馬碩
摘要:城市人口的急劇增長,逐漸加大了我國城市交通運輸的壓力。隨之涌現出眾多的交通方式,在一定程度上能夠緩解交通壓力,其中就包括對地鐵施工技術的優化完善。人們利用盾構法替代了傳統的施工方式,從施工的挖掘、測量、參數設置等各個方面進行了優化,旨在能提高地鐵工程施工的速度和質量,推進地鐵工程的投入使用,分散城市擁擠的人群,緩解交通壓力。本文主要介紹了地鐵施工盾構法的概念并對其施工技術要點進行分析。
關鍵詞:地鐵施工;盾構法;概念;技術要點
如今一線城市的地鐵成為人們出行的主要交通方式,無論是在載人數量還是運行長度、運行速度等方面都比較有優勢。由于地鐵施工環境的限制,傳統的施工方法很難快速高效的完成地鐵施工工程任務。因此,我們對其施工技術進行改進,利用盾構法在地鐵施工過程中支撐和穩定孔洞,加強周圍巖層的堅固性,來提高施工的質量和效率。但是,在實際的施工過程中還是會出現一系列問題,制約著工程的進度和質量。對此,我們需要不斷優化這一施工方式尋找更加科學高效的方式來推進我國地鐵工程的建成和使用。
一、 地鐵施工盾構法的概念
城市地鐵施工盾構法主要是利用盾構機來協助完成一系列的施工過程,是一種比較先進的挖掘技術,施工環境一般情況下都在地下,非常適用于城市地鐵的施工構建之中。盾構機是由鋼殼、管片、刀盤、壓力艙等一系列部件組成,它的工作原理是利用堅硬的鋼殼支護起整個地下施工的過程,盾構后面的襯砌起著主要的支撐作用,刀盤可以用來切割巖土,在切割之后再進行管片的安裝和灌漿施工工作,各個部件各司其職,相互協同配合,相比傳統的施工技術來說很好地避免了土方坍塌和滲水的問題[1]。在地鐵施工中的盾構法最為主要的目的是確保施工過程的安全高效,它具有施工效率高、性價比高、工程影響小、安全性高等優勢,能夠實現一次性的土層開挖、出土等工作,加快了工程進度,且地下施工操作的特點有效降低了對地面的影響,還能為施工人員建造一個安全的施工環境,提高施工質量。
二、 地鐵施工盾構法的技術要點
(一) 控制好盾構機的進出洞
在地鐵盾構法的施工過程中對盾構機進出洞的控制尤為重要,直接影響到整個施工工程的成功與否,若是在進出洞的作業中出現了問題,很有可能會導致整個地鐵工程功虧一簣,因此,我們需要重視盾構機的進出洞工作,將工作落實到細節之處,保證施工質量。在盾構機進入地下工作區域之前需要施工人員事先規劃好施工路線并仔細勘察施工區域周圍的情況,及時排除對可能會對盾構機造成干擾的因素,確保無誤以后,再讓盾構機進入施工區域;相同的,在盾構機施工完成以后的出洞環節也需要注意對環境和干擾因素的勘察,還需要施工人員做好準備工作,包括材料、工藝技術、設備、人員等,加固盾構機周圍的土體,使得盾構機的出洞不會對其帶來影響;設置好盾構機的出洞基座;仔細檢查、驗收好配套設備等[2]。
(二) 控制好盾構機的挖掘作業
盾構機的挖掘作業是整個地鐵施工工程的重點,在此過程中最需要注意的是保證盾構機的作業不會影響到周圍的土層,使得挖掘之后的土層更加堅實穩定。該階段可以分為試掘進和正式掘進兩個過程,試掘過程需要施工人員嚴格按照施工方案進行,待設備試掘完成以后對100環的數據進行整合分析,確定好最終的參數標準;其次就是正式掘進過程,在進行挖掘工作之前要調整好盾構機的參數設置,在過程中關注好盾構機的挖掘姿態,確定其不會對周圍產生影響,而且盾構機的挖掘姿態也會對后續的拼裝管片帶來影響,參數設置一般包括注漿方式、注漿量、盾構坡度等,施工人員需進行精確的測量之后再確定設置標準,確保正式挖掘過程的高效進行,除此之外,施工人員還需要對土層實時監控,便于及時發現異常并處理問題[3]。
(三) 控制好挖掘粉砂層作業
軟土地是盾構法施工中較為常見的施工環境,所以,在實際的挖掘施工過程中會遇到穿越粉砂層的情況,這對于施工團隊來說有一定的難度,而且發生意外的概率會大大上升。因此,為了確保施工的順利進行就需要研究相應的防護措施,通過增強粉砂層土體的止水性和流動性就能夠防止土口噴砂以及土體液化的情況發生,主要的預防措施是適當對土艙施壓或者是在土艙內加泥,只有這樣才能避免產生意外,影響施工質量[4]。
(四) 控制好管片上浮現象
管片上浮現象在盾構法施工中經常出現,導致管片上浮的原因有很多,包括地下水的作用力、盾構機的反向推力、注漿工藝的影響、盾構機的挖掘速度等,要想處理好這一情況,首先需要對施工地點的地質情況有著充分的了解和把握,對應不同的管片上浮原因制定不同的處理方式。比如,由于地下水的作用力導致的就需要控制盾構機周圍的水量,利用洞內排水或者是外部降水的方式減少水量,控制管片;由于盾構機的挖掘速度所導致的就需要控制挖掘速度與注漿速度保持適宜,防止由于注漿不及時,管片與隧洞的空隙之間填充質量差的現象發生;此外,完善注漿工藝也能有效控制管片上浮的現象,注漿可分為二次以及同步注漿,注漿時間的不合理是管片上浮的主要原因,需從漿液的填充性能、初凝時間、防流失等方面進行測量考慮,嚴格控制好注漿時間[5]。只有將管片上浮原因分析到位,才能制定針對性方案解決問題,提高施工質量。
三、結束語
綜上所述,地鐵施工盾構法在地鐵施工中的優勢明顯,能有效幫助施工團隊提高施工的質量和效率,而且我國城市化的發展推動者地鐵行業的建設,也讓這一技術快速發展起來。但是,在實際的施工過程中還是需要引起施工團隊的重視,嚴格施工區域的勘察標準,制定好各項參數設置,保持盾構機的姿態,實時監測施工現場環境,及時做好防護以及處理,使得施工過程始終處于安全、穩定、有序的狀態,不斷提高施工質量,推動地鐵工程的快速建成、運行,緩解城市的交通壓力,也推動我國交通運輸業越快越好的發展。
參考文獻:
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[3]鄭剛,崔濤,程雪松,等.某地鐵區間盾構法施工隧道事故實例與分析[J].巖土工程學報,2017,39(S2):132-135.
[4]胡二中.地鐵盾構法施工中常見質量問題及防治措施分析[J].中外建筑,2017(04):173-175.
[5]王偉. 地鐵盾構法施工穿越隧道節點穩定性研究[D].南京理工大學,2016.
(作者單位:中鐵四局集團有限公司城市軌道交通工程分公司)