对新版盾构法隧道施工及验收规范中错台要求的探讨

2019-10-21 08:42李浩
写真地理 2019年4期
关键词:隧道施工

李浩

摘要:新旧版本对于隧道的施工盾构法在很多方面都有着明显的差异,本文将首先介绍隧道施工管道错台基本定义,其次对于新旧内容做出对比,最后列举了当前在改进过程中出现的几点问题。

关键词:新版盾构法;隧道施工;错台要求

一、隧道施工管道错台简介

对于下文将要介绍的几个工程版本,08版本就是指在2008年发布的版本,17版就是指在17年发布的版本,而规范条令就是指在《盾构法施工规范》中所明确提出的概念和规范,同时在下文中所出现的第xx章节,如果没有特殊的表明都是指2017版本的[1]。

(一)管道错台主要概念

自从2017年修订了新的版本之后,对于椭圆度和错台的定义做出了新的规范,在传统08版的定义概念中,对于椭圆度的定义为圆形隧道管片通过堆砌成环之后最大直径和最小直径的差值,在最新的版本中是指最大最小直径差值与隧道内部设计直径的比值,以千分制为单位,对于环间错台的定义在08版指的是相邻的管片错台,在最新的版本中就是单纯的环间错台。

(二)产生错台的主要原因

产生错台的原因主要分为以下两种,其一在于在实际拼装的过程由于施工人员的操作失误而产生的错台,第二个因素就是在后续的使用过程中因为客观外力的因素而在水平的平面内发生的不均匀位移,从而最终导致了错台现象的发生,从上面两个因素我们可以发现这些现象都是可以通过人为的努力去减少或者避免的。

(三)错台危害分析

管片错台不仅会对隧道的质量造成一定的影响,如果处理不当的话还会造成更加严重的影响,例如严重的错台现象可能会导致橡胶叠合的面积变小,内部的结构损坏,其次错台还会使得管片内部的应力集中,从而磨损管片,最后对于一些需要进行二次安装的管片,则会影响其后期的安装结构和机器设备[2]。

二、新旧内容对比分析

(一)管片错台的主要类别

在上一个版本中仅仅只是列举了对于公路,隧道,铁路等几个不同的类别公众,在最新的版本中,又新加了关于铁路施工和市政府给排水项目,油气等三个不同的类别,到目前为止已经包括了六个不同的类别,基本上已经涵盖了大部分的工程类别

(二)管片错台检验以及误差分析

17版本在第九章就已经明确提出将椭圆度检验的数量调整为10个,在检验的方法方式上调整为段面调整和全面测量的方法,对于管片错台的定义改为环面错台和环内错台,点数的改变也根据环内和环节的性质做出了具体的改变。

(三)隧道验收工作

在第十六章隧道验收项目的工作中,17版本对于管片的错台进行了明确的规定,并且对与隧道的验收工作做出了明确的规定,首先对于管片错台的定义进行了明确的规范,在传统的行业中对于径向错台和环向错台的叫法都已经改为了环内错台和环间错台,其次对于检验环数的数量做出了新的规定,08版本的规范是环内的数量为4点一环,环间的数量为1点一环,17改版之后只要数量大于10环的点数都应该设置为4点一环。

三、新版盾构施工存在的几点问题

(一)质量检验手段不合格

在08版本的错台规范中,对于管道的拼装和隧道的成型验收检验工作主要要求在不同的部分检验1点即可,但是根据往年的工作经验来看,仅仅只去检验一点无法去全面地检验其管片的实际拼装质量,虽然在08年的版本和17年的版本中都在第三章的部分明确指出项目的检测质量只有达到95%以上才能够算作合格的方案,在最近几年的规范中,仍然没有明确指出每个环节检测4次的选点原则,仍然采用随机抽查的办法,对于合格率的检验办法如下,合格率等于1-不合格的数量除以总的试验点数,第二合格率等于1-不合格的点数除以总的抽取环数,规范中还没有明确提出应该应用哪种统一的计算方法,也没有提及对于环内错台和环面错台的应用方法

我们以国内某一个工程项目为例,在该项目中,采用长度为2m的混凝土错台,单洞区间内部的环数总共有850环,在测试的过程中发现测试点中54环的测试错台面误差的数量已经超越了误差允许的范围之内,采用以上两种计算方法其合格的概率分别为94.5%和95.7%,我们从计算的结果可以看出无论使用哪一種方法对于计算的结果不会造成太大的偏差。所以笔者根据多年来的从业经验认为无论是检验产品的合格率还是检验质量都应该在规定的段面象限之内完成,只有这样才能够尽可能地避免客观人为操作因素的干扰,对于短距离的隧道施工第二种计算方法显然并不似很合理,所以在规范后的方案,笔者建议应该对管片换片的计算方式做出明确的规定

(二)没有按照断面直径进行验收工作

在地铁单线隧道的建设工作中一般都是采用普通的盾构机去完成日常的建设工作,隧道管道外径的型号可以分为5800,6000和6500mm几种型号,对于公路建设的隧道外径一般会达到14级以上,不同隧道的建设部分对于管片外径的要求直径是存在差异的,例如对于小断面隧道的建设工作一般要求的直径在4级以下,但是在之前的老版本中,还没有对不同类型隧道的直径做出明确的指示,这也就导致了很多的建设工程没有办法顺利进行下去。

(三)对于其他类型的隧道验收工作没有做出明确规范

新版的规定只有对圆形盾构施工法有明确的规定,但是对于其他类型的盾构施工如矩形,椭圆,马蹄性等特殊类型的盾构的实用性和可行性没有做出明确的指示规定,但是在实际的生产建筑中,异形盾构施工早已经应用于建筑行业中,例如在蒙华铁路段应用马蹄形盾构施工方法,在中州大道下方的隧道建设应用矩形盾构法,在上海轨道的交通建设工作中,椭圆形盾构法应用其中,但是以上这些方法的应用完全没有一个科学的理论指导,很多的施工设计人员仅仅依靠先前的设计经验去完成工程。

四、结束语

通过上文我们可以发现在两个版本的盾构规范中,对于环内,环间的错台定义做出了较大改动,当然为了能够适应经济的发展,做出适当的改革工作也是在所难免的,笔者希望能够通过本文让更多的业内施工者去了解这些改进的内容从而才能够不断的完善自身去适应隧道施工行业的发展。

参考文献:

[1]吴红斌, 徐金明, 刘大谋. 使用图像分析方法研究整环加载试验中盾构管片的错台变化特征[J]. 水文地质工程地质, 2015, 42(3).

[2]曾学艺, 梁禹,李科, et al. 浅覆大直径越江盾构隧道施工阶段管片上浮分析及控制措施研究[J]. 铁道建筑, 2017(5):71-75.

[3]张彦, 刘新. 盾构隧道管片破损、错台等原因分析及应对措施[J]. 黑龙江科技信息, 2009(36):414-414.

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