地铁施工盾构法施工技术探析

2020-05-26 09:28陈韦钦
大众科学·上旬 2020年5期
关键词:盾构注浆机器

陈韦钦

摘 要:随着我国经济的不断发展,各行各业都有了起色。交通的发展也印证着我国的经济发展,中国高铁、地铁等建设也逐渐增多。中国有关于高铁建设的核心技术,关于地铁也有着自己独特的施工技术。盾构法施工技术被适用于我国的地铁建设中,为我国的地铁建设营造了很多便利条件。因此,我们为了能够将我国地铁建设发展的更好,从施工技术方面——盾构法着手进行有关施工技术的分析。

关键词:地铁;施工;盾构法;技术探析

中国的交通线路四通八达,一条交通线可以贯穿中国的东西或南北。城市地铁建设也已经开始普及,但是在施工中还存在着很多的问题。地铁建设的施工全程在地下进行,由于不同城市的地势、地下水资源等因素不同,所以在进行地铁建设时会出现不同的施工问题。我国交通建设部门希望能够早日解决我国各地城市的地铁建设施工问题研究得出提倡使用盾构法施工技术,加上近几年来的交通建设发展,盾构法也成为了当前地铁建设施工中的主要技术。鉴于在运用盾构法技术施工的同时还会出现很多问题,所以我们针对施工中由于该技术出现的问题进行分析、得出相应解决策略,以促进我国地铁建设事业的发展。

1 关于地铁盾构法的内容

地铁施工盾构法施工技术已经成为我国地铁建设施工中常用的重要技术,这个新型施工技术相比以往的地铁施工技术而言有着更多建设优势,但是相反也存在着许多劣势。盾构法施工技术对施工的地形的要求不多,在地铁施工使用此技术对施工区域内地表的建筑也没有很大的影响,相对传统的建设施工方法其安全性更高,建设速度也会有所提升;另一方面也存在着一些劣势,由于是新改革而成的技术,在技术含量方面的要求会高一些,再有就是盾构法技术需要有专业的工具、设备来进行,由此看来想要高效率就要付出高成本、高技术。

盾构是盾构法技术中必备的施工专用设备,这个设备在地铁施工中更适用于地下暗处隧道的挖掘,其施工的范围也很广泛,也可以在人流量较多的商圈或者市中心进行施工,无论是对建筑还是人群来说都没有很大的影响,正因为这样这个设备及施工技术才会被许多城市在地铁建设中使用,也帮助了促进地铁建设的速度、工程质量等。

2 在盾构法施工中出现的问题

2.1 导致地表沉降

地铁施工顾名思义需要在地下施工建设,由于地下结构被破坏,出现镂空状态,难免不会出现对地表的建筑和人们的生活产生影响,最大的问题就是地表的问题。由于在施工工程中的施工设备需要进入地下,不断地对地下进行挖掘使地下土量地急剧减少,地层内部地空间瞬间空虚,一时间就会产生地表沉降的问题,但是沉降程度还要根据地层状况来判断。在地面沉降后通常采用注浆的方式进行及时补救,但是关于注浆也有着许多讲究,注浆不够就不能就解决沉降的问题,如果注浆过多就会导致隆起的现象,所以这个问题也是施工中一个比较棘手的问题。

2.2 失稳导致的塌方问题

失稳也是在地铁建设施工中经常会出现的问题之一,由于地铁通常建设在城市中,城市所处地下埋有许多管道,在施工中也避免不了会“撞”上这些管道,其实在新闻中也可以听到、在生活中也可以见到像某市地铁施工中挖到水管、气管等,当挖到水管道时就极有可能出现失稳现象的发生;另者,地层中的土质并不一定都是实实在在的,也会有流沙、空洞现象的存在,当在施工中遇到这些情况也会使稳态紊乱,首先就会导致盾构设备的方向偏移或陷入土中,当设备遇到大水流时也会出现冒顶,这些问题都会造成失稳,进而导致施工塌方事故的发生。

2.3 关于盾构设备的问题

盾构机械设备是在盾构技术施工中必备的设备。除了出现天然因素导致的施工问题也少不了施工设备导致的施工问题。喷涌现象是盾构机在施工时常出现的问题,由于盾构机工作的“宕机”,冲水问题严重、或是在注浆时没有将缝隙完全填满都会导致机器喷涌现象的出现。

