地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术

地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术

广州轨道交通建设监理有限公司

摘要:本文针对地铁盾构施工中的空推过暗挖隧道的施工注意事项进行探讨,并提出了地铁盾构空推过暗挖隧道施工技术。

关键词:地铁盾构;空推;暗挖隧道;施工技术

引言:

随着经济的发展城市中的地方空间逐步较少,出现交通拥堵的现象,为解决交通拥堵带来的生活不便,节约地上空间,地铁逐渐出现在人们的工作生活中。由于地铁必须保证运行安全,地下基坑或者隧道的开挖极有家可能位于地平面以下几十米的位置,因此,地层中可能存在多种硬度不同的土层,当地下施工遇到较硬的地层时,坚硬的土层会给盾构的施工器具带来破坏影响,目前,较为常见的施工方法采用“盾构法”和“矿山法”施工的组合方案。这种方法的应用可以在一定程度上较少施工对器具的破坏程度,在合理的范围内加快施工进程,同时,可以较少事故风险的发生概率。

一、地铁盾构空推过暗挖隧道需要注意的事项

1.导台控制

为了确保地铁施工的质量和安全,所以,混凝土导台的制作质量就变得尤为重要,在盾构机进行掘进空推之前,必须完成导台制作,导台的质量直接影响到盾构机能否可以正常掘进,也对隧道轴线和设计轴线距离偏差有着一定影响,进而对管片拼装过程产生影响,反过来,管片的拼装质量也会对导台质量产生影响,所以,控制导台质量是保证地铁盾构空推过暗挖隧道的关键之处。

2.盾构机参数设置

盾构机不断的向前掘进的过程中,刀盘也不断的在削减正前方的岩土量,当盾构机距离接口的位置越近,机械的运作对结构处的结构影响也就越大,当采用矿山法隧道施工方案时,距离接口不超过二十五米时,影响逐渐增大,为避免盾构机对结构的伤害,设置合理的机器参数是保证施工质量和施工安全的重要一步。

3.把握好注浆量

注浆量对盾构施工质量有重要影响,注浆量宜控制在注浆压力的设计值,过多量的注浆量,使得多余的浆量溢出到刀盘,影响施工;过少的注浆量,不能保证背后的注浆效果。

4.保证管片拼装质量

在进行管片拼装时,要细心观察管片和管片之间距离的变化,要确保一定的距离,保证管片拼装的质量,特别值得注意的是圆整度,在拼装过程中一定要将管片连接螺旋拧紧同时用紧线器拉紧,用木楔子将管片外侧和基座间的空隙紧紧固定住。

5.控制好管片的下沉

管片的不合理下沉会导致错台的事故发生,究其原因是因为,管片和隧道外壁间一般有25厘米~30厘米的空隙,此外,管片的底部和导台间也存在大约10厘米的空隙,一般情况下,施工前,需要对各处的缝隙采用豆砾石材料进行填补。但是,填补的方法一般是从较小的空隙通过,然后对较大的空隙进行填充,这种方式的施工难度大,而且不能保证填筑的质量,易出现填补不充实的现象,在这种情况下,当管片发生掉落,就会出现下沉,最终出现管片错台的现象。

二、地铁盾构空推过暗挖隧道施工技术

1.盾构推进

在隧道打通之后,将地下管道内的污水排除施工现场,并对现场进行清理,为施工段的施工做好准备。如图2-1所示,盾构空推施工段的作业流程图。

图2-1盾构空推施工段的作业流程图

(1)盾构推进。盾构推进过程中刀盘的反作用力较小,此时,不易控制推进的轨道线路,要想做好这项工作,需要把握好刀盘和砼导台间的关系,对各组油缸的推进进行适宜的调整,确保盾构推荐轨迹按照设想的方案进行。这一过程需要把握的总体原则是,初期推进速度要略小于后期的推进速度,保持下部的油缸压力略大于上部的压力。在整个推进的过程中,确保有专门的人员时刻监督,检查推进的质量以及豆砾石的平整度和密实度。根据每段的曲线半径计算出该阶段的行进轨迹和设计轨迹中心的偏差,依据计算出来的偏差值,做好油缸压力的调整,尽可能的使得误差值最小。

(2)管片拼装。管片的选择合适与否和工程质量的好坏直接相关,管片的选择通过盾尾的空隙大小以及盾构机的类型,选择出合理的管片。管片的合适是指拼装完成以后的缝隙符合设计规范要求。管片的拼装是和推进工作是同步进行的,进行管片安装时,确保每安装一个管片,都有人工进行初步紧固,当管片安装完成一环时,需要用风动扳手进行紧固,当管片出盾尾后,需要用风动扳手再次进行紧固。

2.管片的背衬回填

管片的背衬回填是由几个步骤共同完成的,首先通过豆砾石的喷射对离开盾构机尾部的管片进行初步的支撑,避免因管片从台上滑落出现错台的现象,进而加大机器的摩擦阻力,然后,利用注浆产生的压力,致使衬砌的管片和土层紧密接触,确保支护的作用效果。豆砾石回填。管片的拼装是和回填工作是同步进行的,将豆砾石回填工作具体细化为两步:

首先,以四点五米左右的间隔对盾构机切口位置进行围堰修建,这一步重要作用就是保证后边的水泥砂浆或者豆砾石向前窜。然后,保证管片拼装工作完成以后,通过管片上的注浆孔,向后边吹送豆砾石材料,但是这一步也不是非要去做,具体情况要根据实际中的管片间距要确定,因为,当间隙过小,吹送骨料不再方便时,可以不采用此种方法。

3.同步注浆

注浆工作根据盾构机上的自带设备进行,加上现场人员针对具体的情况控制注浆的数量以及注浆速度。注浆的控制标准,一般根据设计注浆量的百分之八十作为依据,注浆过程需要做好围堰的变形观测,做好变形过大的防范措施,一旦发现浆体外露,立即停止检查。(2)效果鉴定。注浆效果检查应根据阶段进行,一般在管片拼装后的十环,每间隔五米进行注浆效果检查,根据检查结果,决定下一阶段的注浆工作是否继续。

4.洞口封堵灌浆技术

盾构推进至隧道出口位置后,需要及时做好洞口处的封堵,尽可能的防止渗漏现象的出现,洞口的封堵方法是通过管片上的注浆孔进行补浆。在整个的地铁盾构空推过程中,推进反阻力较小,并且豆砾石的回填数量是受设计标准控制的,为防止竣工以后出现渗漏的现象,因此,此次的洞口封堵灌浆工作内容非常重要,必须引起管理者和作业人员的高度重视。

为了保证这次注浆工作的施工质量,将注浆工作按距离进行分段施工,在实施过程中,做好压力值的测试,一般将压力值保持在0.4至0.8兆帕之间,且要依据现场情况,决定是否设置水泥水玻璃浆制成的止水帷幕加以维护,在整个注浆过程中,做好水量和水压力的测定工作,当积水过多时,为保证施工安全以及施工质量,需要在隧道内开孔,这样既可以保证将积水排除隧道内,又可以实现过大的水压力导致管片出现错位的现象,影响工程质量。注浆封堵的方式还可以采用地面袖阀管注浆,这种方法需要施工人员事先在地面上做好隧道左右线的标定工作,当盾构推进到该阶段后,由相关人员进行打孔,完成注浆。

参考文献:

[1]张中阳.地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术[J].住宅与房地产,2018(03):179-180.

[2]李剑明.盾构空推过矿山法隧道新工艺[J].铁道标准设计,2011,(11):93-96.

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