨的施工環(huán)境也會(huì)越來(lái)越艱難。按照當(dāng)前城市隧道修建所面臨的環(huán)境，傳統(tǒng)的隧道頂管施工技術(shù)難度越來(lái)越大，必須要提出新的頂管施工工藝才可以滿(mǎn)足其要求，本文主要對(duì)城市隧道修建過(guò)程中，矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析研究。

矩形盾構(gòu)頂管；施工技術(shù)；城市隧道

0.引言

城市的發(fā)展，人口在不斷地增加，城市的建設(shè)就需要更多的地下隧道來(lái)緩解城市交通擁堵的現(xiàn)象，這就需要對(duì)城市的道路進(jìn)行反復(fù)地修建以及開(kāi)挖。當(dāng)前，我國(guó)的城市隧道多呈現(xiàn)各種圓形。經(jīng)過(guò)不斷的建設(shè)，獲得經(jīng)驗(yàn)表明矩形隧道更適于圓形隧道，能夠?yàn)槌鞘薪煌ㄌ峁└嗟慕孛婷娣e，更加方便于交通的往來(lái)。它還能夠有效地減少工程建設(shè)的總體成本，減低工程建設(shè)所需要的修建時(shí)間，所以它的運(yùn)用范圍也將會(huì)越來(lái)越廣。

1.矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)的主要特點(diǎn)

相比較于圓形的頂管施工技術(shù)而言，矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)更加明顯。它能夠有效地?cái)U(kuò)大工程的開(kāi)挖面的面積，幫助覆土更好地確定埋藏的程度或深或淺，有效地縮小隧道之間的間距，幫助管線(xiàn)之間的距離更為進(jìn)一步，它對(duì)沉降的要求更加高。矩形盾構(gòu)頂管設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)以的車(chē)道斷面的設(shè)計(jì)要求都會(huì)比較嚴(yán)格。在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，還會(huì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乜紤]到場(chǎng)地條件，對(duì)覆土的最小進(jìn)行估量。因?yàn)樗淼乐g的距離比較小，所以要在技術(shù)上有所突破，這就需要密切地關(guān)聯(lián)控制技術(shù)，以此來(lái)確保六刀盤(pán)的復(fù)合開(kāi)挖，通過(guò)盾體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠有效地減少其摩擦，對(duì)超大斷面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此來(lái)減少施工的難度。

2.矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)的運(yùn)用

2.1 矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)的安全控制技術(shù)

矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)中的安全控制技術(shù)在工程上可以說(shuō)是一個(gè)不可忽視的重要技術(shù)。主要對(duì)頂管的開(kāi)始階段和到達(dá)階段及時(shí)地做好安全控制。這兩個(gè)階段在工程施工的過(guò)程中都是及其容易出現(xiàn)各種問(wèn)題的小階段。工程建設(shè)的過(guò)程中常常會(huì)因?yàn)檫@兩個(gè)階段的定位不夠準(zhǔn)確，對(duì)其方向把握不好，在對(duì)兩端加固的時(shí)候質(zhì)量不過(guò)關(guān)，導(dǎo)致頂管的開(kāi)始和末端出現(xiàn)了塌陷、漏水以及泥土突出等現(xiàn)象，對(duì)施工的后續(xù)安全問(wèn)題埋下了重大的隱患。因?yàn)槭及l(fā)階段和到達(dá)階段沒(méi)有把握好，盾構(gòu)頂管在到達(dá)時(shí)會(huì)容易造成掌子面土體的破壞，嚴(yán)重地造成頂管施工觸變泥漿，導(dǎo)致泥漿發(fā)生了泄漏，地面出現(xiàn)了沉降問(wèn)題，增大了摩擦力，阻礙頂推建設(shè)的實(shí)施。對(duì)此，要嚴(yán)格地依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)施，這是本工程實(shí)施的基本，要及時(shí)地做好安全控制，加強(qiáng)對(duì)建設(shè)過(guò)程的監(jiān)視，以此來(lái)確保施工的過(guò)程能夠遵照要求上的來(lái)，對(duì)整個(gè)工程的材料、機(jī)器設(shè)備以及施工技術(shù)及時(shí)地做好安全控制，以此來(lái)確保工程施工的質(zhì)量。還要及時(shí)地做好防水安全系統(tǒng)，確保洞口是密封的，頂管能夠在始發(fā)時(shí)就對(duì)其洞門(mén)進(jìn)行加固，以此來(lái)對(duì)洞口進(jìn)行有效地密封。還必須要對(duì)洞門(mén)口進(jìn)行注漿預(yù)留，通過(guò)這種辦法來(lái)增強(qiáng)中管節(jié)的摩擦力，防止洞門(mén)在密封時(shí)被破壞，確保工程能夠順利地進(jìn)行。

2.2 矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)的沉降控制技術(shù)

