摘要:近年來,地鐵隧道盾構(gòu)法施工全過程風(fēng)險(xiǎn)問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對(duì)相關(guān)內(nèi)容做了概述,分析了盾構(gòu)法的原理和施工程序以及盾構(gòu)法的應(yīng)用問題,并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),分別從多個(gè)角度與方面提出了施工中全過程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防及處理措施,闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí),望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞:地鐵隧道;盾構(gòu)法;施工;風(fēng)險(xiǎn)

1前言

作為一項(xiàng)實(shí)際要求較高的實(shí)踐性工作,地鐵隧道盾構(gòu)法施工的特殊性不言而喻。該項(xiàng)課題的研究,將會(huì)更好地提升對(duì)盾構(gòu)法施工全過程風(fēng)險(xiǎn)的分析與掌控力度,從而通過合理化的措施與途徑,進(jìn)一步優(yōu)化該項(xiàng)施工工作的最終整體效果。

2盾構(gòu)法的原理和施工程序

傳統(tǒng)技術(shù)最為顯著的特點(diǎn)就是埋藏淺,通常距離地表較近。在施工中由于地層的損失會(huì)造成地面的明顯沉降,會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成影響,所以對(duì)施工中的支護(hù)、排水、灌漿等都有較高的要求,增加了具體的施工難度。盾構(gòu)法結(jié)合了我國隧道建設(shè)的實(shí)際特點(diǎn),充分關(guān)注地質(zhì)、水文條件。在施工中采取了多種輔助措施來鞏固圍巖,增加圍巖的承受力,并且在開挖后,及時(shí)的支護(hù),和圍巖形成一個(gè)完整的支護(hù)體系。

盾構(gòu)法施工需要在隧道終端和始端建造基坑或者是豎井,以便可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行拼裝,當(dāng)隧道過長時(shí),還需要設(shè)置檢修井。工作井的大小需要根據(jù)盾構(gòu)的具體形狀和大小決定。一般井的寬度需要超出盾構(gòu)機(jī)2m左右,這樣可以方便盾構(gòu)機(jī)的維修。井的長度需要滿足盾構(gòu)機(jī)的安裝和拆卸的要求,此外還需要考慮到盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞。此外盾構(gòu)法的施工程序還有土層的開挖、盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)、襯砌拼裝、襯砌背后壓注等。在進(jìn)行這些工序時(shí),必須確保這些工序及時(shí)的進(jìn)行,不能出現(xiàn)耽擱,長時(shí)間的的停頓會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生影響,可能會(huì)造成路面或者建筑物的下沉。

3 地鐵隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 地質(zhì)條件復(fù)雜

由于我國城市地質(zhì)條件相對(duì)較為復(fù)雜,給盾構(gòu)隧道施工造成了一定程度上的難度。同時(shí),在地質(zhì)勘測的過程中,經(jīng)常會(huì)受到很多方面的制約,并且對(duì)其相關(guān)勘測的數(shù)據(jù),沒有進(jìn)行全面的分析和校準(zhǔn),這樣就會(huì)給盾構(gòu)隧道施工帶來一定程度上的風(fēng)險(xiǎn)性。

3.2 缺乏規(guī)范的安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系

目前,地鐵隧道施工的安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系還未形成國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),雖然施工組織單位有各自的管理體系,但風(fēng)險(xiǎn)管理內(nèi)容的編寫制訂,安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的規(guī)范,安全風(fēng)險(xiǎn)源的辨識(shí),風(fēng)險(xiǎn)管理的責(zé)任和義務(wù)等都存在著較大差異。因此就導(dǎo)致在盾構(gòu)隧道施工的過程中,有一些施工人員沒有按照相應(yīng)的施工程序,展開該項(xiàng)施工工作,這樣就會(huì)導(dǎo)致施工流程產(chǎn)生一定程度上的誤差。同時(shí),在盾構(gòu)隧道施工的過程中,一些施工單位往往過于注重經(jīng)濟(jì)效益以及施工進(jìn)度,對(duì)其施工質(zhì)量往往是處于忽略的狀態(tài),這樣就會(huì)很容易造成施工中的安全事故。

