地鐵隧道施工關(guān)鍵技術(shù)與安控舉措研究

王海君

摘 要：根據(jù)地鐵隧道施工狀況，總結(jié)項(xiàng)目施工中的盾構(gòu)施工方法。認(rèn)識(shí)到盾構(gòu)施工的相關(guān)內(nèi)容，明確施工要點(diǎn)，完善質(zhì)控舉措，旨在通過(guò)施工方技術(shù)以及質(zhì)控方案確定，提高地鐵隧道施工的穩(wěn)定性以及整體質(zhì)量，以便推動(dòng)地鐵施工行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵;隧道;盾構(gòu)施工;質(zhì)控

中圖分類(lèi)號(hào)：U231.3;U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）08-0105-02

伴隨城市建設(shè)的發(fā)展，城市交通問(wèn)題不斷增加，為了提高人們出行的效率，城市需要加快建設(shè)地鐵的進(jìn)程。通過(guò)地鐵項(xiàng)目的建設(shè)，可以改變交通擁堵的問(wèn)題，滿足人們的出行需求。在地鐵工程項(xiàng)目施工中，盾構(gòu)施工作為重點(diǎn)技術(shù)，能夠充分保證地鐵工程項(xiàng)目建設(shè)的基本需求，降低工人的勞動(dòng)力，通過(guò)自動(dòng)化水平的運(yùn)用，保證地鐵項(xiàng)目施工的安全性，提高地鐵施工的整體質(zhì)量。但是，在盾構(gòu)施工技術(shù)使用中，存在著結(jié)泥餅、噴涌、盾尾漏水、管片拼裝質(zhì)量差等問(wèn)題，施工單位應(yīng)該提高對(duì)這些問(wèn)題的重視，積極加強(qiáng)盾構(gòu)方案的風(fēng)險(xiǎn)控制，以便保證地鐵工程項(xiàng)目施工的安全性。

1 地鐵盾構(gòu)施工的相關(guān)內(nèi)容

1.1 盾構(gòu)施工的內(nèi)容

在地鐵工程項(xiàng)目施工中，通過(guò)盾構(gòu)施工技術(shù)的使用，可以提高施工的安全性、穩(wěn)定性，而且該種技術(shù)的可操作性較強(qiáng)，能夠提高地鐵施工的穩(wěn)定性。因此，在現(xiàn)階段地鐵工程項(xiàng)目施工中，將盾構(gòu)技術(shù)運(yùn)用在整個(gè)過(guò)程中，為工程挖掘、隧道巖層處理等提供支撐，滿足工程項(xiàng)目施工的基本需求。

1.2 盾構(gòu)施工的原理

結(jié)合盾構(gòu)施工的基本特點(diǎn)，在技術(shù)使用中會(huì)將盾構(gòu)鋼殼作為前側(cè)固定的掘進(jìn)設(shè)備，通過(guò)設(shè)備的推動(dòng)力完成施工。盾構(gòu)施工采用了壓力動(dòng)力的推進(jìn)挖掘方法，將盾構(gòu)機(jī)鋼殼作為支撐，為施工段的前段以及后端提供施安全施工環(huán)境。

1.3 盾構(gòu)施工的階段劃分

在地鐵盾構(gòu)施工中，通常包括的施工項(xiàng)目較多，在短期內(nèi)若缺少施工階段的劃分，會(huì)造成施工現(xiàn)場(chǎng)混亂的問(wèn)題，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)安全事故。一般情況下，在盾構(gòu)施工中其劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。而且，盾構(gòu)施工中為了更好的提高施工的穩(wěn)定性，應(yīng)該結(jié)合工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，進(jìn)行盾構(gòu)施工階段的劃分。首先，盾構(gòu)始發(fā)準(zhǔn)備階段。對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行檢查、安裝、固定，結(jié)合工程項(xiàng)目的施工特點(diǎn)，進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)操作的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)與巖土層結(jié)構(gòu)的銜接。其次，在盾構(gòu)掘進(jìn)階段，需要利用盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)和切削能力，進(jìn)行土層挖掘以及深度掘進(jìn)，從而形成隧道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)框架。最后，在盾構(gòu)機(jī)完成施工之后，需要對(duì)土層結(jié)構(gòu)加固并進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)接收和拆除，為之后的施工預(yù)留空間，提高施工的穩(wěn)定性[1]。

2 地鐵隧道盾構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 地鐵隧道盾構(gòu)施工的結(jié)構(gòu)技術(shù)

在地鐵隧道施工的過(guò)程中，通過(guò)盾構(gòu)施工技術(shù)的使用，需要結(jié)合地鐵隧道的施工標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)。結(jié)構(gòu)施工技術(shù)確定中，應(yīng)該按照工程施工特點(diǎn)，通過(guò)圍巖應(yīng)力復(fù)雜變化、調(diào)整形式的分析等，進(jìn)行隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整及承載力的分析，以保證盾構(gòu)結(jié)構(gòu)安全。

