馬鈺

【摘要】文章以某地鐵工程為例，該工程隧道所經(jīng)過區(qū)域地質(zhì)情況復(fù)雜，為確保工程施工的質(zhì)量，在此將通過對(duì)該工程施工背景概況的了解，采用一系列的施工技術(shù)，以期達(dá)到施工流程優(yōu)化的效果。

【關(guān)鍵詞】地鐵工程，盾構(gòu)施工，技術(shù)優(yōu)化

1.某地鐵工程施工背景概況

某區(qū)間全長1223.411m的地鐵隧道工程，外徑φ6.2m，內(nèi)徑φ5.5m，并于沿線左右兩側(cè)分別設(shè)置一條聯(lián)絡(luò)通道，其中襯砌設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為C50，管片包括22環(huán)負(fù)環(huán)、1679環(huán)普通環(huán)、6環(huán)鋼片環(huán)。沿線地面為交通主干道和建筑群，地下管網(wǎng)密集，位于半徑400m的曲線及直線上。本工程的施工，包括左右線兩道工序，其中左線為55.635m直線段、19.435m右曲線段、31.328m直線段、312.88m左曲線段、47.664m直線段、144.783m右曲線段；右線為54.45m直線段、19.436m右曲線段、29.134m直線段、312.88m左曲線段、42.194m直線段、153.622m右曲線段。本地鐵隧道工程的掘進(jìn)施工，預(yù)計(jì)掘進(jìn)土方量為57900m3，為保證施工的質(zhì)量，在此通過一系列的勘探工作，明確工程的地形地貌及地質(zhì)情況：

①工程沿線地勢平臺(tái)，覆土厚度在14.6m-22.4m之間，地層主要由人工堆積填土、河漫灘相沉積層Q43al、河漫灘相沉積層Q41al、河漫灘相沉積層Q3eal、潮汐帶相沉積層、河漫灘相沉積層Q3cal組成，地面標(biāo)高約3m左右。

②穿越的土層地質(zhì)成分，以淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土為主，其中淤泥粉質(zhì)粘土不均勻特征明顯，并摻雜很多粉性土，這些土層由于具有良好透水性，因此在水頭差的影響下，局部出現(xiàn)流砂和管涌情況，形成影響施工的不利因素；而淤泥質(zhì)粘土和粘土層，地層具有良好均勻性，且不具備太大的透水性，因此對(duì)施工的影響不大，但由于周邊區(qū)域地質(zhì)條件不佳，含水量、孔隙比等均比較大，在壓縮性、穩(wěn)定性和強(qiáng)度等方面，對(duì)淤泥質(zhì)粘土層和粘土層依然會(huì)造成或多或少的影響，甚至?xí)T發(fā)流變問題。

③本工程施工區(qū)域的地下水類型，以空隙潛水為主，由大氣降水補(bǔ)給。這種類型的地下水潛藏于第四系粘性土、砂類土、粉土之中，埋深在0.8～2.7m之間，水位平均變化幅度1m。在經(jīng)過一系列的抽水試驗(yàn)和水質(zhì)分析后發(fā)現(xiàn)，區(qū)域內(nèi)地下水對(duì)混凝土、鋼筋距產(chǎn)生腐蝕作用。

2.案例地鐵工程施工技藝水平提高的建議

在了解案例地鐵工程施工背景概況的基礎(chǔ)上，提煉出該工程的地形地貌和水文地質(zhì)情況，而在該條件下施工，并優(yōu)化相關(guān)的施工流程，需要做好充分的施工前技術(shù)準(zhǔn)備工作，以及控制基座安裝、后座拼裝、地基加固、洞口混凝土鑿除等施工流程的技術(shù)質(zhì)量，全方位提高工程施工的技藝水平。筆者結(jié)合相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)，提出以下幾方面的技術(shù)建議：

2.1施工前技術(shù)準(zhǔn)備

本工程施工之前，需確保在用電、用水、排水、照明、通風(fēng)等方面的基本需求，與此同時(shí)，配備齊全相關(guān)的設(shè)備和材料，譬如管片和連接件等，然后在井上和井下布置測量控制網(wǎng)，將電纜和其他管路接至井下，對(duì)于存在地下管線和地上建筑物的施工區(qū)域，應(yīng)布置監(jiān)測點(diǎn)，同時(shí)建立地面運(yùn)輸體系，本工程需鋪設(shè)行車重軌，用于井下地面的垂直運(yùn)輸，其中運(yùn)輸行車軌道為南北走向。

2.2基座安裝、后座拼裝技術(shù)

