城市轨道交通盾构掘进施工技术与质量控制

2022-09-28 版权声明 我要投稿

如今,城市地面交通压力越来越大,尤其是在工作日的早晚高峰,主要路段堵车十分严重,对城市居民生活带了一定不便。为此,地下轨道交通成为近年来城市交通发展热点,合理开发地下资源,建设地铁工程,能极大的缓解地面交通压力,并减少城市环境污染。在地铁隧道施工中,目前以盾构技术最为常用,它的应用能在掘进开挖的同时完成衬砌等支护过程,保证施工效率。而为了保证施工质量和安全,需要采取合理可行的施工技术,并在施工中加强质量控制。

1 盾构进洞

(1)进洞之前先贯通测量50环,根据测量结果确定盾构所处位置及姿态。掘进一旦开始,不得有超出允许范围的偏差,持续按照偏差的方位对盾构所处位置与姿态稍作调整,以达到设计提出的进洞尺寸需要。上述调整需在刀盘入洞之前结束,否则可能产生进洞意外。

(2)洞圈中的混凝土需分成6块来凿薄,并在洞门的中心通过穿孔来释放内部压力。待盾构和井壁相距5m后,在掘进时不断减小正面土实际压力,当盾构的头部和井壁完全贴紧时,压力等于零。另外,为防止洞门墙体受到正面压力而产生推力,可在洞门的中心设置释放孔,确保洞前土能够进入到井中,起到减小集中推力的作用。

(3)将洞圈中的混凝土均分块吊除后,使盾构不断推进,确认刀盘从洞口处伸出后,对上一道止水板实施封堵。再次时盾构推进,最终在接收架就位。将衬砌安装于洞口处以后,设置止水板,用快干和快硬水泥对缝隙进行封堵,最后向孔隙中压浆,避免塌方及渗漏。

2 盾构掘进与质量控制

2.1 初始掘进

初始掘进应完成下列准备工作:(1)凿除洞门处所有围护墙;(2)将洞门上用于密封的橡胶圈均安装到位;(3)完成对反力架的安装;(4)做好对临时管片的现场准备;(5)将之前施工产生的渣土都运输到位;(6)盾构完成定位,且经检查确认准确无误;(7)在地面设置各监测点,并同时前期监测获得相应的初始成果,为正式掘进提供参考和指导;(8)盾构尾部涂好密封油脂。

2.2 正常掘进

正常掘进前先做好以下准备:待初始掘进完成后,以试验段所得参数为依据,调整初发设备,使正常掘进得以顺利开展,需要调整的内容有:对反力架、管片及托架进行拆除;对后续台车做适当的移动;于车站中对进行轨道的铺设,采用双线轨道;延伸并连接所有管线。

盾构掘进由专业操作人员负责进行,并安排技术人员对正面土的初设压力予以计算。对于土压力,要以隧道的实际埋深与土层性质等为依据来计算。得到计算值后,乘以1.05-1.10即可得到设定值。开工前,盾构正面与上、下都应安装用于监测压力的传感器。然后将出渣门开启,先开出渣设备,再开螺旋机与大刀盘,最后推动千斤顶,对千斤顶实际工作油压作适当调整。完成以上操作后,大刀盘将开始对土体进行切削,使盾构开始前进。

2.3 出渣与进料运输

在确认达到正常的掘进状态后,掘进速度将受出渣与进料运输很大影响。当盾构为泥水平衡时,其出渣与进料均利用管道完成,此时要确保管道保持畅通,且所有配套设备都应正常运转。掘进时,于工作井地面对同步注浆浆液进行拌制和泵送,采用专门的管道。另外,每当前进距离达到40m,都要进行一次接管,以此使注浆顺利完成。

2.4 测量、方向控制及纠偏

根据建设单位提供坐标点,在各区间建立地面坐标,并由此构建专门的控制网,之后以平面控制网点为依据,将其投影至工作井以下,最大限度利用现有车站度亦或是工作点,布置较远的具有较高精度的两个控制点,然后向隧道中进行导线点的引设。一般导线点要布置在吊篮,而高程控制点要传递到隧道中,吊篮按照30-60m的间隔距离进行设置。施工中,利用导线点能实现偏差测量,为之后的方向控制与纠偏工作提供参考指导。

2.5 同步注浆

掘进时,在管片和土体间会形成空隙,此时要通过浆液回填来封堵。浆液由设于后续台车若干注浆泵,通过盾构尾部预设注浆孔到达空隙,由于注浆需要和掘进保持同步,所以被称为同步注浆。通过及时到位的同步注浆,能有效避免地面产生沉降,同时还能在管片的周围产生稳定、密实的保护及防水层。

2.6 防水施工

盾构掘进中,防水也是十分重要的,应注意下列技术与质量控制要点:

(1)管片上设置的密封垫必须保持牢固,同时无论是材料种类还是所处位置都要满足设计和规范的要求,特别是要注意位于角部的材料,必须粘结牢固和密实,以免漏水。

(2)对管片进行吊运时,应防止和密封垫发生触碰,当出现脱落的情况时,应立即粘贴回去,另外在正式安装管片之前,还要进行一次严格的检查。

(3)对盾构机进行操作时应保持均衡,特别是在转弯的位置。防止盾构掘进方向改变时由于角度过大使管片产生错台,对密封垫密贴及搭接造成影响。

(4)尽早对管片背后存在的孔隙做同步注浆,如果产生接缝渗水现象,则应立即开展二次注浆。

(5)对管片上的螺栓进行紧固时,应检查止水垫圈是否完好。

结束语

综上所述,在城市轨道交通工程的建设施工中,盾构是一项十分常用的技术,它的应用能有效加快效率,并保证施工安全和可靠性。但在实际的施工中,必须重视前期的准备工作,并在掘进过程中加强同步注浆与防水。

摘要:针对城市轨道交通工程, 在简单介绍盾构进洞的基础上, 对其盾构掘进技术和相应的质量控制进行深入分析, 提出技术要点及质量控制措施, 以此为实际的盾构掘进施工提供参考, 实现保证盾构掘进顺利完成的根本目标。

关键词:城市轨道交通,盾构进洞,盾构掘进,质量控制

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