2.2 地鐵隧道盾構(gòu)施工的支護(hù)技術(shù)

地鐵隧道盾構(gòu)施工技術(shù)使用中需要強(qiáng)化支護(hù)技術(shù)，在支護(hù)技術(shù)使用中應(yīng)該做到：第一，確定地鐵盾構(gòu)管片的連接方法以及支護(hù)形式，以提高管片技術(shù)參數(shù)以及工程的整體質(zhì)量。第二，按照支護(hù)技術(shù)結(jié)構(gòu)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)支護(hù)形式的規(guī)范性，對(duì)于一些特殊材料的工程管片，需要在確定隧道施工支護(hù)施工的同時(shí)，提高隧道的支護(hù)效率，保證地鐵隧道施工的安全性、穩(wěn)定性。第三，在隧道盾構(gòu)施工技術(shù)構(gòu)建中，也應(yīng)該明確初期支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合特殊施工部位選擇雙襯支護(hù)方法，增強(qiáng)盾構(gòu)施工中支護(hù)操作的穩(wěn)定性[2]。第四，按照隧道防水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，應(yīng)強(qiáng)調(diào)防水設(shè)設(shè)計(jì)方案和防水施工質(zhì)量，以保證地鐵隧道達(dá)到后期運(yùn)營(yíng)安全需求。

2.3 地鐵隧道盾構(gòu)施工的環(huán)保技術(shù)

在地鐵隧道盾構(gòu)施工施工中，環(huán)保技術(shù)包括以下幾點(diǎn)：第一，降低盾構(gòu)施工中的污水、粉塵、噪音等，通過(guò)對(duì)地鐵施工全過(guò)程的監(jiān)控，結(jié)合控制揚(yáng)塵、粉塵技術(shù)，降低污染現(xiàn)象。例如，在地鐵隧道盾構(gòu)施工中，應(yīng)該提高對(duì)地下水系、地表形狀以及地上結(jié)構(gòu)的保護(hù)，以保證地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)施工的穩(wěn)定性。第二，在盾構(gòu)施工中，需要加強(qiáng)環(huán)保監(jiān)測(cè)，對(duì)于一些核心盾構(gòu)環(huán)節(jié)以及容易出現(xiàn)污染的施工進(jìn)行全面控制，并按照地鐵盾構(gòu)施工的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，充分展現(xiàn)地鐵盾構(gòu)施工環(huán)保價(jià)值，為工程項(xiàng)目施工的完善提供支持。

2.4 地鐵隧道盾構(gòu)施工的土壤改良技術(shù)

結(jié)合地鐵隧道盾構(gòu)施工技術(shù)的特點(diǎn)，在盾構(gòu)施工中應(yīng)該進(jìn)行土壤的合理改良，以有效控制盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)中力矩過(guò)高的問(wèn)題。土壤改良技術(shù)使用時(shí)應(yīng)該做到：第一，在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)到規(guī)定距離時(shí)，需要相關(guān)部門(mén)進(jìn)行土壤檢測(cè)，結(jié)合工程施工的基本需求注入膨潤(rùn)土，對(duì)于一些特殊的部位可以注入高分子泡沫，充分保證盾構(gòu)施工的穩(wěn)定性。第二，規(guī)范土壤改良注入劑方法，科學(xué)控制膨潤(rùn)土夾孔的位置、分布以及深度，提高土壤的穩(wěn)定性。第三，合理規(guī)范注漿注入的標(biāo)準(zhǔn)，以保證注漿點(diǎn)以及刀盤(pán)位置關(guān)系的準(zhǔn)確性，通過(guò)這種標(biāo)準(zhǔn)的確定，可以充分保證盾構(gòu)機(jī)的前進(jìn)速度以及挖土效果[3]。

3 地鐵隧道施工的安控舉措

3.1 確定盾構(gòu)施工的工作難點(diǎn)

通過(guò)對(duì)地鐵隨帶盾構(gòu)施工技術(shù)的分析，在工程項(xiàng)目施工中，應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際需求，進(jìn)行盾構(gòu)施工難點(diǎn)的研究與確定。首先，在實(shí)際盾構(gòu)施工中，會(huì)面臨諸多因不良工程地質(zhì)和復(fù)雜環(huán)境引發(fā)問(wèn)題，例如，含水率過(guò)高、孔隙比例大、滲透系數(shù)大、砂層液化、殘積土軟化崩解等問(wèn)題，若這種問(wèn)題不能得到解決，會(huì)影響盾構(gòu)施工的安全性，所以，在盾構(gòu)施工前，需要相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行盾構(gòu)區(qū)間組段劃分，分段進(jìn)行工程地質(zhì)和環(huán)境情況的分析，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣、調(diào)查，分析影響施工效率、成本以及安全的難點(diǎn)，確定盾構(gòu)施工方案，研究制定有效的盾構(gòu)難點(diǎn)解決方案和安全保障措施。其次，在盾構(gòu)施工難點(diǎn)分析中，應(yīng)該給結(jié)合工程地質(zhì)條件，確定盾構(gòu)施工地面的沉降控制點(diǎn)，及時(shí)改變盾構(gòu)施工面的內(nèi)外壓力，規(guī)范盾構(gòu)施工方案的方法，改變盾構(gòu)參數(shù)，提高盾構(gòu)施工的安全性[4]。

