盾構(gòu)施工對(duì)周邊建筑物影響及其保護(hù)技術(shù)

冉偉

中鐵十九局集團(tuán)軌道交通工程有限公司 北京 100000

隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展，地鐵成為城市里主要的通行方式之一，而地鐵隧道臨近區(qū)域的施工將會(huì)影響到其運(yùn)營的安全性與耐久性。因此控制施工中基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和坑底土體的回彈造成的變形，以減少地鐵區(qū)間隧道的變形沉降影響的方案便尤為重要。

1 盾構(gòu)隧道段的實(shí)際情況

由于地鐵施工將下穿大量的路面、建筑、橋梁和管線等建（構(gòu)）筑物，又因?yàn)榈罔F與地下工程建設(shè)的特點(diǎn)和水文地質(zhì)等多方面不確定性因素的影響，地鐵與地下工程的建設(shè)不可避免地存在許多工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。為減少對(duì)已有城市建筑物、構(gòu)筑物的干擾，保護(hù)已有建（構(gòu)）筑物的安全，降低工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)是迫切需要解決的重要課題。本文重點(diǎn)研究地鐵盾構(gòu)區(qū)間下穿既有城市鐵路車站在施工期間可能導(dǎo)致的各種潛在風(fēng)險(xiǎn)因素，對(duì)盾構(gòu)法隧道下穿既有城市鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)及地面沉降控制技術(shù)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)類似工程的共同規(guī)律[1]。

2 對(duì)周邊建筑物的保護(hù)技術(shù)

2.1 線路加固處理

在盾構(gòu)施工處理前，應(yīng)該確保軌道的部分位置使用P43 鋼軌材料，之后按順序進(jìn)行加固，而且要將原有的道岔進(jìn)行拆除，并將部分鋼軌也進(jìn)行安裝拆除。經(jīng)過檢查人員審核后，確保該軌道符合相關(guān)的列車放行條件，再開通線路。而根據(jù)相關(guān)規(guī)定，對(duì)于進(jìn)行加固處理的線路，要確保列車的通過速度不應(yīng)該超過45km/h。而且當(dāng)列車通過之后，相關(guān)人員還應(yīng)對(duì)該區(qū)域加固部分的構(gòu)件進(jìn)行檢查，判斷其是否有發(fā)生松動(dòng)的現(xiàn)象，這樣可以有效地保證鐵路線路的剛性，并確保其穩(wěn)定性，從而確保線路在具體的使用過程中不會(huì)出現(xiàn)變形問題，為行車安全提供保障[2]。

2.2 盾構(gòu)機(jī)監(jiān)控管理

（1）全面兼容。為了滿足不同盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)廠商，針對(duì)盾構(gòu)監(jiān)控模塊研發(fā)了工程中設(shè)備通訊數(shù)據(jù)解析轉(zhuǎn)譯技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中鐵裝備、海瑞克、中船重工、中交天河等主流盾構(gòu)機(jī)單方向數(shù)據(jù)的安全實(shí)時(shí)接入，解決了不同規(guī)格型號(hào)盾構(gòu)機(jī)所自帶功能呈現(xiàn)的兼容性問題，為模塊應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2）功能詳盡。①能夠采集、存儲(chǔ)盾構(gòu)施工過程中的重要數(shù)據(jù)，包括施工參數(shù)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、故障報(bào)警信息等；②能夠?qū)⒉杉降亩軜?gòu)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒?wù)器；③具有數(shù)據(jù)續(xù)傳功能，當(dāng)傳輸線路中斷或其他故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法上傳，在傳輸線路恢復(fù)正?；蚬收吓懦螅瑧?yīng)具有數(shù)據(jù)續(xù)傳功能，能將中斷時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)恢復(fù)上傳至服務(wù)器；④盾構(gòu)施工參數(shù)實(shí)時(shí)顯示和歷史查詢功能，能夠?qū)崟r(shí)顯示盾構(gòu)施工參數(shù)（刷新時(shí)間間隔在30s 以內(nèi)），并可以進(jìn)行制定環(huán)數(shù)歷史掘進(jìn)過程回放查詢；⑤具有預(yù)警功能，可以對(duì)盾構(gòu)參數(shù)設(shè)置預(yù)警范圍，當(dāng)施工參數(shù)超過范圍時(shí)，能夠自動(dòng)預(yù)警；⑥歷史預(yù)警查詢功能，能夠?qū)v史參數(shù)預(yù)警信息進(jìn)行查詢，清晰了解參數(shù)預(yù)警發(fā)生的時(shí)間和級(jí)別；⑦數(shù)據(jù)分析功能，能夠?qū)Χ軜?gòu)施工的主要參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并自動(dòng)生成曲線，還可提供參數(shù)的相關(guān)性分析，能實(shí)現(xiàn)單環(huán)和多環(huán)分析，便于用戶分析施工中的主要問題。充分滿足了施工管理人員盾構(gòu)管理的需求[3]。

