地鐵隧道盾構始發(fā)施工技術

地鐵隧道盾構始發(fā)施工技術摘要：隨著我國經(jīng)濟實力的快速提升，我國迎來了高速發(fā)展的全新時代，地鐵是城市中修建的一種快速、大運量、用電力牽引的軌道交通，地鐵在一定程度上改善了城市交通出行的方式，從而促進了城市的發(fā)展。隨著我國的快速發(fā)展，在城市地鐵的建設過程中，盾構法具有適應性廣、施工速度較快并且噪聲較小等特點，對于施工周圍的環(huán)境產(chǎn)生的影響較低，盾構始發(fā)施工過程逐漸成為整個工程中極為重要的一部分。本文針對盾構始發(fā)施工技術的概況、技術流程以及常見問題及措施進行研究。關鍵詞：地鐵隧道；盾構；始發(fā)；施工技術引言地鐵隧道一般常修建于繁華人流量較大的路段或是周圍地勢對于普通公路不易施工的路段，所以從地質、地勢條件等方面而言，地鐵隧道的施工比其他交通區(qū)間更具有難度。而盾構始發(fā)施工技術則是在地鐵隧道工程技術應用中最為重要的環(huán)節(jié)，在利用一定施工技術的基礎上，大大降低了施工的難度。1始發(fā)階段始發(fā)是盾構施工的重要階段，打開隧道圍護結構后，應檢查隧道區(qū)域周圍的土壤狀況，以便為盾構機的運行創(chuàng)造有利條件，并有效地到達隧道施工區(qū)域。該工程使用SMW工法進行端頭加固，對周邊土壤造成的擾動較小，具有較好的止水性能。盾構始發(fā)應注意出洞技術的應用，這關系到盾構始發(fā)作業(yè)的成敗。組裝和調試盾構設備后，開始組裝負環(huán)部分，并在負環(huán)部分后面安裝一個0.4m寬的鋼環(huán)，使混凝土部分均勻受壓。洞門入口處地下連續(xù)墻的混凝土墻應被切割，切割應分為6個區(qū)塊，從下至上分別在井外進行。為了確保隧道的安全，在隧道環(huán)上安裝橡膠止水帶和扇形板，以形成密封裝置。施工人員要用刷子給盾構設備的后擋板密封刷注脂，布置地面監(jiān)測點。始發(fā)施工必須先進行洞口破除施工。首次打開隧道門后，施工人員要安裝和固定保護裝置，滿足啟動條件后，在保護頭和隧道環(huán)之間建立支撐，并從下方切割隧道門加強件。盾構應及時靠在洞口的位置上，防止出現(xiàn)塌方。在開門過程中，如果有滲水現(xiàn)象，則應使用2倍的水泥和水玻璃來連接泄漏處，并相應地加快鋼筋的切割速度。如果在切割鋼筋時有流動的泥漿或流沙，應立即停止切割鋼筋，并在泥漿和流沙的位置進行兩種液體的漿化，堵塞后再進行切割。洞口密封是為了防止盾構機離開洞口后注漿砂漿泄漏。制作入口密封件分為兩個步驟：一是洞口預埋件的施工，應特別注意預埋件要與原有結構相連接；二是將盾構機從洞口正式拆下來之前，必須先清潔洞口入口，然后再安裝密封件。2始發(fā)填倉斷塌方問題盾構始發(fā)之初，由于在砂層中加固很難做到有效的水泥凝結，加固效果難以保證，端頭砂層中存在一定的水砂壓力，在壓力釋放時擊穿加固體造成涌砂和涌水，而此時盾構機土倉由于空倉沒有土壓，給砂水有流動的空間，從而導致上覆水土壓力剪斷加固樁，嚴重的可能造成多米諾骨牌效應，所有的樁都有可能被剪斷，造成地面塌陷，始發(fā)失敗。而在盾構掘進過程中不出現(xiàn)大面積的涌砂和涌水現(xiàn)象，主要是因為掘進過程中，土倉渣土形成一種密度較大的“溶液”，土倉建立了一定的土壓，形成平衡壓力，阻止上覆軟弱的水、砂層等涌進土倉，從而保障土體的穩(wěn)定。因此，在盾構機始發(fā)時，向土倉加注填充物，安全快速地建立主動土壓力平衡掌子面的被動土壓力，帶壓始發(fā)掘進，從而避免上述問題。3雙護盾TBM到達技術雙護盾TBM貫通后管片尚需繼續(xù)拼裝，但此時TBM前方阻力已經(jīng)消失，僅剩底部TBM與預埋鋼軌的摩擦力，管片拼裝時輔推千斤頂對管片的壓力不足，管片間隙止水條的擠壓效果下降，管片容易下沉或者漏水。為此提出了管片主動鎖緊裝置。最后15環(huán)管片間通過安裝鎖緊裝置進行主動拉緊。