蘇國琳
(中國公路工程咨詢集團有限公司,北京 100089)
(1)盾構(gòu)機進場。地鐵施工往往在城市繁華區(qū)域施工,盾構(gòu)機高度、寬度和重量大,在進入施工現(xiàn)場時容易受到周邊環(huán)境等因素限制。因此,盾構(gòu)機進場必須要提前組織計劃方案,獲取城市交通部門等批準。盾構(gòu)機進場時必須要檢查運輸方案的科學(xué)合理性,同時檢查是否對運輸路線和時間進行了考察,確保設(shè)備順利安全運輸,不會對社會環(huán)境造成不利影響。
(2)盾構(gòu)機組裝調(diào)試階段。盾構(gòu)機下井組裝十分關(guān)鍵,各個零部件進場后直接吊裝至豎井組裝,盾構(gòu)機購買時在盾構(gòu)機分塊方式、重量以及尺寸等方面要求較為嚴格,早在設(shè)計之初,就需要考慮盾構(gòu)機安裝方面問題。盾構(gòu)機調(diào)試工作的專業(yè)性極高,必須要在分項目和系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后進行,展開聯(lián)動調(diào)試。在完成調(diào)試后,做好各個方面的人員組織與初步驗收,將驗收結(jié)果制作為書面報告。
(3)掘進施工前。需要按照設(shè)計圖紙做好豎井端頭土體加固工作,增強土體防水、防滲性能,編制專門的土體加固施工方案,對加固材料、工藝、質(zhì)量和過程控制等有明確要求,確保其在施工過程中得到有效落實。需要注意的是,在開挖豎井之前,事先要對豎井端頭的土體進行加固處理,以此避免土體施工對豎井結(jié)構(gòu)造成破壞。當前我國在始發(fā)井端頭順隧道軸線方向加固長度多控制在6 m,同時考慮掘進后盾構(gòu)機姿態(tài)控制情況,加固長度可控制在盾構(gòu)機主機長度1.5倍左右。
(1)初始掘進施工需要提前編制相應(yīng)施工方案,同時準確定位盾構(gòu)基座,并做好基座的安裝工作,確保盾構(gòu)機按照隧道中心位置掘進,在基座位置以及傾斜度控制方面需要結(jié)合地質(zhì)條件分析考慮。如果負環(huán)選擇開口形式,還需要對負環(huán)管片加固和支撐,避免有錯位等問題出現(xiàn)。在反力架安裝前,還需要對其安裝剛度與穩(wěn)定性進行檢驗,嚴禁有剛度不足情況出現(xiàn),造成較大變形,影響盾構(gòu)機工作狀態(tài)。
(2)盾構(gòu)初始掘進施工中還需要不斷適應(yīng)當前地質(zhì)條件,注意推進參數(shù)的分析,同時對推進進度展開嚴格控制,推進過程中注意盾構(gòu)推進參數(shù)的調(diào)整。
(3)在拆除負環(huán)管片前,隧道中一定長度范圍需要設(shè)置拉桿,提高盾構(gòu)隧道整體防水水平。初始掘進階段必須要對盾構(gòu)機姿態(tài)控制有足夠重視度,將地表沉降測量值和隧道軸線相結(jié)合分析考慮,確保盾構(gòu)推進處于最佳狀態(tài)。
盾構(gòu)法正常掘進階段需要重視過程管理,結(jié)合盾構(gòu)法施工工藝,提高盾構(gòu)推進相關(guān)參數(shù)控制有效性,包含軸線控制、管片拼裝質(zhì)量控制、注漿控制、沉降監(jiān)測、設(shè)備檢修維護等,確保盾構(gòu)機按照掘進進度,控制目標穩(wěn)定、連續(xù)性推進施工。同時,需要根據(jù)施工區(qū)域的實際情況,控制好土倉內(nèi)壓力,規(guī)范實踐中的注漿操作,有效開展管片拼裝作業(yè),確保盾構(gòu)法隧道正常以及掘進施工狀況良好性。
(1)做好隧道推進軸線控制,確保盾構(gòu)機正常進入接收井;(2)注意盾構(gòu)機推進速度和壓力的控制,避免在施工安全時間出現(xiàn)坍塌等情況出現(xiàn);(3)制定完善的質(zhì)量控制措施,使盾構(gòu)機接收階段隧道管片滲漏等問題得到有效解決。
盾構(gòu)機解體與撤場隧道一般不會直接影響到工程質(zhì)量,但是在整個施工作業(yè)中,必須要將盾構(gòu)機解體納入工程監(jiān)管范疇。此外,在盾構(gòu)機解體過程中,需要提前制定好解體以及運輸?shù)确桨?,明確盾構(gòu)機解體的順序,同時對盾構(gòu)機離場后的取向和用途有綜合分析考慮,盡量將其相互結(jié)合。這一階段不僅要關(guān)系解體方案,同時還需要提高在解體撤場過程安全問題控制方面重視度。