2.3 地連墻槽壁加固施工

在地下連續(xù)墻施工前，在地下連續(xù)墻兩側(cè)施工三軸水泥攪拌樁槽壁加固，槽壁加固深度為28m，待加固完成兩周后進(jìn)行地下連續(xù)墻施工，通過加固可以保證地下墻成槽穩(wěn)定，減少地下連續(xù)墻施工對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。由于地下墻施工時(shí)候，地面載重150 噸吊車等重型機(jī)械的行走、作業(yè)對(duì)地基產(chǎn)生較大的荷載，也會(huì)對(duì)地表下的管線等產(chǎn)生不利的影響，因此，鋼筋混凝土施工道路全部設(shè)置在基坑內(nèi)側(cè)[4]。

2.4 耗材管理

運(yùn)用BIM 技術(shù)對(duì)施工材料的消耗展開管理，能夠?qū)χ付ǘ軜?gòu)環(huán)數(shù)區(qū)間的主要施工材料消耗狀況展開全面的統(tǒng)計(jì)。對(duì)于施工材料的用量而言，能夠?qū)ν度氲馁Y金成本產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同樣也是對(duì)盾構(gòu)施工的安全與質(zhì)量展開高效管控的關(guān)鍵前提。通過運(yùn)用BIM 技術(shù)來統(tǒng)計(jì)并分析施工材料的消耗狀況，采取圖形或表格的方式進(jìn)行顯現(xiàn)，能夠?qū)Σ少徣藛T帶來一定的輔助作用，能夠?qū)κ┕げ牧系牟少徟c運(yùn)輸展開合理的規(guī)劃、安排，同時(shí)也能夠?qū)κ┕さ男逝c造價(jià)成本作出管控。另外，還可以將其作為事故發(fā)生處理時(shí)回溯分析的關(guān)鍵依據(jù)[5]。

2.5 盾構(gòu)區(qū)間視頻監(jiān)控管理

盾構(gòu)區(qū)間視頻監(jiān)控管理是盾構(gòu)安全防范模塊的重要組成部分，在現(xiàn)場(chǎng)施工中扮演著比較重要的角色。包括前端攝像機(jī)、傳輸線纜、視頻監(jiān)控模塊。其中前端攝像機(jī)布置在盾構(gòu)機(jī)出土口、吊裝井口、盾構(gòu)尾端、管片拼裝區(qū)、吊裝運(yùn)輸區(qū)、盾構(gòu)機(jī)操作室，根據(jù)前端攝像機(jī)的布置，主要針對(duì)出土安全、監(jiān)控吊裝安全和洞門施工、監(jiān)控開倉與刀具更換和盾尾安全、管片吊裝和拼裝安全、盾構(gòu)隧道施工運(yùn)輸和軌行區(qū)施工安全、盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行視頻監(jiān)控管理。管理人員可利用視頻監(jiān)控模塊對(duì)盾構(gòu)區(qū)間進(jìn)行監(jiān)控，通過遠(yuǎn)程可視化管理措施，借助模塊促進(jìn)和提高安全文明施工的管理效果，達(dá)到進(jìn)一步提升盾構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)安全質(zhì)量管理水平的目的。

3 結(jié)語

綜上所述，盾構(gòu)隧道施工穿越具有著風(fēng)險(xiǎn)高、難度大等特點(diǎn)。因此，在具體施工前應(yīng)該先進(jìn)行線路加固、路基注漿加固，并通過對(duì)施工實(shí)際情況的監(jiān)測(cè)來對(duì)掘進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)整，從而確保施工安全，提升施工質(zhì)量。