管片圓周方向6處相鄰環(huán)之間采用75mmX5mm扁鋼及75mm角鋼制作的張拉座，隔環(huán)采用兩端車絲的①25mm的螺紋鋼連接并擰緊，使最后15環(huán)管片連成整體，防止管片松懈而影響密封防水效果。另外，雙護盾TBM到達時，還需要采取以下措施:①接收洞提前施工，圍巖初支后凈空大于開挖直徑且不小于15cm;②管片最后15環(huán)要及時安裝鎖緊裝置，管片連接螺栓緊固3遍，碎石吹填滿，機器完全出洞后及時封堵并注漿填充;③最后5環(huán)用雙液漿填充底部和兩側，防止管片幾環(huán)整體下沉或前傾;④提前測量接收導臺預埋鋼軌的實際標高，掘進貫通時控制軸線標高比實際標高要高出15~25m4土倉帶壓始發(fā)工藝步驟實際工作中，盾構機始發(fā)常常發(fā)生“栽頭”現(xiàn)象?！霸灶^”指盾構機在前進過程中由于前方支撐力不夠，盾體向下傾斜。為防止盾構始發(fā)時千斤頂與管片不貼實，即在前進方向出現(xiàn)分力的情況，反力架、始發(fā)臺架、盾構機等的中心線必須在同一直線上，盾構機、始發(fā)臺架與反力架相切，不形成分力，以保證管片和始發(fā)的安全。鋼筋割除后，應立即將盾構機推至刀盤與掌子面貼近，用盾構機上的KSB泵和水玻璃注入泵注入鈉基膨潤土加水玻璃，并充分攪拌，慢慢建立土壓至計算值，然后緩慢推進，用建立的主動土壓力平衡掘進時的被動土壓力，并改良渣土保持一定的相對密度，防止噴涌等。采用盾構機雙液注漿系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為兩部分：①漿液注入系統(tǒng)4臺KSB泵注入膨潤土，砂漿罐為6m3,每臺泵最快打擊次數(shù)為6次/min，每次泵入量為可控制大小；②水玻璃注入系統(tǒng)為一個立方水玻璃箱配備2臺泵，控制流量最大為20L/min。土倉注入填充物的施工步驟如下。1)接管完成后，啟動雙液注漿系統(tǒng)，往土倉注入混合液，先開膨潤土，再開水玻璃，膨潤土與水玻璃的配合比為1：20。2)土倉內(nèi)的混合液高度接近土倉閘門時，先關水玻璃，再關注漿泵，然后慢慢轉動刀盤進行攪拌，混合液體攪拌均勻形成黏稠狀即可。3)土倉注入填充物的施工步驟為根據(jù)地面的水壓、土壓監(jiān)測數(shù)據(jù)的反饋，適當調整掘進參數(shù)和土壓值，例如，初始建立1號土壓計為90kPa，發(fā)現(xiàn)土壓計和水壓計變化較大，及時調整為80kPa，變化很小，地層沉降基本無變化。5掘進控制盾構掘進控制是整個盾構項目最直接、最根本的目標。在此過程中，控制土體沉降是施工過程的關鍵，獲得的掘進結果將直接影響整個項目目標的實現(xiàn)。盾構的掘進速度隨著環(huán)路數(shù)量的增加而表現(xiàn)出周期性的波動。為了使刀盤的經(jīng)濟利益最大化，應盡可能避免刀盤的異常磨損，以降低工具的穿透力。當盾構的前進速度出現(xiàn)周期性變化時，應檢查刀盤上是否有花餅或某些切口是否損壞。此外，在盾構的掘進過程中，必須注意推進缸的沖擊與缸的前進量之間的差異，即在掘進過程中每組推進缸的沖擊差。隧道掘進過程中，推進缸的差異主要是因為偏差的校正和管楔的存在，而推進缸的前進主要是由于偏差的校正。結語總的來講，對地鐵隧道盾構始發(fā)法施工進行風險分析，可以起到優(yōu)化施工效果的重要作用。所以在今后的地鐵隧道施工當中，設計單位應對盾構始發(fā)環(huán)節(jié)的各種復雜工況和未知的地質條件及風險進行更細致的設計和考慮。有關企業(yè)必須加強對盾構始發(fā)法施工關鍵內(nèi)容的重視，并結合新型技術的施工需求對盾構始發(fā)法施工進行調控，提高該項施工的整體效率，為企業(yè)經(jīng)濟效益的提高打下堅實的基礎，推動城市化建設工作的全面發(fā)展。參考文獻蘇杰.地鐵隧道盾構法施工的質量控制對策[J].低碳世界,2018(5):234~235.張杉，王利龍.淺析地鐵盾構始發(fā)、接收關鍵施工技術 [J].建材與裝飾，2020(3):282~283.陳少秋.