地铁建设施工常是地下工作,地层土质、夹层、地理环境复杂和不稳定性因素过多,所以在施工中时时刻刻都会出现问题。地铁施工往往是按照规划好的路线进行施工,盾构机的施工原理、方向、路程也是按照规定的路线来的,地下环境的不稳定导致地面塌陷、晃动都会造成机器自身某部件的偏移或者是整个机器施工方向、位置的偏移,以此来看无疑对施工都会增加很大的难度。

3 应对盾构法施工问题的策略

3.1 关于如何解决地面沉降问题

地铁施工中的地面沉降问题是最常见的也是所有问题中最容易解决的。我们根据问题总结了以下几点对策:①把控好出土量。如果不想让地面发生沉降的现象就要从基部解决问题,出土量过多一直以来都是地表沉降问题的主要原因,所以不如对不同区域的不同地层进行勘测,对土质层有一定的了解,根据该区域内的地理状况来控制好出土量的多少,避免地面沉降现象的出现。②盾构机在地下运作,避免不了工作时携带多余的土量,当地表一旦出现沉降现象就要结合考虑施工地层状态和设备工作携土量对地下进行适量注浆,避免出现注浆不足或是过多导致隆起现象的出现。③做好施工管理。管理是重中之重,没有好的管理就很难将工程顺利进行下去。所以无论是施工前还是施工过程中,对地层土质的变化监测管理要做到位,一旦出现变化或者出现恶劣地层问题就要及时反馈施工队伍和地上管理中。

3.2 关于如何解决失稳问题

失稳问题是不可避免也不是不可解决的。盾构机的硬件与功能也正随着经济建设的发展而发展,关于盾构机的运行设定也更加灵活、方便。在施工中想要有效避免失稳平衡,就要在控制出土量的同时控制盾构机开挖隧道的运行速度,保证开挖面在可控的范围内进行。开启气压平衡系统能够有效的把控好机器的运作,同时也能避免像冒顶、稳态紊乱等现象的发生。

3.3 关于如何解决盾构设备的问题

在地铁建设中使用盾构法施工技术能够有效提升施工进度,该技术的使用必须通过盾构设备进行,一旦机器出现故障就会给整个工程带来许多麻烦。机器零部件的损坏会造成机器设备整体的工作“宕机”,建议施工方建立有关机器设备维修与养护的团队,每天在施工前和施工结束后对机器进行及时检查与维护,保证机器的正常运作;在设备出现喷涌、偏移等情况时,我们就要从多方面考虑原因,如果是因外力因素像失稳、塌陷等就要及时解决问题,促使机器的运作环境正常;及时对机器土仓中的水进行清理,避免螺旋输送机发生故障,同时还要保证仓内压力的平稳,过高过低都会导致机器故障。在解决偏移问题方面,要对机器的施工推进速度、推进路程进行设定,注意一定要按照工程规划路线进行,了解施工地区的土质夹层状况避免在施工中出现由于地质不稳导致的偏移现象出现。

4 关于盾构施工需要注意的方面

设备运行的速度、施工进程、路线,地质条件等是必须要注意的施工事项,除这些必要的注意事项外,像盾构机的姿态、参数、有关浆液的剪切强度也是不可忽视的。像浆液的剪切强度越高才会使塌陷、地面沉降現象出现的频率更低。

5 结束语

随着我国地铁交通建设的发展,盾构法施工技术也逐渐成为常用的主要施工技术,其原因也是因为它自身所带有一些对地铁施工的便利性条件,比如更安全、更快等。但是施工中的问题也是我们不能忽视掉的,当施工时发现问题就要及时解决,帮助盾构技术能够得到提升,确保施工技术在施工中的稳定性能,进而也是促进我国地铁建设的发展。

参考文献:

[1] 杨军. 地铁盾构区间隧道施工风险的分析与控制[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊),2019(4):20-21.

[2] 殷欢. 地铁盾构区间隧道施工风险的分析与控制[J]. 西安文理学院学报(自然科学版),2019,22(2):99-104.

[3] 王义盛. 浅析地铁盾构施工的安全风险管理[J]. 工程建设与设计,2018(14):212-213.

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