彭 欣
濟南軌道交通集團建設(shè)投資有限公司 山東 濟南 250000
如今,城市地面交通壓力越來越大,尤其是在工作日的早晚高峰,主要路段堵車十分嚴重,對城市居民生活帶了一定不便。為此,地下軌道交通成為近年來城市交通發(fā)展熱點,合理開發(fā)地下資源,建設(shè)地鐵工程,能極大的緩解地面交通壓力,并減少城市環(huán)境污染。在地鐵隧道施工中,目前以盾構(gòu)技術(shù)最為常用,它的應(yīng)用能在掘進開挖的同時完成襯砌等支護過程,保證施工效率。而為了保證施工質(zhì)量和安全,需要采取合理可行的施工技術(shù),并在施工中加強質(zhì)量控制。
(1)進洞之前先貫通測量50環(huán),根據(jù)測量結(jié)果確定盾構(gòu)所處位置及姿態(tài)。掘進一旦開始,不得有超出允許范圍的偏差,持續(xù)按照偏差的方位對盾構(gòu)所處位置與姿態(tài)稍作調(diào)整,以達到設(shè)計提出的進洞尺寸需要。上述調(diào)整需在刀盤入洞之前結(jié)束,否則可能產(chǎn)生進洞意外。
(2)洞圈中的混凝土需分成6塊來鑿薄,并在洞門的中心通過穿孔來釋放內(nèi)部壓力。待盾構(gòu)和井壁相距5m后,在掘進時不斷減小正面土實際壓力,當盾構(gòu)的頭部和井壁完全貼緊時,壓力等于零。另外,為防止洞門墻體受到正面壓力而產(chǎn)生推力,可在洞門的中心設(shè)置釋放孔,確保洞前土能夠進入到井中,起到減小集中推力的作用。
(3)將洞圈中的混凝土均分塊吊除后,使盾構(gòu)不斷推進,確認刀盤從洞口處伸出后,對上一道止水板實施封堵。再次時盾構(gòu)推進,最終在接收架就位。將襯砌安裝于洞口處以后,設(shè)置止水板,用快干和快硬水泥對縫隙進行封堵,最后向孔隙中壓漿,避免塌方及滲漏。
初始掘進應(yīng)完成下列準備工作:(1)鑿除洞門處所有圍護墻;(2)將洞門上用于密封的橡膠圈均安裝到位;(3)完成對反力架的安裝;(4)做好對臨時管片的現(xiàn)場準備;(5)將之前施工產(chǎn)生的渣土都運輸?shù)轿唬唬?)盾構(gòu)完成定位,且經(jīng)檢查確認準確無誤;(7)在地面設(shè)置各監(jiān)測點,并同時前期監(jiān)測獲得相應(yīng)的初始成果,為正式掘進提供參考和指導(dǎo);(8)盾構(gòu)尾部涂好密封油脂。
正常掘進前先做好以下準備:待初始掘進完成后,以試驗段所得參數(shù)為依據(jù),調(diào)整初發(fā)設(shè)備,使正常掘進得以順利開展,需要調(diào)整的內(nèi)容有:對反力架、管片及托架進行拆除;對后續(xù)臺車做適當?shù)囊苿樱挥谲囌局袑M行軌道的鋪設(shè),采用雙線軌道;延伸并連接所有管線。
盾構(gòu)掘進由專業(yè)操作人員負責(zé)進行,并安排技術(shù)人員對正面土的初設(shè)壓力予以計算。對于土壓力,要以隧道的實際埋深與土層性質(zhì)等為依據(jù)來計算。得到計算值后,乘以1.05-1.10即可得到設(shè)定值。開工前,盾構(gòu)正面與上、下都應(yīng)安裝用于監(jiān)測壓力的傳感器。然后將出渣門開啟,先開出渣設(shè)備,再開螺旋機與大刀盤,最后推動千斤頂,對千斤頂實際工作油壓作適當調(diào)整。完成以上操作后,大刀盤將開始對土體進行切削,使盾構(gòu)開始前進。
在確認達到正常的掘進狀態(tài)后,掘進速度將受出渣與進料運輸很大影響。當盾構(gòu)為泥水平衡時,其出渣與進料均利用管道完成,此時要確保管道保持暢通,且所有配套設(shè)備都應(yīng)正常運轉(zhuǎn)。掘進時,于工作井地面對同步注漿漿液進行拌制和泵送,采用專門的管道。另外,每當前進距離達到40m,都要進行一次接管,以此使注漿順利完成。
根據(jù)建設(shè)單位提供坐標點,在各區(qū)間建立地面坐標,并由此構(gòu)建專門的控制網(wǎng),之后以平面控制網(wǎng)點為依據(jù),將其投影至工作井以下,最大限度利用現(xiàn)有車站度亦或是工作點,布置較遠的具有較高精度的兩個控制點,然后向隧道中進行導(dǎo)線點的引設(shè)。一般導(dǎo)線點要布置在吊籃,而高程控制點要傳遞到隧道中,吊籃按照30-60m的間隔距離進行設(shè)置。施工中,利用導(dǎo)線點能實現(xiàn)偏差測量,為之后的方向控制與糾偏工作提供參考指導(dǎo)。
掘進時,在管片和土體間會形成空隙,此時要通過漿液回填來封堵。漿液由設(shè)于后續(xù)臺車若干注漿泵,通過盾構(gòu)尾部預(yù)設(shè)注漿孔到達空隙,由于注漿需要和掘進保持同步,所以被稱為同步注漿。通過及時到位的同步注漿,能有效避免地面產(chǎn)生沉降,同時還能在管片的周圍產(chǎn)生穩(wěn)定、密實的保護及防水層。
盾構(gòu)掘進中,防水也是十分重要的,應(yīng)注意下列技術(shù)與質(zhì)量控制要點:
(1)管片上設(shè)置的密封墊必須保持牢固,同時無論是材料種類還是所處位置都要滿足設(shè)計和規(guī)范的要求,特別是要注意位于角部的材料,必須粘結(jié)牢固和密實,以免漏水。
(2)對管片進行吊運時,應(yīng)防止和密封墊發(fā)生觸碰,當出現(xiàn)脫落的情況時,應(yīng)立即粘貼回去,另外在正式安裝管片之前,還要進行一次嚴格的檢查。
(3)對盾構(gòu)機進行操作時應(yīng)保持均衡,特別是在轉(zhuǎn)彎的位置。防止盾構(gòu)掘進方向改變時由于角度過大使管片產(chǎn)生錯臺,對密封墊密貼及搭接造成影響。
(4)盡早對管片背后存在的孔隙做同步注漿,如果產(chǎn)生接縫滲水現(xiàn)象,則應(yīng)立即開展二次注漿。
(5)對管片上的螺栓進行緊固時,應(yīng)檢查止水墊圈是否完好。
綜上所述,在城市軌道交通工程的建設(shè)施工中,盾構(gòu)是一項十分常用的技術(shù),它的應(yīng)用能有效加快效率,并保證施工安全和可靠性。但在實際的施工中,必須重視前期的準備工作,并在掘進過程中加強同步注漿與防水。