摘 要:我國很多城市都開通了地鐵,還有很多正在規(guī)劃中,地鐵能夠有效緩解城市交通的巨大壓力,地鐵改變了人們的生活,也提升了城市品味,越來越多的地鐵走近人們的生活。不同城市有不同的地鐵項目規(guī)劃和設(shè)計,根據(jù)城市發(fā)展水平?jīng)Q定了選擇什么樣的地鐵形式。地鐵施工要求相當(dāng)較高。盾構(gòu)法是最安全、最快速、最環(huán)保、最省力的隧道挖掘方法,在地鐵施工中最常用的一種方式,文中主要探討盾構(gòu)法應(yīng)用于地鐵施工中的相關(guān)問題。
關(guān)鍵詞:地鐵施工;盾構(gòu)法;優(yōu)勢;施工步驟;注意問題
地鐵對于一個城市的健康發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用,能夠有效的分流城市密集人群,解決人們出行問題,還能緩解交通擁堵,在人們生活中有著重要的地位。但是在人們出行的時候,很少有人會想到地鐵的施工,其實作為地下軌道交通建設(shè),地鐵建設(shè)難度相當(dāng)大,對于環(huán)境、地質(zhì)、技術(shù)要求特別高。雖然盾構(gòu)施工法是普遍應(yīng)用的技術(shù),但是因為環(huán)境地質(zhì)差別,還有不同的施工要求。同時,這種方法也存在一定缺陷。
1 盾構(gòu)法應(yīng)用于地鐵施工的優(yōu)勢
盾構(gòu)法具有高安全、高工效、影響小、更環(huán)保、施工快、質(zhì)量高、省資金的特點,在施工中普遍受到施工單位的歡迎,特別是一些有資質(zhì)和技術(shù)的施工單位,對這種方法研究的相當(dāng)透徹,也熟練的掌握這項技術(shù)并加以創(chuàng)新。
1.1 安全性較高
盾構(gòu)法一般在地下施工,不受地面情況干擾,更不會受季節(jié)的影響,開工隨時隨地。地面交通、河道、航運、季節(jié)性潮汐等外部條件根本影響不到地鐵施工,能夠有效保證施工進(jìn)度。在這種方法的作用下,可以進(jìn)行挖掘、襯砌等基礎(chǔ)施工操作。
1.2 工作效率較高
盾構(gòu)法施工應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備,從設(shè)計完成就可以進(jìn)入具體施工操作,在基礎(chǔ)工作中開挖、支護(hù)、出土、襯砌,可以一次性全部完成,大大提高工程進(jìn)度,特別是機(jī)械的使用,能夠很好的改善施工條件,把人從勞動中解放出來,這種施工方式,完全是應(yīng)用了現(xiàn)代最先進(jìn)的技術(shù),保證了施工質(zhì)量。
1.3 產(chǎn)生危害較小
盾構(gòu)法施工都在地下,離地面有很大的高度距離,在地下進(jìn)行施工時,對地面影響可以說幾乎沒有,施工時振動小、噪聲低,只是占用一部分道路,其他的施工過程是人們看的。特別是隧道穿越工程,地面建筑群根本不受限制,還有一些必須要穿越河底的工程,地面、水面交通完全是可以正常使用的,根本不會產(chǎn)生任何危害。
1.4 經(jīng)濟(jì)性更佳
盾構(gòu)法在不同地質(zhì)條件下均可應(yīng)用,多車道隧道也可做到分期施工、運營,在柔軟或含水量大的圍巖中施工,盾構(gòu)法專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢更加突顯,是多種施工方法中高性價比的一種施工作業(yè)。
2 盾構(gòu)法應(yīng)用于地鐵施工的具體步驟
盾構(gòu)法雖然是普遍應(yīng)用的技術(shù),但并不是簡單技術(shù),而是相當(dāng)復(fù)雜的,在施工過程中精度、準(zhǔn)度特別高,嚴(yán)密到絲毫,這就需要在施工前期進(jìn)行精確測量,才能在具體施工中做到精準(zhǔn)、細(xì)密。具體施工步驟:需要在施工隧道開始建設(shè)一個工作用井,然后把需要應(yīng)用的設(shè)備進(jìn)行拼裝;洞口地層一定要加固,然后依靠作用于拼裝好初砌環(huán)及工作井后壁上的盾構(gòu)千斤頂推力,把盾構(gòu)由起始工作井墻壁開孔處推出,這個步驟是盾構(gòu)出洞。盾構(gòu)機(jī)就能自由的在地層中按照預(yù)期設(shè)計方案進(jìn)行,一邊出土一邊要檢查襯砌管片,及時更換安裝。背后空隙要注漿防止地層移動,加固襯砌環(huán)位置。最后盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入終端工作井還要進(jìn)行拆除,下一次施工時再向前推進(jìn)。
盾構(gòu)掘進(jìn)過程為從出洞段掘進(jìn)結(jié)束到進(jìn)洞段掘進(jìn)開始的正常段掘進(jìn)、從盾尾離開出洞井內(nèi)壁至盾尾離開出洞井內(nèi)壁40m時掘進(jìn)、從拼裝后靠管片起至盾尾離開出洞井內(nèi)壁止的負(fù)環(huán)段掘進(jìn)、從盾構(gòu)切口距進(jìn)洞井外壁到盾構(gòu)入基座止的進(jìn)洞段掘進(jìn)需要四個步驟。
3 確保運用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵質(zhì)量應(yīng)當(dāng)注意的幾個問題
