于 明
(青島市地鐵四號線有限公司,山東 青島 266000)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國的隧道建設(shè)項(xiàng)目工程大力開展,既存在于南水北調(diào)、西氣東輸、西電東送、青藏鐵路這樣的大工程,也包含在地鐵橋梁隧道等城市開發(fā)拓建項(xiàng)目之中。隧道施工與地面施工有著很大的差別,因而要因地制宜,采取不同的施工措施。盾構(gòu)施工技術(shù)比較符合隧道建設(shè)施工環(huán)境,目前廣泛應(yīng)用于隧道施工中,是一種有很大發(fā)展空間的隧道施工技術(shù)。
一般來講,在施工人員對整個(gè)工程進(jìn)行完周圍地質(zhì)環(huán)境勘測之后,往往會接著對隧道的施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。為了切實(shí)做好隧道的安全風(fēng)險(xiǎn)管理,首先就要提高施工管理層的安全意識,以此避免危險(xiǎn)情況發(fā)生。保證施工順利進(jìn)行的前提就是加強(qiáng)安全管理水平。
盾構(gòu)設(shè)施在隧道施工中,引起地面沉降的主要因素是盾構(gòu)隧道與新地表不斷接近,所以經(jīng)??吹綑M向沉降槽。此外,側(cè)向槽受地層次固結(jié)和縱向沉降位移曲線的疊加影響,與Peck曲線有相似的發(fā)展趨勢。地鐵隧道的施工過程受到地表沉降的變化有較大的影響,如頂荷載的增加、隧道凈距和埋深的減小、圍巖條件的惡化等,同時(shí)隧道周圍的地下管線也會對地表沉降產(chǎn)生較大的影響。比如,地下管線主要是污水管線、煤氣管線和自來水管線。
盾構(gòu)施工帶來的地表位移主要由盾構(gòu)前方的地表位移、盾構(gòu)施工穿越時(shí)的地表位移和盾構(gòu)離場后土壤壓實(shí)產(chǎn)生的位移3部分組成。與之相比,盾構(gòu)機(jī)前方地表位移的可能性較小,而盾構(gòu)機(jī)挖掘結(jié)束后的土體固結(jié)持續(xù)數(shù)月才能確定,因此,盾構(gòu)機(jī)施工時(shí),會導(dǎo)致地表產(chǎn)生較大的位移,因而造成地層損失,同時(shí)影響到施工進(jìn)度。
引起土體位移的原因主要有3個(gè):1)盾構(gòu)前方土體的位移,但這種位移的可能性相對較小,主要是盾構(gòu)機(jī)施工前方的土體壓力與靜止土壓力基本相同;2)盾構(gòu)過程中土體的位移,因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)通過地面時(shí),其盾構(gòu)、機(jī)尾間存在一定的間隙,通常會導(dǎo)致地面產(chǎn)生較大的位移;3)盾構(gòu)后的土體固結(jié)[5]。
1)強(qiáng)化管片拼裝過程的管理與控制,提高管片拼裝的精度,切實(shí)解決管片安裝過程中存在的喇叭口現(xiàn)象;2)管片選型過程中應(yīng)當(dāng)以確保盾尾間隙為基礎(chǔ),關(guān)鍵在于確保上部間隙維持在40~60mm之間;3)在管片拼裝過程中、盾構(gòu)掘進(jìn)過程中以及與盾尾脫離之后,需要都認(rèn)真落實(shí)管片螺栓三次復(fù)緊制度,同時(shí)需要通過扭矩扳手對其實(shí)施全方位檢測;4)盾構(gòu)掘進(jìn)過程中需要在每向前推進(jìn)0.5m之后收回一次油缸,從而將管片應(yīng)力全部釋放出來;5)加強(qiáng)同步注漿漿液配合比管理與控制,把漿液初凝的時(shí)間維持在4-5h之間;6)二次注漿應(yīng)當(dāng)盡可能在盾尾后補(bǔ)的6~8環(huán)之間進(jìn)行,盡可能使用跟蹤跳孔注漿的方式。地面隆起、開裂、冒漿處理措施:①針對盾構(gòu)穿越過程中地面出現(xiàn)隆起、開裂的狀況,當(dāng)?shù)孛媛∑鸹蛘唛_裂仍舊處于可控范圍之內(nèi)時(shí),應(yīng)當(dāng)結(jié)合監(jiān)測的實(shí)際結(jié)果對掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化,以免隆起或者裂縫超過限定的范圍。而當(dāng)?shù)孛媛∑鸹蛘吡芽p超出報(bào)警值,則需要立即封閉道路,通過在地面堆放沙袋的方式對隆起部位實(shí)施壓載。同時(shí)強(qiáng)化地面隆起地段的監(jiān)測與巡視,并對隆起地段的實(shí)時(shí)變化狀況實(shí)施有效監(jiān)測。等到盾構(gòu)成型管片穩(wěn)定之后,還需要對地面隆起地段實(shí)施二次注漿固結(jié)擾動土體。②針對盾構(gòu)穿越過程中地面出現(xiàn)冒漿的狀況,若是出現(xiàn)輕微冒漿的狀況,可以在不減小開挖面土倉壓力的基礎(chǔ)上繼續(xù)推進(jìn);不僅如此,還可以適當(dāng)增快推進(jìn)的速度,從而切實(shí)增加管片拼裝的效率,進(jìn)而使盾構(gòu)能夠更快“逃離”冒漿區(qū)域。
最后是盾構(gòu)密封安全控制措施,工程項(xiàng)目要求隧道盾構(gòu)管施工過程的收尾工作要做好,結(jié)合具體的施工技術(shù)流程采用盾尾密封系統(tǒng)與相關(guān)技術(shù)配合自動供給油脂系統(tǒng)進(jìn)行高止水水性油脂壓注操作,保證盾尾密封止水具有相當(dāng)高的安全可靠性。詳細(xì)來講,該工程中針對盾尾密封的安全控制措施涉及以下3點(diǎn):首先,在隧道盾構(gòu)施工中始終保持良好的盾構(gòu)姿態(tài),合理控制盾尾有效間隙。其次,在隧道盾構(gòu)施工中利用耐磨性材料制作優(yōu)質(zhì)的盾尾鋼刷。最后,在隧道盾構(gòu)施工中基于工程現(xiàn)場狀況選擇在盾構(gòu)區(qū)間使用盾尾油脂,保證盾尾密封性始終保持良好。整體來講,該地下隧道盾構(gòu)施工項(xiàng)目就充分考量了隧道施工的各項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)因素,結(jié)合人工挖孔樁技術(shù)、墩身加固梁技術(shù)對地表內(nèi)容進(jìn)行加固,并在橋墩左右線位置做好盾構(gòu)掘進(jìn)工作,有效控制盾構(gòu)施工對地表上橋墩的影響擾動范圍,確保盾構(gòu)施工安全。
綜上所述,地鐵盾構(gòu)隧道工程施工的質(zhì)量直接影響到后續(xù)地鐵正常運(yùn)行的安全性。因此,施工單位需要結(jié)合實(shí)際狀況,針對影響地鐵盾構(gòu)隧道施工質(zhì)量的相關(guān)因素,制定針對性的防控措施,從而切實(shí)提高工程的施工質(zhì)量。