吳曉艷
(太原市政建設集團有限公司 山西省太原市 030001)
地鐵施工環境復雜,涉及的工藝多,盾構法是最常用的技術之一,在地鐵建設中具有重要意義。盾構法施工的顯著優點就是,可以對周邊環境進行綜合分析,根據地下空間的實際情況,調整施工順序。另外,盾構法具有很高的適用性,可調整性。然而,該方法施工成本高,信息量小。
城鎮化的發展背景下,地鐵成為緩解交通壓力的重要交通工具,它具有快捷、守時、高效、環保的特點,是緩解地上交通擁堵的必備工具之一。地鐵施工過程中,盾構法是必不可少的一項技術,具有很大的優勢,對周圍環境影響小,適應性強,可調整性強等。盾構法施工,是在地下空間進行暗挖建造隧道的一種施工方法,施工中,使用盾構機進行地下土體的開挖、支護,并進行隧道襯砌的拼裝。在盾構施工中,掘進一環,拼裝一環,如此循環操作,直到完成整個隧道的施工。遇到地面情況復雜,地下管線密集,同時對地面沉降要求較高的地段,不適合使用明挖法,另外,地下水豐富、圍巖穩定性差,或者隧道長、工期緊,這些情況下,盾構法都是非常適合的。
在盾構法實施盾構的進程中,盾構始發、接收是非常重要的環節,不可或缺。盾構從始發工作井進入地層前和到達接收工作井前,都應先拆除洞門處的圍護結構。拆除洞口圍護結構前必須對洞口土體進行加固。目前較常用的加固方法有深層攪拌法、高壓旋噴注漿法、冷凍法等。
將洞門圍護結構破除以后,注意必須對掌子面正面土體進行認真的檢查,確保后面的盾構機能夠及時頂到掌子面。如果施工中發現洞口出現滲漏現象,一定要注意采取防滲補救措施,控制滲漏。除此之外,還應該對前倉土和土倉內的力度進行仔細的核查,并且及時清理混凝土塊。
正常情況下,先做一段掘進試驗,試驗段一般長45m,如果掘進試驗順利,則繼續先前掘進,當掘進深度達到90m時,應該將負環管片從盾構機中拆除。進行掘進試驗的目的就是保證盾構機可以在最佳狀態下工作,在掘進試驗階段,收集相關掘進參數及現場的實際信息,對掘進參數及施工工藝進行合理的優化調整,只有這樣才能保證整個掘進過程的順利,減小掘進偏差。掘進試驗完成以后,對設備參數進行調整,開始正常掘進施工。需要調整的具體參數包括:拆除始發基座、反力架和負環管片;在站內鋪設雙線軌道;其它各種管線的連接與延伸。
在盾構機的掘進過程中,應該注意以下事項:①分析掘進試驗的監測結果,并結合地質勘察結果,有針對性的對掘進參數進行優化;②在正常掘進階段,根據掘進試驗中的不足,強化施工監測,同時優化施工工藝,有效控制地面沉降,除此之外,還應該控制推進里程,對比測量結果與計算坐標,分析對比結果,當誤差較大時必須對相關參數進行及時地調整;③在盾構掘進中,應該做好嚴格的控制,相關管理人員要根據現場的具體情況,比如隧道埋深、水文地質、地面荷載、盾構機性能等各項信息,正確下達掘進指令,并進行跟蹤調整;④盾構機的正常推進需要設置指定的參數,推進出土、泥水流量和襯砌注漿應同步進行。一旦發現有偏差出現,必須及時做出調整,但是注意分多次調整,每次調整幅度不宜過大,以免對地層造成較大的擾動。
管片安裝之前,先做好防水施工,同時準備好連接件與管片,將盾尾雜物清除,然后檢查設備是否處于正常運轉狀態,如正常則開始管片的安裝。管片安裝按照以下順序操作:首先,就位底部管片,接著,按照由下往上的順序,進行左右交叉安裝,安裝過程中,注意控制相鄰管片的封口尺寸與環面平整度,最后,插入封頂管片中成環。
隨著千斤頂的推動,盾構機向前不斷的推進,造成襯徹管片脫離盾殼的保護,在襯徹外圍產生空隙。如果任由這種現象發生,則會引發很大的地面沉降,因此,為了避免這種現象的發生,可以在盾尾空隙的地方注漿。注漿目的如下:①控制地表沉降,減少土層損失;②保證結構的穩定性,控制襯徹管片發生位移;③避免隧道出現滲漏,達到防水目的。
一般情況下,在盾尾內側設置有注漿管,通過注漿管向注漿孔注漿。為了保證注漿的順利進行,要注意控制注漿孔的靜止水土壓力之和,不能大于注入漿體時的壓力值。除此之外,不允許有漿液滲入盾構機土艙。起初注漿壓力值的確定為理論的靜止水土壓力之和,然而實際上卻是需要不停的調整,以滿足施工需求。注漿過程中,如果壓力過大,那么出現地面變形的概率就會大大增加,但是,如果注漿壓力過小,會導致注漿間斷,來不及填充盾尾空隙,由此引發地面沉降。所以,按照相關經驗及規定,注漿壓力取1.1~1.2倍的靜止水土壓力值。
總之,在地鐵的施工中,一定要根據現場的實際情況,選擇合適的施工方法。盾構法在地鐵施工中,是非常常見的技術之一,介于其在施工中的重要性,依然需要不斷的完善,通過成熟的技術,為地鐵的施工質量與施工安全帶去保障,促進我國交通事業的發展。