摘要:在我國城市建設(shè)水平不斷提升的背景下,重視城市軌道交通建設(shè)是緩解城市交通壓力、提高城市現(xiàn)代化發(fā)展水平的重要措施。在城市軌道交通建設(shè)中,暗挖隧道是主要施工方法之一。但是,暗挖隧道穿越地上建筑物時,可能會對地表建筑物產(chǎn)生擾動,導(dǎo)致建筑物的安全性降低。因此,需要對城市軌道交通暗挖隧道下穿建筑物施工過程中的安全技術(shù)措施進(jìn)行全面研究,分析軌道交通暗挖隧道的施工難點,確保城市軌道交通暗挖隧道作業(yè)順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:軌道交通;暗挖隧道;下穿建筑物;安全施工技術(shù)
在城市軌道交通施工過程中,淺埋暗挖隧道施工方法的跨度比較大,施工風(fēng)險相對較高,特別是在隧道下穿地上建筑物的過程中,如果沒有對暗挖地鐵隧道施工安全技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用,提高淺埋暗挖地鐵隧道的施工水平,會導(dǎo)致在施工過程中對地表建筑物產(chǎn)生負(fù)面影響,導(dǎo)致地表建筑物擾動,安全隱患增加。因此,需要對暗挖隧道下穿建筑物施工過程中的安全技術(shù)要點有所了解。要根據(jù)建筑工程的實際情況開展有效的質(zhì)量管理和控制工作,確保城市軌道交通暗挖隧道下穿建筑物施工作業(yè)能夠安全穩(wěn)定進(jìn)行。
1軌道交通暗挖隧道施工難點
在地鐵軌道交通暗挖隧道下穿建筑物施工過程中,必須全面掌握具體的施工難點,才能夠根據(jù)實際情況制定科學(xué)合理的施工技術(shù)方案。目前,在軌道交通暗挖隧道下穿建筑施工過程中,存在的主要難點包括以下內(nèi)容:第一,施工環(huán)境相對復(fù)雜,暗挖隧道的施工技術(shù)難度比較大。在下穿建筑物施工過程中,必須對周邊建筑物的具體情況進(jìn)行全面調(diào)查,這會導(dǎo)致施工過程中的調(diào)查工作量增加。特別是在施工前,必須對隧道下穿建筑物進(jìn)行詳細(xì)勘察,要對地下埋設(shè)的市政管線、既有建筑物以及隧道之間的關(guān)系進(jìn)行全面綜合分析,才能夠獲取準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)資料。以此為基礎(chǔ),制定隧道下穿建筑物的具體施工方案,提高施工效率和施工安全性。第二,在施工過程中的技術(shù)要求比較嚴(yán)格,對工作人員的專業(yè)能力要求相對較高。在具體施工過程中,必須嚴(yán)格根據(jù)相應(yīng)的施工技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。特別是在隧道開挖、支護(hù)以及房屋建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測過程中,必須根據(jù)所監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息,隨時在建筑物基礎(chǔ)底部進(jìn)行跟蹤注漿。在必要的情況下,還要設(shè)置臨時支撐體系,或者對開挖支護(hù)順序進(jìn)行調(diào)整。這會在極大程度上影響施工周期和施工效率。
2暗挖隧道下穿建筑物安全施工技術(shù)要點
2.1加強(qiáng)監(jiān)測作業(yè)
在城市軌道交通下穿建筑物施工的過程中,為了保證施工的安全性,必須加強(qiáng)施工監(jiān)測作業(yè)。因為地下工程施工本身的不確定性比較強(qiáng),在隧道開挖過程中,會導(dǎo)致巖層應(yīng)力出現(xiàn)一定變化。施工前,必須對地鐵隧道上部建筑物的具體情況進(jìn)行全面分析。特別是要對建筑物已經(jīng)存在的裂縫以及發(fā)展情況進(jìn)行有效統(tǒng)計,做好標(biāo)注并且要拍照,可以在現(xiàn)場張貼裂縫標(biāo)簽貼紙,然后再根據(jù)施工監(jiān)測方案開展沉降觀測以及傾斜觀測等工作。在具體施工中,還要對隧道的拱頂沉降進(jìn)行收斂,要對建筑物裂縫的具體發(fā)展情況以及上部建筑物沉降變形情況等進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)實時分析隧道開挖對上部建筑物產(chǎn)生的各種影響,并根據(jù)獲取的反饋信息,開展施工現(xiàn)場指導(dǎo)作業(yè)。
