地鐵盾構(gòu)施工的質(zhì)量與安全控制探究

王靖

青島地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司 山東青島 266000

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活結(jié)構(gòu)與水平的改變與提升，修建地鐵已成為解決交通壓力、提高交通效率、保障人們生活質(zhì)量的有效措施之一。盾構(gòu)法是一種安全快捷的修建隧道方法，也是修建地鐵隧道的主要工程環(huán)節(jié)。此外，盾構(gòu)法施工還是高自動(dòng)化、高安全性能、低勞動(dòng)強(qiáng)度的現(xiàn)代機(jī)械化施工作業(yè)方式。運(yùn)用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵隧道施工是國(guó)內(nèi)近幾年流行的機(jī)械化施工作業(yè)方式，由于盾構(gòu)工法較傳統(tǒng)的礦山法施工作業(yè)方式具有明顯的各方面性能優(yōu)越性，因此愈來愈受施工單位歡迎。雖然盾構(gòu)工法經(jīng)過在國(guó)內(nèi)已有多年的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，盾構(gòu)法施工工藝已逐步被人們所熟識(shí)和了解，但盾構(gòu)法是一種無法返工的施工作業(yè)方式，它對(duì)施工中使用的材料以及工程技術(shù)的要求比較高，在施工過程中容易發(fā)生錯(cuò)臺(tái)、管片破損等質(zhì)量問題。因此，采用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵隧道施工，必須做好嚴(yán)格的質(zhì)量控制管理過程[1]。

1 地鐵盾構(gòu)技術(shù)的工作原理和技術(shù)特點(diǎn)

1.1 地鐵盾構(gòu)技術(shù)的工作原理

地鐵盾構(gòu)新技術(shù)是在常規(guī)盾構(gòu)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，主要是采用盾構(gòu)機(jī)作為挖掘設(shè)備，在挖掘過程中利用其外殼進(jìn)行支護(hù)，另外配有千斤頂?shù)闹危S后進(jìn)行挖掘工作，從而起到良好的施工效果。采用盾構(gòu)技術(shù)不但能夠增強(qiáng)施工的安全度，同時(shí)還可以通過盾構(gòu)機(jī)的尾部進(jìn)行注漿作業(yè)，提高現(xiàn)場(chǎng)圍巖的穩(wěn)定性。在地鐵盾構(gòu)施工中，盾構(gòu)機(jī)作為核心設(shè)備，由其完成的工作主要包括：穩(wěn)定開挖面、排土挖掘和注漿補(bǔ)砌。

1.2 地鐵盾構(gòu)技術(shù)的施工特點(diǎn)

地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)作為一項(xiàng)重要的技術(shù)，在具體施工中主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）地鐵盾構(gòu)施工對(duì)施工場(chǎng)地的面積要求較低，除了為開基坑和豎井提供一定的場(chǎng)地，其余的操作都無需特別的場(chǎng)地，并且施工過程不會(huì)造成對(duì)地面干擾，因此在盾構(gòu)施工時(shí)并不會(huì)影響周圍環(huán)境和地面建筑。（2）盾構(gòu)施工對(duì)于施工精度要求較高。在制作管片，管片精度與機(jī)械制造的精度相同，一般誤差不得超過5mm。（3）盾構(gòu)施工具有不可逆行，單行前進(jìn)，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。地鐵盾構(gòu)施工一旦真正的開始運(yùn)作，就只能單向前進(jìn)不能后退，如果盾構(gòu)設(shè)備和參數(shù)出現(xiàn)問題，將會(huì)帶來很大的危險(xiǎn)，必須在開工前期要保證各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性和設(shè)備的安全性。（4）在進(jìn)行施工是不同環(huán)境對(duì)盾構(gòu)機(jī)的參數(shù)要求不同，要根據(jù)地質(zhì)條件、隧道斷面的埋深和大小等進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)和制造[2]。

