張開華
(上海隧道工程有限公司,上海 200000)
從地鐵工程的建設(shè)來看,其具有施工環(huán)境復(fù)雜、投資大、周期長、施工難度大等特點,這也就導(dǎo)致施工中存在著多種風(fēng)險。隨著地鐵工程施工技術(shù)的發(fā)展,盾構(gòu)法逐漸地被應(yīng)用到地鐵項目施工建設(shè)中,雖然盾構(gòu)法對于地鐵區(qū)間隧道的建設(shè)有很多的優(yōu)勢,然而由于所使用的設(shè)備投資大、操作要求高、影響因素多,尤其是在具體的施工中還存在很多的不確定因素,這就導(dǎo)致盾構(gòu)法施工存在著諸多的風(fēng)險。對此,文章中針對地鐵工程盾構(gòu)法施工風(fēng)險進行了分析,并對其規(guī)避措施進行探究。
在盾構(gòu)施工的始發(fā)作業(yè)階段,施工風(fēng)險主要體現(xiàn)在以下方面:始發(fā)段的施工作業(yè)容易導(dǎo)致前方存在各種空洞,引起出現(xiàn)塌方事故,威脅施工人員的生命;在始發(fā)段的施工過程中,若是頂部與護壁的加固不牢,則可能會引起涌水塌方;應(yīng)用盾構(gòu)法施工時,需要使用到盾構(gòu)機,若是盾構(gòu)機的基座不穩(wěn)、質(zhì)量差,這就容易出現(xiàn)盾構(gòu)機傾翻的情況,為施工人員帶來安全風(fēng)險;在盾構(gòu)施工中,還存在反力架不穩(wěn)定的情況,這也會存在安全風(fēng)險;在盾構(gòu)施工中,對于洞封門的鑿除,若是沒有及時清除土則可能會造成涌土,為施工的順利進行帶來了風(fēng)險。
在盾構(gòu)施工掘進階段,所面臨的風(fēng)險主要體現(xiàn)在以下幾方面:在盾構(gòu)施工的前面容易出現(xiàn)地層空洞,這就會對施工人員的安全造成威脅;盾構(gòu)施工的前方易出現(xiàn)不明障礙物;盾構(gòu)施工設(shè)置的參數(shù)缺乏合理性,也會為工程施工帶來風(fēng)險;在盾構(gòu)掘進作業(yè)中,軸線比較容易出現(xiàn)偏差;盾構(gòu)機械設(shè)備存在故障,或者日常維護不到位,也會存在安全風(fēng)險。
在盾構(gòu)到達階段,此時存在的施工風(fēng)險主要體現(xiàn)在以下幾方面:①接收端頭加固不當,就會存在沉降過大的現(xiàn)象;②接收端頭沒有密封好,可能會造成淹井的現(xiàn)象;③接收基座的強度不夠,盾構(gòu)機存在傾倒的風(fēng)險。
①安裝始發(fā)基座。在地鐵工程建設(shè)的過程中,采用盾構(gòu)法施工,需要提前將盾構(gòu)基座安裝牢固,所以這就需要對平面的位置與高程進行精確地測量,以此來增強基座安裝位置的準確性,同時還需要對基座的質(zhì)量進行嚴格的檢查,確保基座的質(zhì)量符合質(zhì)量標準,以此來增強基座的質(zhì)量安全,這樣就可以在最大限度上避免由于基座安裝位置不正確或者基座質(zhì)量問題引起的安全問題。②反力架施工。從地鐵工程的盾構(gòu)施工來看,反力架是孫購機進行反力的主要構(gòu)件,在盾構(gòu)機的實際應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用,所以在使用盾構(gòu)機之前需要對施工現(xiàn)場的實際受力與變形狀態(tài)進行有效的準確的計算,然后對計算結(jié)果進行核查,在受力與變形符合施工標準后,方可將盾構(gòu)機投入到使用中。③洞口密封施工。在地鐵工程盾構(gòu)施工中,在進出洞經(jīng)常會出現(xiàn)流沙或者流水的情況,這就會加劇施工風(fēng)險,所以為了有效地解決這種情況,必須對洞口進行密封,針對不同的地層采取針對性的密封方法,并采取合理的密封技術(shù),在具體施工中還需要嚴格地按照施工方案設(shè)計的技術(shù)來進行作業(yè),以此來增強洞口密封質(zhì)量的安全性。④合理確定參數(shù)。在盾構(gòu)施工始發(fā)作業(yè)階段,由于施工影響因素較多,同時施工操作人員對于地層施工更需要有一定的適應(yīng)時間,盾構(gòu)機的穩(wěn)定性也不夠,所以必須對盾構(gòu)的參數(shù)進行詳細地分析,以此來推進始發(fā)階段的作業(yè)順利實施。
在地鐵工程施工的過程中,對于盾構(gòu)法的應(yīng)用本身就存在一定的風(fēng)險,而在盾構(gòu)掘進階段的風(fēng)險因素比較多,所以必須采取有效的風(fēng)險規(guī)避措施,才能夠降低風(fēng)險,確保地鐵工程項目的順利進行。