3.2 控制盾構(gòu)施工的細(xì)節(jié)參數(shù)

結(jié)合地鐵隧道盾構(gòu)施工的狀況，為了保證工程項(xiàng)目施工的安全性和穩(wěn)定性，應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)盾構(gòu)機(jī)參數(shù)以及細(xì)節(jié)的管理。第一，在盾構(gòu)施工的過(guò)程中，需要嚴(yán)格盾構(gòu)施工的出土量，避免盾構(gòu)機(jī)施工中出現(xiàn)超挖以及欠挖的現(xiàn)象，引發(fā)可能造成的較大地層波動(dòng)，有效實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性。第二，盾構(gòu)設(shè)備不能頻繁的變化姿態(tài)，以便有效保證施工工序的連續(xù)性。一般情況下，需要將縱坡的變化范圍控制在3%的范圍，充分滿足盾構(gòu)施工設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行需求。第三，在盾構(gòu)施工中，需要進(jìn)行注漿環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)控制，通過(guò)注漿量以及混凝土比例控制方法的分析，有效進(jìn)行地層穩(wěn)定性控制，提高盾構(gòu)施工的技術(shù)合理性。第四，在盾構(gòu)機(jī)、拼裝機(jī)、注漿機(jī)、配套設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)中，通過(guò)日常參數(shù)控制和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)處理，可以提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免設(shè)備故障中出現(xiàn)大面積停工的問(wèn)題[5]。

3.3 確定地鐵施工安全控制措施

在地鐵隧道盾構(gòu)施工中，應(yīng)該結(jié)合工程施工的基本特點(diǎn)，進(jìn)行安全控制措施的完善，通常狀況下，在盾構(gòu)安全控制中應(yīng)該做到：第一，地鐵風(fēng)險(xiǎn)施工的控制措施。在地鐵工程項(xiàng)目施工中，通常會(huì)采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，通過(guò)開(kāi)挖前可能存在的風(fēng)險(xiǎn)的分析，判斷地質(zhì)災(zāi)害、管溝、地下孔洞等不利情況，施工人員在作業(yè)中，需要根據(jù)災(zāi)害發(fā)生的可能，進(jìn)行注漿、堵泥等風(fēng)險(xiǎn)控制措施的完善，提高地鐵隧道施工中風(fēng)險(xiǎn)控制的有效性。第二，在地鐵管線保護(hù)施工的過(guò)程中，應(yīng)該在地鐵隧道開(kāi)挖中，進(jìn)行管線防護(hù)措施的完善，制定有效的管線保護(hù)方案。而且，也應(yīng)該做好地面的巡視及檢查工作，記錄檢查結(jié)果，對(duì)于一些安全隱患及時(shí)反饋，提高地鐵隧道施工中管線保護(hù)的有效性。第三，盾構(gòu)施工參數(shù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理。在地鐵隧道施工中，當(dāng)進(jìn)行開(kāi)挖施工時(shí)，應(yīng)該結(jié)合設(shè)計(jì)和施工方案中的相關(guān)數(shù)據(jù)要求，進(jìn)行盾構(gòu)施工數(shù)據(jù)分析，提前制定預(yù)控?cái)?shù)據(jù)閥值和應(yīng)急處置措施，以便有效提高地鐵隧道風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急管控[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在現(xiàn)階段地鐵隧道盾構(gòu)施工中，為了提高工程施工的安全性、穩(wěn)定性，保證施工進(jìn)度的穩(wěn)步進(jìn)行，施工單位應(yīng)該結(jié)合盾構(gòu)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行盾構(gòu)施工方案的整合，以滿足地鐵隧道施工的基本需求。通常狀況下，在地鐵隧道盾構(gòu)施工中，應(yīng)該通過(guò)結(jié)構(gòu)技術(shù)、支護(hù)技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、土壤改良技術(shù)的綜合分析，進(jìn)行施工方案的完善。而且也應(yīng)該通過(guò)盾構(gòu)施工中安控工作的確定，實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)的科學(xué)利用，滿足工程項(xiàng)目施工的基本需求，推動(dòng)地鐵施工工序的穩(wěn)步執(zhí)行，不斷推進(jìn)盾構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)步。

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