地鐵隧道盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)

地鐵隧道盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)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(yùn)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(jìn)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(shè)過程中，盾構(gòu)法具有適應(yīng)性廣、施工速度較快并且噪聲較小等特點(diǎn)，對于施工周圍的環(huán)境產(chǎn)生的影響較低，盾構(gòu)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(gòu)始發(fā)施工技術(shù)的概況、技術(shù)流程以及常見問題及措施進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞：地鐵隧道；盾構(gòu)；始發(fā)；施工技術(shù)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(zhì)、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(gòu)始發(fā)施工技術(shù)則是在地鐵隧道工程技術(shù)應(yīng)用中最為重要的環(huán)節(jié)，在利用一定施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，大大降低了施工的難度。1始發(fā)階段始發(fā)是盾構(gòu)施工的重要階段，打開隧道圍護(hù)結(jié)構(gòu)后，應(yīng)檢查隧道區(qū)域周圍的土壤狀況，以便為盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行創(chuàng)造有利條件，并有效地到達(dá)隧道施工區(qū)域。該工程使用SMW工法進(jìn)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(gòu)始發(fā)應(yīng)注意出洞技術(shù)的應(yīng)用，這關(guān)系到盾構(gòu)始發(fā)作業(yè)的成敗。組裝和調(diào)試盾構(gòu)設(shè)備后，開始組裝負(fù)環(huán)部分，并在負(fù)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(yīng)被切割，切割應(yīng)分為6個區(qū)塊，從下至上分別在井外進(jìn)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(gòu)設(shè)備的后擋板密封刷注脂，布置地面監(jiān)測點(diǎn)。始發(fā)施工必須先進(jìn)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(hù)裝置，滿足啟動條件后，在保護(hù)頭和隧道環(huán)之間建立支撐，并從下方切割隧道門加強(qiáng)件。盾構(gòu)應(yīng)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(yīng)使用2倍的水泥和水玻璃來連接泄漏處，并相應(yīng)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(yīng)立即停止切割鋼筋，并在泥漿和流沙的位置進(jìn)行兩種液體的漿化，堵塞后再進(jìn)行切割。洞口密封是為了防止盾構(gòu)機(jī)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(yù)埋件的施工，應(yīng)特別注意預(yù)埋件要與原有結(jié)構(gòu)相連接；二是將盾構(gòu)機(jī)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(gòu)始發(fā)之初，由于在砂層中加固很難做到有效的水泥凝結(jié)，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(gòu)機(jī)土倉由于空倉沒有土壓，給砂水有流動的空間，從而導(dǎo)致上覆水土壓力剪斷加固樁，嚴(yán)重的可能造成多米諾骨牌效應(yīng)，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(gòu)掘進(jìn)過程中不出現(xiàn)大面積的涌砂和涌水現(xiàn)象，主要是因?yàn)榫蜻M(jìn)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(jìn)土倉，從而保障土體的穩(wěn)定。因此，在盾構(gòu)機(jī)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(jìn)，從而避免上述問題。3雙護(hù)盾TBM到達(dá)技術(shù)雙護(hù)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(yù)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(jìn)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(hù)盾TBM到達(dá)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(jī)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(cè)，防止管片幾環(huán)整體下沉或前傾;④提前測量接收導(dǎo)臺預(yù)埋鋼軌的實(shí)際標(biāo)高，掘進(jìn)貫通時控制軸線標(biāo)高比實(shí)際標(biāo)高要高出15~25m4土倉帶壓始發(fā)工藝步驟實(shí)際工作中，盾構(gòu)機(jī)始發(fā)常常發(fā)生“栽頭”現(xiàn)象?！霸灶^”指盾構(gòu)機(jī)在前進(jìn)過程中由于前方支撐力不夠，盾體向下傾斜。為防止盾構(gòu)始發(fā)時千斤頂與管片不貼實(shí)，即在前進(jìn)方向出現(xiàn)分力的情況，反力架、始發(fā)臺架、盾構(gòu)機(jī)等的中心線必須在同一直線上，盾構(gòu)機(jī)、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(yīng)立即將盾構(gòu)機(jī)推至刀盤與掌子面貼近，用盾構(gòu)機(jī)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?jǐn)嚢?，慢慢建立土壓至?jì)算值，然后緩慢推進(jìn)，用建立的主動土壓力平衡掘進(jìn)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(gòu)機(jī)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?。虎谒Ａё⑷胂到y(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(guān)水玻璃，再關(guān)注漿泵，然后慢慢轉(zhuǎn)動刀盤進(jìn)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(dāng)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)和土壓值，例如，初始建立1號土壓計(jì)為90kPa，發(fā)現(xiàn)土壓計(jì)和水壓計(jì)變化較大，及時調(diào)整為80kPa，變化很小，地層沉降基本無變化。5掘進(jìn)控制盾構(gòu)掘進(jìn)控制是整個盾構(gòu)項(xiàng)目最直接、最根本的目標(biāo)。在此過程中，控制土體沉降是施工過程的關(guān)鍵，獲得的掘進(jìn)結(jié)果將直接影響整個項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。盾構(gòu)的掘進(jìn)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(jì)利益最大化，應(yīng)盡可能避免刀盤的異常磨損，以降低工具的穿透力。當(dāng)盾構(gòu)的前進(jìn)速度出現(xiàn)周期性變化時，應(yīng)檢查刀盤上是否有花餅或某些切口是否損壞。此外，在盾構(gòu)的掘進(jìn)過程中，必須注意推進(jìn)缸的沖擊與缸的前進(jìn)量之間的差異，即在掘進(jìn)過程中每組推進(jìn)缸的沖擊差。隧道掘進(jìn)過程中，推進(jìn)缸的差異主要是因?yàn)槠畹男Ｕ凸苄ǖ拇嬖?，而推進(jìn)缸的前進(jìn)主要是由于偏差的校正。結(jié)語總的來講，對地鐵隧道盾構(gòu)始發(fā)法施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)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(dāng)中，設(shè)計(jì)單位應(yīng)對盾構(gòu)始發(fā)環(huán)節(jié)的各種復(fù)雜工況和未知的地質(zhì)條件及風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行更細(xì)致的設(shè)計(jì)和考慮。有關(guān)企業(yè)必須加強(qiáng)對盾構(gòu)始發(fā)法施工關(guān)鍵內(nèi)容的重視，并結(jié)合新型技術(shù)的施工需求對盾構(gòu)始發(fā)法施工進(jìn)行調(diào)控，提高該項(xiàng)施工的整體效率，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，推動城市化建設(shè)工作的全面發(fā)展。參考文獻(xiàn)蘇杰.地鐵隧道盾構(gòu)法施工的質(zhì)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(gòu)始發(fā)、接收關(guān)鍵施工技術(shù) [J].建材與裝飾，2020(3):282~283.陳少秋.