2 加強(qiáng)地鐵盾構(gòu)施工的質(zhì)量與安全控制措施

2.1 加強(qiáng)盾構(gòu)穿越重、特大危險(xiǎn)源的過程控制

由于地鐵施工環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性加大了施工過程風(fēng)險(xiǎn)控制的難度，很容易發(fā)生危險(xiǎn)事故。因此，在施工開始之前就要對(duì)工程環(huán)境中的危害因素進(jìn)行充分的辨識(shí)并進(jìn)行科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)要嚴(yán)格按著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各個(gè)危險(xiǎn)源進(jìn)行評(píng)估，重點(diǎn)關(guān)注重、特大危險(xiǎn)源，編制危害因素清單，并對(duì)重、特大危險(xiǎn)制定相應(yīng)的解決方案和措施，并經(jīng)行業(yè)專家進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)審方可施工。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程中一定要按照工程設(shè)計(jì)圖紙和危險(xiǎn)源的具體情況編制出具體的措施方法，并嚴(yán)格落實(shí)和執(zhí)行[3]。

2.2 加強(qiáng)盾構(gòu)正常掘進(jìn)的過程管控措施

地鐵施工過程中要嚴(yán)格執(zhí)行十六字方針，對(duì)掘進(jìn)施工過程中的掘進(jìn)參數(shù)都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制和檢查，對(duì)每環(huán)數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立的記錄和分析。實(shí)時(shí)記錄、實(shí)時(shí)調(diào)整，整體上保障土壓的平衡，控制挖土量。實(shí)時(shí)監(jiān)控隧道的成型和軸線偏差情況以及現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境中地面和建筑物的沉降情況，并進(jìn)行對(duì)比分析，以便及時(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，保證施工質(zhì)量。同時(shí)，也要注意記錄每環(huán)的掘進(jìn)參數(shù)，并對(duì)每天的掘進(jìn)情況加以記錄分析，判斷出施工進(jìn)程的風(fēng)險(xiǎn)和控制情況。另外，還要加強(qiáng)對(duì)特定時(shí)間或進(jìn)度間隔中盾構(gòu)施工的出渣兩、注漿量進(jìn)行記錄分析，避免出現(xiàn)土壓失衡，造成挖土量增加等[4]。

2.3 加強(qiáng)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)以增強(qiáng)地鐵盾構(gòu)施工的安全與質(zhì)量控制

在施工過程中，除了對(duì)機(jī)械設(shè)備等專業(yè)的硬性要求外，還需要加強(qiáng)軟件的支持，也就是提高人力的支持。一定要加強(qiáng)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)和科學(xué)管理，確保在施工的各個(gè)環(huán)節(jié)都能嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，從而保證工程的順利進(jìn)行。

2.4 加強(qiáng)地鐵盾構(gòu)掘進(jìn)施工難點(diǎn)的質(zhì)量控制

地鐵工程盾構(gòu)掘進(jìn)過程中由于地質(zhì)特點(diǎn)的不同等容易產(chǎn)生噴涌現(xiàn)象，而嚴(yán)重影響施工進(jìn)度甚至影響施工環(huán)境的安全性。基于這種情況在實(shí)際工作中就要根據(jù)工程區(qū)域的地質(zhì)條件，水象特征等加強(qiáng)對(duì)渣土的改良，以提高掘削面的穩(wěn)定性。在防噴涌方面要選擇具備斷電自動(dòng)關(guān)閉后閘門功能的盾構(gòu)螺旋輸送機(jī)系統(tǒng)；改良渣土，保持良好的流動(dòng)性；控制加水量以及防止空倉(cāng)操作等措施來加以改進(jìn)。對(duì)于防止泥餅的形成，一定要合理設(shè)計(jì)刀盤開口方式，配置刀具，控制好刀盤扭矩，并根據(jù)刀盤溫度適當(dāng)加水以保證降溫，在掘進(jìn)間隙時(shí)間保持向土倉(cāng)注水浸泡以及人工清除等措施來降低泥餅的形成和存量[5]。

3 結(jié)語

鑒于地鐵施工環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，為盾構(gòu)施工帶來了較大的難度，也存在著很多的問題。在實(shí)際工程中要對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的危害辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并對(duì)掘進(jìn)過程中的設(shè)備參數(shù)和施工進(jìn)度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控和調(diào)整，并加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)和管理來實(shí)現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)施工的質(zhì)量和安全控制，確保地鐵設(shè)施高安全、高效的運(yùn)行。