(1)同步注漿。在盾構(gòu)作業(yè)中,由于盾構(gòu)開挖外徑與盾構(gòu)機外殼之間會存在一定的空隙,所以這就需要對空隙進行注漿作業(yè),尤其是為了保證注漿的質(zhì)量,需要保證同步注漿,避免滲漿情況的發(fā)生,才能夠增強其防滲性能。注漿工序為:①需要對漿液的配合比進行嚴格的設(shè)計,確保其能夠符合地層狀況,保證參數(shù)的匹配度;②同步注漿時,需要結(jié)合注漿壓力、注漿量等參數(shù),嚴格按照施工方案來執(zhí)行作業(yè)任務(wù),同時還需要對洞內(nèi)管片襯砌變形、周圍建筑物變形等進行嚴格地監(jiān)測,然后依據(jù)監(jiān)測結(jié)果對注漿參數(shù)和施工方法進行修正,若是其中存在問題則需要及時進行解決,以此來確保施工質(zhì)量安全;③對于注漿設(shè)備與儀器儀表則需要有專門的人員進行維護,保證其精確度與性能;④需要定期對注漿壓力表進行嚴格的檢查,保證其準確性;⑤必須保證注漿到位,如果注漿存在不到位的情況,就可能會引起地層出現(xiàn)局部沉降,甚至出現(xiàn)地層內(nèi)部出現(xiàn)空洞的現(xiàn)象,在盾構(gòu)施工進行一段距離后,地面就可能會出現(xiàn)大面積沉降與塌方的現(xiàn)象。
(2)曲線段推進。在盾構(gòu)施工作業(yè)的過程中,由于多種因素的影響,導(dǎo)致盾構(gòu)隧道存在不是直線的時候,所以這就需要使用盾構(gòu)機在曲線上推進。但是因為地層、液壓系統(tǒng)、管片拼裝等因素的影響,盾構(gòu)施工中會造成隧道的線型與隧道設(shè)計軸線存在偏離的情況,所以這就需要對線型進行控制。
(3)防噴涌。在盾構(gòu)機選型和制造的過程中,則需要注意防噴涌裝置的設(shè)置,保證盾構(gòu)機的質(zhì)量與性能;施工的過程中,需要選擇合適的土體改良添加劑,對土體的可塑性進行調(diào)整,以此來降低渣土含水量,降低噴涌的風(fēng)險;盾構(gòu)推進階段,還需要控制推進質(zhì)量,避免強推猛推對前方的施工帶來壓力,引起噴涌的風(fēng)險;在操作螺旋輸送機等澄土輸送設(shè)備時,對于開口速度則需要平緩的增加,切忌猛開開關(guān);對于螺旋輸送機的開啟,需要在渣土出口設(shè)置專人來監(jiān)督,若是存在噴涌預(yù)兆,則需要及時發(fā)信號給操作時,立刻將螺旋輸送機關(guān)閉;在發(fā)生噴涌現(xiàn)象時,則需要將螺旋輸送機關(guān)閉,對噴涌出來的渣土,以來恢復(fù)推進作業(yè)。
(4)控制地表沉降。首先在盾構(gòu)掘進作業(yè)時,則需要對施工現(xiàn)場周圍的道路、管線、建筑物進行有效的監(jiān)測,然后對所獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)及時地進行分析和處理,并將其反饋給設(shè)計人員,然后對盾構(gòu)推進參數(shù)進行調(diào)整和優(yōu)化,提升施工的信息化水平;其次,在盾構(gòu)掘進作業(yè)中,如果發(fā)生沉降的現(xiàn)象,則需要設(shè)置專門人員進行巡視,對施工現(xiàn)場周圍建筑物的沉降情況進行觀察,確保能夠及時掌握地表沉降的情況;再次,在同步注漿以及二次注漿的過程中,還需要填充盾尾建筑存在的空隙,尤其是在注漿的過程中還需要控制注漿量與注漿壓力,盡量減少施工過程中土體的變形情況;最后,若是地表沉降的情況比較明顯,則需要在沉降區(qū)域使用鉆機進行地表注漿,以此來增強地基地強度,避免沉降的擴大化發(fā)展。最后,在日常的檢查工作中,還需要對管片進行檢查,避免其存在破損滲漏的情況,在掘進隧道結(jié)束之后,則需要針對管片的牲口現(xiàn)象,制定可行性強的解決措施。
在地鐵工程盾構(gòu)施工的到達階段,則需要對整個接收過程中的參數(shù)進行觀察和控制,對于其中存在的異常情況需要及時的匯報,并分析原因,確保沒有安全風(fēng)險后方可繼續(xù)施工。在接收端土體的加固措施在檢驗合格之后,保證其強度符合設(shè)計標準時,就可以對此段進行掘進施工,然后需要對接收施工階段的地面沉降進行實時的監(jiān)控。對于接收基座則需要在盾構(gòu)達到之前安裝好,對于接收洞口密封與止水設(shè)施的安裝在驗收合格之后,才能夠進行盾構(gòu)接收作業(yè),并在接收洞門前搭好洞門鑿樁的腳手架,同時將洞門松動的土體清理干凈,以此來增強其防水性能。
從地鐵工程的盾構(gòu)施工來看,由于段溝隧道建設(shè)的規(guī)模比較大,所以在具體施工中存在的影響因素也比較多,這就導(dǎo)致盾構(gòu)施工存在較高的施工風(fēng)險。所以,作為地鐵工程的建設(shè)單位,必須將各個施工環(huán)節(jié)的安全管理工作重視起來,在施工之前對盾構(gòu)施工中存在的風(fēng)險進行預(yù)測和分析,并制定好應(yīng)急預(yù)案,以此來有效地應(yīng)對安全事故,全面提升地鐵工程建設(shè)的安全性,推動城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的完善。