盾構(gòu)施工難免會給土體帶來擾動,進而引發(fā)沉降問題,軟土底層盾構(gòu)法施工也很容易造成地表的變形。盾構(gòu)機掘進方向和頂部位置時常會隆起,其經(jīng)過區(qū)域的地表也會出現(xiàn)明顯的下沉問題,隨著盾尾脫離,地表沉降會有明顯加快,隨著時間推移,下沉速度會降低。另外,盾構(gòu)機經(jīng)過區(qū)域,施工工況很大程度上受到地表荷載因素影響,其表現(xiàn)會出現(xiàn)有較大差異。
針對盾構(gòu)施工中的沉降問題,需要采取以下方式處理:(1)對盾構(gòu)推進參數(shù)進行優(yōu)化,盾構(gòu)機達到復(fù)合層位置后,盾構(gòu)機推力會有明顯增大,為了實現(xiàn)對沉降有效控制,需要全面收集沉降監(jiān)測數(shù)值,盡可能地降低施工沉降;(2)土壓力選擇,土壓平衡盾構(gòu)、擠土、土體移動會出現(xiàn)有地面隆起和土體向偏離隧道方向移動問題,地面隆起能夠抵消一部分后期沉降,同時受到擠壓后,土體密實性會有明顯增大,在盾尾通過時,隧道周圍土體塌落會有明顯減少,此時,應(yīng)注意確保注漿施工的順利開展,避免土體出現(xiàn)過大損失。
導(dǎo)致盾尾漏漿問題發(fā)生的原因包括:(1)盾尾刷與盾尾油脂相互分離,導(dǎo)致盾尾刷未能得到有效保護,影響著其工作性能;(2)盾尾油脂注入質(zhì)量較差;(3)完成管片拼裝作業(yè)后,油脂缺乏有效處理,會使盾尾應(yīng)用中受到了潛在威脅。同時,施工中的注漿壓力過大,盾尾刷的工作性能下降,也會引發(fā)漏漿問題。
針對盾尾漏漿問題,可采取的處理措施包括:(1)選用質(zhì)量可靠的油脂與油脂泵,實現(xiàn)對盾尾刷的有效保護;(2)嚴格把控盾尾油脂的注入過程,確保其注入量合理、有效;(3)結(jié)合現(xiàn)場作業(yè)情況,落實好盾尾油脂注入方面的調(diào)整工作。同時,需要注漿量、壓力、盾尾間隙等進行有效控制。
全面加強管片滲水控制,提高地鐵盾構(gòu)的防水防滲性能,則需要為其設(shè)置良好的防水材料,粘貼優(yōu)質(zhì)止水條。與此同時,要為管片安裝防水性能良好的止水膠圈,在具體安裝過程中,應(yīng)注意壓緊止水膠圈。此外,要注意加固防滲結(jié)構(gòu),做好該結(jié)構(gòu)的注漿工作,科學(xué)控制注漿時間與壓力,避免出現(xiàn)漏漿與注漿中斷問題。一般情況下,如果注漿過程中的壓力過大或者注漿區(qū)域縫隙偏大,就很容易滋生漏漿問題。因此,要控制好注漿壓力,借助信息設(shè)備隨時監(jiān)測注漿管是否存在破裂與粘結(jié)不牢固以及漿液阻塞問題,全面提升盾構(gòu)防滲質(zhì)量。
做好地層沉降對管線影響的分析,明確地面沉降的原因與發(fā)生機理,采取合理有效的對策,將地面沉降控制在最小范圍內(nèi)。第一,防止開挖過程中的水、土壓力不均衡。第二,防止盾構(gòu)推進中圍巖的擾動,為了減少盾構(gòu)推進中盾構(gòu)機與圍巖之間的摩擦,盡量不擾動圍巖,必須減少盾構(gòu)機偏轉(zhuǎn)及橫向偏移等現(xiàn)象的發(fā)生。第三,做好盾尾間隙填充壓漿,確保壓漿工作的及時性。盡可能縮短襯砌脫出盾尾的暴露時間,以防地層塌陷??刂坪脡簼{數(shù)量和注漿壓力,改進注漿材料的性能,提高注漿材料的抗?jié)B性能,既利于隧道防水,又可減少地面沉降。第四,加強地面變形的預(yù)測與監(jiān)測,在推進過程中,對隧道中心線上及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)設(shè)定的觀測點進行水準測量,將這一結(jié)果應(yīng)用到后續(xù)區(qū)段的施工管理中。
地鐵盾構(gòu)施工中必須要對施工質(zhì)量控制有足夠重視度,結(jié)合具體施工情況,針對地鐵盾構(gòu)施工存在的問題,制定針對性的解決和控制措施,維持地鐵施工的順利有效開展。