3.1 盾構(gòu)施工開挖前要做好地質(zhì)勘探工作
一個城市的地質(zhì)條件決定了地鐵施工進(jìn)展的方法,根據(jù)不同地質(zhì)可以及時調(diào)整施工方式。在施工階段常常會出現(xiàn)高地應(yīng)力、斷層、圍巖大變形和軟弱夾層等不可預(yù)見的劣質(zhì)地段,這些就要施工中必須進(jìn)行超前地質(zhì)探測,以確保施工質(zhì)量和安全。
每天都要進(jìn)行停機(jī)維護(hù),可用多方向支撐液壓鉆機(jī)對掘進(jìn)前方進(jìn)行超前鉆探,以發(fā)現(xiàn)可能影響掘進(jìn)施工的異常情況或問題。如果盾構(gòu)機(jī)日掘進(jìn)速度大于20~30m,應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá),用這種方法進(jìn)行有效的探測,做好下次進(jìn)度的調(diào)整工作。
3.2 設(shè)置正確的盾構(gòu)參數(shù),以確保始發(fā)掘進(jìn)的穩(wěn)定性
盾構(gòu)機(jī)需要平穩(wěn)工作,要對實際作用力進(jìn)行測算,一定保持在合理范圍內(nèi),不能超出參考系數(shù)。具體參數(shù)由地質(zhì)測量而來,只有保持參數(shù)穩(wěn)定,才能決定施工進(jìn)程和質(zhì)量。應(yīng)以埋深、土質(zhì)為根本依據(jù),按照水土合算方法計算出理論土倉壓力,同時制訂恰當(dāng)?shù)耐羵}壓力,形成土倉壓力微調(diào),以設(shè)定土倉內(nèi)平衡的壓值。確保盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的平穩(wěn),保證標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)計,才能保證質(zhì)量,防止意外發(fā)生。
3.3 盾構(gòu)設(shè)備進(jìn)出洞施工要點
盾構(gòu)機(jī)無論是進(jìn)洞還是出洞,對盾構(gòu)法施工來說都是相當(dāng)重要的,在地鐵施工中,進(jìn)洞、出洞好壞事關(guān)工程整體完成的是不是順利。首先要確定施工路線,不能出現(xiàn)過大的軸線誤差,以免造成時間和資金上不必要浪費,盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞施工工序復(fù)雜,只有設(shè)計準(zhǔn)確,準(zhǔn)備充分才能動工,利用一段時期仔細(xì)審查盾構(gòu)設(shè)備,根據(jù)地質(zhì)環(huán)境不同,看看設(shè)備是否具備進(jìn)出洞的條件,如果不適合,則需要考慮更換或者改用其他方法施工,以確保在安全可靠前提下順利實現(xiàn)進(jìn)出洞。盾構(gòu)設(shè)備從始發(fā)基座導(dǎo)軌上應(yīng)及時向前推進(jìn),使盾構(gòu)切口切入土層直至盾殼體進(jìn)入洞口,減少土體暴露時間過長。
3.4 盾構(gòu)法施工中避免管片上浮的措施
在施工中經(jīng)常遇到管片上浮情況,這就需要深入了解施工地點的地質(zhì)狀況,精確的使用數(shù)據(jù)參數(shù)做好對照,用數(shù)據(jù)推進(jìn)實際操作,并作為施工的最基本依據(jù),同時拿出可靠辦法,解決施工中具體問題,要求施工人員技術(shù)素質(zhì)一定要過硬,技術(shù)熟練。在掘進(jìn)施工中,要控制好方法、速度和推力,對盾構(gòu)機(jī)作業(yè)加強控制,調(diào)整和優(yōu)化千斤行程差,讓千斤頂發(fā)揮作用,防止出現(xiàn)超出等問題,并盡量保證各組推進(jìn)油缸推力適當(dāng),以免對管片施工產(chǎn)生不良影響;結(jié)合測量得到的最后結(jié)果,優(yōu)化和調(diào)整盾構(gòu)機(jī)參數(shù)及管片拼裝數(shù)量和時間,只要認(rèn)真耐心的做好各項細(xì)節(jié)工作,就會保證施工進(jìn)程和質(zhì)量,增加使用年限。
3.5 盾構(gòu)法施工中控制地面沉降的措施
注漿時間、劑量、壓力要掌握好時間和用量,特別是對漿液配比要嚴(yán)密按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,確保注漿效果。采取多次壓漿方法,是避免施工中地表發(fā)生沉降的最好辦法;正面支撐并輔以合理氣壓值,也能避免土體坍塌;控制好開挖面出土量,不能多挖掘和少挖掘,并控制好局部超挖情況,只有這樣才能保證不坍塌。
4 結(jié)束語
根據(jù)條件采用恰當(dāng)?shù)氖┕ご胧?,是地鐵施工質(zhì)量提升的關(guān)鍵,盾構(gòu)法技術(shù)越來越成熟,必將在未來的地鐵施工中起到越來越重要的作用。選擇一種好的施工方法,才能保障地鐵行車安全、高效。
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