城市轨道交通盾构掘进施工技术的研究.pdf

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 58 城市轨道交通盾构掘进施工技术的研究 徐 皓 湖北轨道交通设计研究股份有限公司，湖北 武汉 430000 摘要：摘要：目前社会经济快速发展，城市化进程不断加快，城市人口的数量和规模也在持续增加，如果没有合理涉及城市的轨道交通，那么就会出现拥堵的现象，对人们的日常出行造成严重的影响。所以，想要有效解决上述问题，那么相关的企业单位还应该对城市轨道交通进行合理的设计，同时有效应用盾构掘进施工技术，有效缓解人们的交通出行问题，从而保证城市的正常运转。基于此，本文首先对盾构掘进施工技术进行简要概述，并结合盾构掘进与质量控制，提出了城市轨道交通系统中盾构施工技术的应用要点，希望可以为相关的企业单位提供借鉴。关键词：关键词：城市轨道交通；盾构掘进；施工技术；质量控制 中图分类号：中图分类号：U231 现阶段，随着人们生活水平和生活质量的进步，给城市轨道交通带来了很大的压力，例如，在上下班的高峰期间，会出现堵车的情况，给人们的日常生活带来了一定的影响。因此，在城市轨道交通的施工中，设计人员应该科学合理的设计施工方案，合理开发地下资源，进一步扩大地铁工程，这样能够有效缓解城市的交通压力。与此同时，不管是在城市轨道施工中，还是在地铁隧道工程施工中，应用最常见的一项技术就是盾构掘进施工技术，不仅能保证施工的效率，也能确保施工的质量，为人们的安全出行提供保证。1 盾构掘进施工技术 在城市轨道交通施工中应用盾构掘进施工技术也是目前非常重要的一个环节，盾构掘进施工技术能否有效的落实也会对轨道交通的施工质量产生较为直接的影响，在实际施工中，相关的工作人员应该确保每项工作都做到位，只有这样最终的轨道交通施工质量才能达到规定的标准和要求。具体盾构掘进施工技术也可以从以下几点来看：1.1 掘进控制程序 盾构掘进施工技术对后续的城市轨道交通施工也会产生一定的影响，结合以往的工作经验来看，其关键技术包括地层的充分切削、破碎；破碎下来的地层能否有序排出等方面的内容。所以工作人员应该加强对掘进控制程序的重视，结合不同项目的地形地质、气候环境等，选择适当的机械设备，对涉及的参数进行严格的管控，为后续工程的顺利开展奠定坚实的基础。1.2 掘进模式选择 在城市轨道交通的正式施工中，工作人员应该根据项目的特点，选择最为合适的掘进模式，随着现阶段对盾构掘进施工技术的不断研究，掘进模式也得到了一定的扩展，具体主要可以分为以下几点：（1）敞开式。敞开式这一模式通常会用于自稳、地下水相对较少的岩层中，在实际进行施工中，将切削得到的碴土进入土仓内，然后被螺旋输送机送出。这种敞开式模式在掘进过程中机械设备会受到较小的扭力。（2）半敞开式，这种方式主要应用于自稳、地下水压力较低的地层中，这种模式不会将土仓内的空间充满，所以其放渗透能力以及稳定的效果受到压缩空气压力大小的影响。（3）土压平衡式，这种方式主要应用于稳定性较差的软土、富水地层。在实际施工当中，这种模式得到的碴土会充满土仓，并形成与其内部压力相平衡的压力，从而避免出现地下水渗漏的现象。与此同时，工作人员可以对盾构的运行速度进行严格的控制，这样能够更好的掌握其压力的变化，并且也可以根据得到的压力数值不断对盾构的运行速度进行调整。1.3 掘进方向控制 在实际进行城市轨道交通盾构掘进施工中，工作人员还应该综合全面的进行考虑，注意到外界因素的影响，结合以往的工作经验来看，如果按照原始的设计路线开展掘进施工，那么会与实际情况出现一定的偏差，对城市轨道交通的施工质量产生较为直接的影中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 59 响，当偏差较大时，还会加大安全事故发生的概率。（1）想要对盾构掘进方向进行控制，首先应该使用导向系统或者是人工测量的方式对盾构姿态变化进行实时监测，同时可以借助机器的位置确保导向工作的准确性。与此同时，结合地下仪器能够准确找到机器所在的方案，帮助设计人员及时发现其中存在的不合理情况，将误差控制在合理的范围之内。（2）应用分区操作盾构机推进油缸进行掘进方向控制。在实际进行城市轨道交通施工中，还应该对施工现场的情况实时进行监管，当发现盾构机的运行状况不在预期的范围之内，应该及时进行调整，避免影响后续工程的顺利进行。2 盾构掘进与质量控制 2.1 初始掘进 在城市轨道交通中应用盾构掘进施工技术开始之前，首先应该做好一系列的准备工作：首先，将洞门处所有的围护墙凿除，并且还需要将洞门上用于密封的橡胶圈全部安装到位，为后续完成反力架的安全打下坚实的基础；其次，工作人员需要做好对临时管片的现场准备工作，同时将之前施工中产生的渣土全部运输到位之后，对盾构进行精准的定位，确认无误后方可进行后续工作；最后，工作人员需要在地面设置不同的监测点，方便对正式进行掘进施工进行监测，另外，还应该在盾构尾部涂好密封油脂，避免受到外界因素的影响。