隧道的建設(shè)總有一個(gè)工序是需要深埋的。在同等的深埋條件下，頂管和管節(jié)的頂板面積都會(huì)發(fā)生比較大的變化。上覆土也會(huì)因?yàn)轫敯迕娣e的改變，而導(dǎo)致形成的受力拱作用大大地削弱了，這樣就容易發(fā)生沉降的安全問(wèn)題。泥漿套雖然有著很強(qiáng)的減少摩擦力的作用，但是在頂板面積的作用下，在覆土的影響下，還是會(huì)導(dǎo)致摩擦的面子慢慢地增大的，這就會(huì)導(dǎo)致背土所面臨的承受作用也會(huì)越來(lái)越明顯。橫斷面在受到定關(guān)機(jī)的開(kāi)挖之后，其會(huì)出現(xiàn)大量的渣土改良不均勻的現(xiàn)象，導(dǎo)致橫斷面內(nèi)的矩形土倉(cāng)各處的泥土推壓不夠均勻，存在一定的差別，容易給已經(jīng)開(kāi)挖了的橫斷面帶來(lái)不利的影響。針對(duì)上述所出現(xiàn)的問(wèn)題，在隧道的建設(shè)過(guò)程中要特別注重矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)的沉降技術(shù)，就必須要嚴(yán)格地對(duì)施工的地質(zhì)進(jìn)行有效科學(xué)地測(cè)量，收集與該施工區(qū)域相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且要及時(shí)地做好統(tǒng)計(jì)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，以此來(lái)了解地質(zhì)的性能，對(duì)地質(zhì)的變化及時(shí)掌握。要盡早地對(duì)隧道的斷面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，及時(shí)地對(duì)其盾構(gòu)頂管切削的盲區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)，方便對(duì)土壓控制的掌握。

2.3 矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)中的姿態(tài)控制技術(shù)

在隧道施工的過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)槭芰Σ痪蛘呤且驗(yàn)榈讓又g不夠平衡而導(dǎo)致施工技術(shù)發(fā)生定轉(zhuǎn)或者是施工的姿態(tài)難以控制等問(wèn)題，這就容易出現(xiàn)橫斷面施工的尺寸與計(jì)劃的出現(xiàn)了較大的偏差，給后續(xù)的施工帶來(lái)了很大的困難。在進(jìn)行技術(shù)施工時(shí)，應(yīng)該要嚴(yán)格地遵照要求進(jìn)行有效的地形檢測(cè)，了解底層的主要性能。施工的各個(gè)環(huán)節(jié)必須要緊密的聯(lián)系在一起，不允許出現(xiàn)任何脫節(jié)，確保在設(shè)計(jì)的初期就能夠充分地考慮好工程施工過(guò)程中的各種方向控制問(wèn)題。頂管施工技術(shù)必須具備科學(xué)性、可靠性和全面性、要及時(shí)地對(duì)其盾構(gòu)、調(diào)節(jié)糾偏系統(tǒng)、向?qū)到y(tǒng)以及設(shè)備的加工精度及時(shí)地做好控制。要確定好方向調(diào)節(jié)的靈敏程度。確保盾體在施工的過(guò)程中能夠有穩(wěn)定的向?qū)ё饔谩ｍ敼芮岸艿拈L(zhǎng)度設(shè)計(jì)應(yīng)該要比較短，這樣才能夠有效地縮短鉸點(diǎn)到刀盤(pán)之間的差距，方面力量的傳遞，進(jìn)而能夠更好地在施工的過(guò)程中發(fā)揮轉(zhuǎn)向作用。在工程的施工過(guò)程中，要及時(shí)注重細(xì)節(jié)，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中所出現(xiàn)的偏差，及時(shí)地對(duì)偏差進(jìn)行糾正，能夠加固工程施工質(zhì)量。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，城市隧道的建筑設(shè)計(jì)也在不斷地創(chuàng)新改進(jìn)中。矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)在城市隧道的建設(shè)中運(yùn)用也會(huì)越來(lái)越廣泛。在廣泛運(yùn)用該技術(shù)的同時(shí)，不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且依照科學(xué)地理論和經(jīng)驗(yàn)不斷地對(duì)其進(jìn)行改造，相信矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)能夠越來(lái)越優(yōu)化，能夠在隧道的建設(shè)上充分發(fā)揮其作用，有利于促進(jìn)我國(guó)城市的現(xiàn)代化水平。

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[2]陳衛(wèi)明. 特殊地段頂管施工沉降控制技術(shù)[J]. 中國(guó)市政工程,2003, 06:38-40+69.

[3]榮亮,楊紅軍. 鄭州市下穿中州大道超大斷面矩形頂管隧道施工沉降控制技術(shù)[J]. 隧道建設(shè),2015,12:1338-1344.

TU75

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1007-6344（2016）03-0218-01

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