3.3 施工人員專業(yè)素質(zhì)不高

由于施工人員的專業(yè)性、文化程度等方面相對(duì)較差,導(dǎo)致施工人員在施工的過程中,對(duì)其安全施工的意識(shí)相對(duì)較差,沒有帶來相應(yīng)的安全措施,就展開該項(xiàng)施工工作,這樣一旦安全事故發(fā)生的時(shí)候,所造成的后果是非常嚴(yán)重的。

3.4 施工技術(shù)的使用管理問題

龐大的地鐵隧道工程需要多工種協(xié)同工作,多施工技術(shù)穿插進(jìn)行。在多個(gè)施工單位同時(shí)施工或不同專業(yè)交叉施工時(shí),應(yīng)共同擬定現(xiàn)場的安全技術(shù)管理辦法,做好協(xié)調(diào),共同執(zhí)行。針對(duì)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料在施工中的運(yùn)用時(shí),應(yīng)當(dāng)制定對(duì)應(yīng)的安全技術(shù)措施和使用方法。但在目前的地鐵隧道施工方面,多數(shù)施工單位施工技術(shù)管理仍然實(shí)行傳統(tǒng)的管理模式,就是對(duì)控制施工參數(shù)和管理技術(shù)文件兩方面分開管理,在一定程度上導(dǎo)致地鐵隧道工程施工技術(shù)管理不能較好地滿足施工現(xiàn)狀要求,新的施工技術(shù)又不能有效地發(fā)揮其技術(shù)職能。

4地鐵隧道盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)及要點(diǎn)

4.1 盾構(gòu)始發(fā)及初始掘進(jìn)階段

盾構(gòu)始發(fā)及初始掘進(jìn)在地鐵隧道工程施工中占有十分重要的位置而且隨著隧道埋深、尺寸的加大和周圍施工環(huán)境的日趨嚴(yán)峻,這對(duì)盾構(gòu)工程始發(fā)和初始掘進(jìn)的技術(shù)要求越來越高,常常需要根據(jù)實(shí)際情況采用多種技術(shù)措施保證開挖面地層的自穩(wěn)性,利用檔土墻和水泥加固土墻作為構(gòu)筑物防止開挖面崩塌在不良地質(zhì)路段必須對(duì)地基進(jìn)行改良確保開挖面穩(wěn)定后再進(jìn)行施工。為確保施工可靠和安全在洞口初始掘進(jìn)后濡對(duì)初始掘進(jìn)段開挖面加壓并采用水泥漿封閉隧道壁使隧道洞口盡早穩(wěn)定。在具體施工程施工中,為減少盾構(gòu)推進(jìn)阻力胎發(fā)前需在基座軌道上涂抹潤滑油膏并在刀頭和密封裝置上涂抹油脂減少刀盤上刀頭對(duì)洞門的破壞。此外還需嚴(yán)格控制始發(fā)基座導(dǎo)軌的標(biāo)高、間距及中心軸線,防止盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)、上飄并通過加強(qiáng)監(jiān)測來及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)保證盾構(gòu)的掘進(jìn)姿態(tài)。在盾構(gòu)初始掘進(jìn)階段需要通過試驗(yàn)段掘進(jìn)獲得盾構(gòu)掘進(jìn)的各項(xiàng)參數(shù)并通過地表隆陷、地層位移規(guī)律的監(jiān)控量測來對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