2.2重視超前加固
在隧道下穿建筑物施工的過程中,為了保證施工安全性,還要重視超前加固措施的有效應(yīng)用。在隧道施工中,一般會利用雙層超前支護(hù)體系進(jìn)行加固,提高隧道圍巖的加固水平,可以有效改善工程地質(zhì)條件,保證隧道洞室的穩(wěn)定性。有利于降低上部建筑物出現(xiàn)沉降變形的可能性,將地表沉降控制在合理范圍內(nèi)。在具體的支護(hù)措施應(yīng)用過程中,可以對自進(jìn)式管棚加超前小導(dǎo)管支護(hù)體系進(jìn)行有效應(yīng)用。需要注意在自進(jìn)式管棚選擇時,從外徑、壁厚、長度以及環(huán)向間距、縱向間距、搭接長度等方面出發(fā)進(jìn)行嚴(yán)格控制,確保自進(jìn)式管棚能夠滿足隧道建設(shè)施工要求。在管棚內(nèi)可以利用M水泥砂漿進(jìn)行充填施工,注漿壓力要控制在0.5~1.0MPa之間,提高管棚的整體強(qiáng)度。在管棚施工中,要嚴(yán)格根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計圖紙進(jìn)行操作,可以利用測斜儀對鉆孔偏移度進(jìn)行測量,保證管棚搭設(shè)方向的合理性。同時,要對每個鉆孔地質(zhì)條件進(jìn)行準(zhǔn)確記錄,為了確保自進(jìn)式管棚的支護(hù)水平,需要盡量縮減管棚的外插角。一般可以在型鋼鋼架腹板上開孔穿越管棚。管棚的尾部需要與鋼架進(jìn)行焊接,單根管棚一般包括三個4m的長管節(jié)與一個3m的長管節(jié)組成,可以利用專用連接套完成管棚連接作業(yè)。在連接時要確保相鄰管棚接頭錯開1m左右。在第2層超前支護(hù)體系設(shè)置時,要利用超前小導(dǎo)管進(jìn)行施工。導(dǎo)管的單根長度、環(huán)向間距、縱向間距以及小導(dǎo)管的外插角等參數(shù)都要滿足施工建設(shè)要求。一般超前小導(dǎo)管管口段1m左右的鋼管不需要進(jìn)行開孔作業(yè),其余部分要按照每隔15cm進(jìn)行交錯設(shè)置注漿孔,孔徑為6mm。在注漿過程中,使用的漿液為普通硅酸鹽單液漿,水灰比控制為1:1,注漿壓力為0.5~1.0MPa。
2.3機(jī)械開挖施工
隧道開挖施工是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一般在隧道下穿建筑物施工時,為了保證施工安全,會利用機(jī)械開挖方式,可以防止爆破開挖對樁底圍巖、建筑物以及沉淀池產(chǎn)生擾動影響。但是,在機(jī)械開挖過程中,需要考慮隧道洞內(nèi)本身的作業(yè)空間比較小,隧道掌子面以及輪廓面可以利用兩臺破碎錘進(jìn)行開挖。在對破碎錘進(jìn)行應(yīng)用時,要以掌子面圍巖節(jié)理發(fā)育的具體情況為主開展鑿除作業(yè)。掌子面開挖到設(shè)計位置后,測量人員需要完成超挖、欠挖復(fù)測作業(yè)。大型破碎錘不能進(jìn)行鑿除的部位,需要利用小型破碎錘進(jìn)行修邊開挖。如果掌子面的圍巖比較完整,可以直接利用淺孔鉆在掌子面上鉆多排孔洞,使其成為凌空面,可以提高施工效率。在對小型破碎處進(jìn)行應(yīng)用時,需要注意與大型破碎錘進(jìn)行配合使用,可以大大提高施工效率。
2.4支護(hù)工程控制