在做好施工技術(shù)準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，即可開始基座的安裝和后座的拼裝，其中基座安裝前，需清理干凈井內(nèi)的雜物和積水，在保持井底平整的前提下，進(jìn)行洞口預(yù)留洞中心三維坐標(biāo)值的復(fù)核測量，再將鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制的基座，按設(shè)計(jì)縱坡準(zhǔn)確放樣，同時(shí)井下焊接基座，使得基座軌道中心線和地鐵隧道設(shè)計(jì)軸線延長線保持一致，方可設(shè)置支撐，形成基座的加固體。而盾構(gòu)后座的拼裝，根據(jù)工作井內(nèi)的規(guī)格尺寸，利用負(fù)環(huán)管片拼接，其中開口環(huán)位置為（-10，-5），閉口環(huán)位置為（-4，-1），再將盾構(gòu)機(jī)緩慢吊入井內(nèi)，切口環(huán)與封門保持1.5m的間距，目的是便于在封門的工后拆除，考慮到拆除封門時(shí)會(huì)出現(xiàn)砼塊掉落現(xiàn)象，適時(shí)可能損壞刀盤，因此需將方木板綁扎于刀盤之上。盾構(gòu)出發(fā)時(shí)，所產(chǎn)生的反力，作用于后靠結(jié)構(gòu)，并傳遞到井壁之上，為避免反力損傷井壁結(jié)構(gòu)，筆者認(rèn)為有必要嚴(yán)格控制鋼圓環(huán)的尺寸，其中外徑、內(nèi)徑、寬度、厚度分別控制為6200mm、5500mm、500mm、2cm，再以快硬砼填充鋼圓環(huán)與井壁之間的空隙和點(diǎn)焊牢固，這樣方可減少推力的合理傳遞，并增強(qiáng)鋼圓環(huán)結(jié)構(gòu)的抗彎變形能力，以及便于控制運(yùn)動(dòng)軌跡和軸線等。

2.3出洞地基加固技術(shù)

本工程出洞施工區(qū)域范圍內(nèi)，地下管線和地面建筑物均要求加以保護(hù)，期間出洞地基的加固，為其中的重要保護(hù)舉措之一。在此結(jié)合需加固位置的水文地質(zhì)情況，借助深層攪拌樁分別加固工作井縱面方向的外圍7m范圍和洞圈左右橫面方向的外圍3m范圍，從井底板位置開始加固，直至板下1m的深度。其中水泥攪拌樁的樁長8m，基本規(guī)格為@600，左右線需要同一時(shí)間加固，并在出洞前完成，直至達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。如果在出洞時(shí)，發(fā)現(xiàn)地基仍然不能滿足地下管線和地面建筑物保護(hù)的要求，則需要暫停推進(jìn)，采用其他輔助性的加固應(yīng)急措施，擴(kuò)大工作井外壁和洞圈左右線的加固范圍，以及井底板以下的加固深度，否則不能夠強(qiáng)行出洞。在做好出洞地基加固技術(shù)之后，對(duì)地基強(qiáng)度水平進(jìn)行重新勘察，尤其是先前地基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)的位置，檢查是否達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如果地基強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，要進(jìn)行重新加固施工，否則不能夠進(jìn)行下一道工序。

2.4其他施工技術(shù)

除了以上的施工技術(shù)優(yōu)化舉措，包括洞門密封安裝、洞口混凝土鑿除等，同樣需要結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化，其中洞口密封裝置安裝，在出洞前一天安裝，作用是避免出洞時(shí)土體從洞圈和外徑的間隙中流失，其中密封裝置由橡膠簾布、環(huán)布、螺釘、墊圈、加強(qiáng)板、穿墻管、單向鉸鏈板組成，同時(shí)在密封裝置周圍預(yù)留注漿孔，作為施工時(shí)混凝土滲漏問題處置的應(yīng)急通道，至于負(fù)環(huán)管片的安裝，必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行，以及在環(huán)管片安裝后，將切入推入封門，然后準(zhǔn)備出洞。至于洞口混凝土的鑿除，為避免洞口混凝阻礙有效推進(jìn)，以及防止鑿除混凝土?xí)r砸壞刀盤，需將木板條加墊在刀盤前，并在洞門上下部位置，分別鑿三孔洞內(nèi)土體觀察孔，準(zhǔn)備就緒后，即可開始鑿除洞門原先設(shè)置的混凝土，直至露出鋼筋，其中內(nèi)排鋼筋需提前切除，然后通過混凝土吊裝孔，將洞圈內(nèi)碎塊清除干凈，再切除外排鋼筋，最后將混凝土吊除，以上混凝土鑿除的工序，要保持其連續(xù)性，目的是控制正面土體的流失量，同時(shí)全程監(jiān)督檢查安全狀況，尤其是密封裝置，一旦發(fā)現(xiàn)洞口有混凝土碎塊，要及時(shí)清除，以免影響洞口密封效果。

3.結(jié)束語

綜上所述，案例地鐵工程施工，在詳細(xì)分析工程現(xiàn)場施工條件的基礎(chǔ)上，從施工準(zhǔn)備工作開始，依次對(duì)基座安裝、后座拼裝、出洞地基加固、洞口密封裝置安裝、洞口混凝土鑿除等施工技術(shù)進(jìn)行全方位地優(yōu)化。文章通過研究，基本明確了地鐵施工流程優(yōu)化的方法，但考慮到不同地鐵工程施工要求和條件的差異性，以上方法在其他工程中應(yīng)用時(shí)，還需要結(jié)合工程施工的具體情況，予以靈活地參考借鑒。

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