4.2 盾構(gòu)正常掘進(jìn)階段

依據(jù)盾構(gòu)始發(fā)及初始掘進(jìn)階段確定的盾構(gòu)掘進(jìn)各項(xiàng)參數(shù),盾構(gòu)機(jī)就可以進(jìn)入正常掘進(jìn)階段。為使盾構(gòu)機(jī)獲得理想的掘進(jìn)效果在保證刀盤與刀具的適應(yīng)性、碴土的流動(dòng)性和止水性的基礎(chǔ)上還需根據(jù)線路沿線的不同地質(zhì)條件選擇不同的掘進(jìn)模式通常有土壓平衡模式、半敞開式和敞開式掘進(jìn)三種掘進(jìn)模式。當(dāng)盾構(gòu)通過不同的地層時(shí)應(yīng)及時(shí)改變盾構(gòu)的掘進(jìn)工況并合理設(shè)置各種參數(shù),以保證盾構(gòu)機(jī)能夠適應(yīng)地層的變化要求在保證土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí)提高掘進(jìn)施工效率。在具體工程施工中必須在施工前采用鉆探設(shè)備對(duì)沿線地質(zhì)情況和土層變化進(jìn)行測試,以方便盾構(gòu)機(jī)及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)模式并保證盾構(gòu)機(jī)在切換到不同地層掘進(jìn)模式時(shí)有以上的工況過渡段。此外還需對(duì)螺旋輸送機(jī)的排土速度、盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)姿態(tài)及地基變形情況進(jìn)行檢測確保地鐵隧道盾構(gòu)掘進(jìn)施工的順利進(jìn)行。在坡度段施工時(shí),還應(yīng)嚴(yán)格控制開挖土量、注漿材料的穩(wěn)定性、隧道內(nèi)排水情況等,并在上坡時(shí)加大盾構(gòu)千斤頂推力和穩(wěn)固后方臺(tái)車。

4.3 盾構(gòu)到達(dá)掘進(jìn)階段

盾構(gòu)機(jī)到達(dá)掘進(jìn)是完成正常掘進(jìn)后接近到達(dá)端頭豎并時(shí)改變掘進(jìn)姿態(tài)在采取多種保護(hù)地鐵隧道土體穩(wěn)定措施后胺所定路線將盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)豎并的過程。通常盾構(gòu)到達(dá)掘進(jìn)施工可以采用盾構(gòu)機(jī)到達(dá)后拆除檔土墻再推進(jìn)和盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前拆除檔土墻再到達(dá)兩種方法,前者具有工種少、施工性好的優(yōu)點(diǎn)并廣泛用于地層穩(wěn)定性好的中小斷面盾構(gòu)工程中。而盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前拆除檔土墻再到達(dá)的方法需要對(duì)地基進(jìn)行高強(qiáng)度的改良加固以提高洞口防滲性和防止地基坍塌,有利于地層穩(wěn)定主要用于大斷面盾構(gòu)工程中。在具體工程施工中,為確保盾構(gòu)機(jī)能夠準(zhǔn)確到達(dá)端頭豎井,需在快要到達(dá)端頭采用自動(dòng)導(dǎo)向與人工測量相結(jié)合的方法及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)和糾偏,并逐漸降低掘進(jìn)速度、減少掘進(jìn)推力,但此過程中由于盾構(gòu)推力的減少會(huì)造成管片反力的降低,使得管片的接縫處容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象,需在每環(huán)管片安裝四個(gè)固定板。

5結(jié)束語

綜上所述,加強(qiáng)對(duì)地鐵隧道盾構(gòu)法施工全過程風(fēng)險(xiǎn)的研究分析,對(duì)于其良好施工效果的取得有著十分重要的意義,因此在今后的隧道盾構(gòu)法施工過程中,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)要素的重視程度,并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。

參考文獻(xiàn):

[1] 全雪勇.盾構(gòu)法施工在地鐵中的應(yīng)用[J].科技資訊.2016(10):60-62.

[2] 楊麗,李玉寶.地鐵盾構(gòu)隧道工程收斂觀測應(yīng)用研究[J].地礦測繪.2017(01):115-116.

[3] 邊大勇,盧小平,李永強(qiáng),張光勝.地鐵盾構(gòu)區(qū)間施工測量技術(shù)研究[J].測繪通報(bào)2016(09):88-89.