在城市軌道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工過程中,必須對支護(hù)工程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。這是保證隧道能夠安全穩(wěn)定施工的重要基礎(chǔ)。在開展初期支護(hù)體系建設(shè)過程中,需要對圍巖的自穩(wěn)能力進(jìn)行分析。一般圍巖在開挖過程中,短時間內(nèi)具有一定自穩(wěn)性。完成洞室開挖作業(yè)后,必須立即開展初期支護(hù)建設(shè)作業(yè),確保支護(hù)體系能夠緊跟掌子面,在短時間內(nèi)能夠封閉成環(huán)。這樣可以使初期支護(hù)體系與圍巖形成更加穩(wěn)定、承載力相對較強(qiáng)的綜合性支護(hù)體系。在支護(hù)施工過程中,必須對錨桿安裝技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。利用注漿錨桿進(jìn)行支護(hù)時,要保證錨桿的單根長度為3m,環(huán)縱向間距為1m×0.5m,每一環(huán)錨桿數(shù)量為12.5根。為了確保錨桿的角度能夠滿足工程建設(shè)要求,必須使錨桿與隧道周邊輪廓相互垂直。拱部可以利用小型錨桿機(jī)進(jìn)行鉆孔施工,保證錨桿樁安裝長度在設(shè)計長度的5%以上,并且必須保證錨桿的墊板與圍巖緊貼。完成錨桿安裝作業(yè)后,要根據(jù)施工方案開展注漿施工作業(yè),完成注漿作業(yè)后要立即安裝堵頭。如果砂漿未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%,禁止懸掛重物,并且要防止碰撞以及敲擊錨桿。在水泥砂漿應(yīng)用中,要堅持隨備隨用,一般要在砂漿初凝前使用完,如果沒有使用完,禁止繼續(xù)使用,否則會對支護(hù)體系的整體質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。
2.5鋼筋工程要點
鋼筋工程是暗挖隧道下穿建筑物安全施工技術(shù)之一。在鋼筋工程施工過程中,需要從以下兩方面開展質(zhì)量管理工作:第一,在鋼筋網(wǎng)安裝過程中,必須在支護(hù)體系的內(nèi)部設(shè)置單層鋼筋,并利用焊接方式完成鋼筋網(wǎng)搭接作業(yè),同時要確保鋼筋網(wǎng)片盡可能與錨桿進(jìn)行牢固連接,提高支護(hù)體系的整體剛度。第二,在鋼架安裝過程中要對鋼架的制作質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。并且要對鋼板的連接效果進(jìn)行全面檢查,鋼架的底角必須在堅實的圍巖上進(jìn)行固定,而隧道超挖部分可以利用預(yù)制混凝土塊進(jìn)行處理。在這一區(qū)域禁止鋼架懸空,對鋼架與圍巖之間的間隙進(jìn)行處理時,主要是以混凝土墊塊進(jìn)行處理?梢栽阡摷苤g設(shè)置縱向連接筋,使其內(nèi)外交錯布置,提高鋼架的整體強(qiáng)度。
2.6混凝土噴射施工
混凝土噴射是安全施工技術(shù)的主要內(nèi)容之一,在具體的施工過程中,需要按照分段分層噴射混凝土的方式進(jìn)行施工。鋼筋工程完成后,需要及時開展噴射混凝土施工作業(yè),防止圍巖長時間在自然環(huán)境下暴露,提高圍巖的整體強(qiáng)度。在對鋼架與隧道周邊間隙處理時,必須利用噴射混凝土進(jìn)行填充,要保證間隙填充密實,使圍巖的水平應(yīng)力能夠有效傳遞。
3結(jié)語
總而言之,在城市軌道交通施工過程中,需要對施工方法進(jìn)行科學(xué)選擇,而淺埋暗挖法是隧道施工中比較常用的施工方法。為了提高淺埋暗挖施工水平,必須對在暗挖隧道下穿建筑物施工過程中的安全技術(shù)進(jìn)行全面分析。要在保證地表建筑物穩(wěn)定性與安全性的基礎(chǔ)上,提高暗挖隧道的施工效率和質(zhì)量,這樣才能夠促進(jìn)我國城市軌道交通建設(shè)事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
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