2.2 正常掘进 当初始掘进环节的工作完成之后，就需要进行正常掘进这一环节，工作人员应该结合得到的数据参数对初发设备进行调整，其中需要调整的内容包括以下几点：拆除反力架、管片及托架；适当移动台车；延伸并连接所有管线等等，这些工作会对工作人员提出一定的要求，所以企业单位也应该安排专业技术能力较高的人员来进行，尽可能的减少操作失误的情况出现。2.3 出渣与进料运输 当正常掘进工作达到规定的标准和要求之后，还应该关注掘进的速度变化，因为出渣与进料运输会对掘进速度产生较为直接的影响。与此同时，当盾构为泥水平衡时，出渣和进料就可以借助管道来完成，工作人员应该确保管道的畅通，并且其他设备也要处于正常运转的情况下。在掘进时，于工作井地面对同步注浆浆液进行拌制和泵送，这时需要使用专门的运输管道，并且还需要注意的是，当前进的距离达到 40m时，需要进行接管工作，这样做的目的主要是为了保证注浆工作的顺利。2.4 同步注浆 在进行盾构掘进施工中，一般情况下管片和土体之间会存在一定的空隙，如果工作人员没有注意到空隙，那么也会影响施工的质量，所以应该选择浆液回填的方式对空隙进行填补，并且还应该注意的问题是注浆应该与掘进保持同步，这样才能在一定程度上避免地面出现沉降的情况，同时还能在管片周围产生防水层，避免出现渗漏的现象。2.5 防水施工 在进行盾构掘进施工技术中，防水施工也是不能忽视的一个环节，其会对城市轨道交通的整体质量产生关键的影响，所以需要注意以下几点：首先，管片上会设计密封垫，工作人员应该保证其牢固性，选择的材料不仅质量应该有保障，还应该满足施工的具体要求，尤其是角部的材料，密实性、牢固性都应该良好，避免出现渗水、漏水的情况；其次，在吊运管片时，工作人员要尽可能避免其和密封垫发生触碰，一旦出现脱落，应该及时粘贴回去；与此同时，工作人员在操作盾构机时，一定要保持平衡，避免对密封垫密贴及搭接产生影响；最后，在进行同步注浆的工作时，如果工作人员发现其中出现渗水的情况，应该马上进行二次注浆，保证施工的防水性能良好。3 城市轨道交通工程的质量保证措施（1）在进行城市轨道交通施工时，尤其是地下施工需要穿越建筑物时，这就需要工作人员严格控制土压平衡产生的压力，与此同时，还需要控制刀盘转速、掘进速度、螺栓转速等等，使平衡压力产生的波动相对来说是最小的，一旦其中的一项速度没有得到严格的控制，那么就会影响后续施工的顺利开展，此外，工作人员应该结合实际情况的变化不断进行调整，确保盾构掘进施工技术得到落实。（2）城市轨道交通中的管理人员需要严格控制盾构掘进的速度，与实际相符合，应该尽可能保持较快的速度，但是同时需要注意产生的波动要小。另外，中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 60 要注意同步注浆这一环节的开展，合理的对掘进速度进行调整，避免速度过快或过慢对整个工程造成影响。（3）盾构机在进行曲线掘进时，通常情况下盾构机是在曲线的切线上，当轴线的偏差比较小时，工作人员应该加强对盾构机偏量的严格控制，这样做的目的就是为了给地面造成太大的波动。当城市轨道交通施工的地层结构相对来说比较松软时，盾构机会受到外界因素的影响而发生下沉，导致轴线出现偏离的现象，出现这种现象工作人员就应该借助千斤顶进行调节。（4）在实际施工中，工作人员还应该对碴土进行改良，这样可以避免出现堵仓的现象，在具体工作中，首先需要对扭矩螺旋输送情况进行实时的了解；其次，对刀盘压力的大小以及舱碴土的形状要进行细致的观察与判断，当发现其中存在不合理的情况，就需要对碴土进行改良。（5）城市轨道交通企业单位在进行盾构掘进施工技术的应用中，还应该制定统一的参考数值，并且建立健全预警机制，同时可以借助先进化、智能化的技术手段对地面以及涉及到的建筑进行实时监测，结合以往的工作经验来看，每天应该检查两到三次，工作人员应该及时对检查的数据及时进行记录与保管。除此之外，当施工会涉及到建筑物时，工作人员也应该让正在施工的人员对相关的数据进行了解，将地面建筑物的变形量控制在规定的参考值之内，避免对建筑物的牢固性产生影响。4 城市轨道交通系统中盾构施工技术的应用要点 4.1 合理选择盾构法 在进行城市规定交通施工中，如果想要确保盾构掘进施工技术落实到位，并且最终的施工质量也能得到保证，那么首先就应该结合实际情况，根据不同项目的施工，合理选择盾构法，现阶段，随着对盾构掘进施工技术的应用与研究，常见的盾构法包括以下几种:第一，椭圆断面盾构法。在具体应用这种方法时，盾构机的圆形刀盘应该严格按照规定的角度来进行，使开挖的土体呈椭圆断面，这样不仅能够减少渣土量的出现，还能保证开挖更加稳定。第二，多圆盾构法。这种方法主要是将圆形刀盘，按照前后相错的形式连接起来，重叠刀盘中心，这种方式开挖后会形成多种形式的断面；第三，偏心多轴盾构法。在城市轨道施工中应用这种方法，最终也会形成不同的开挖断面，如果想要确保施工的效率和质量，那么工作人员应该对项目进行全面的分析之后，选择最佳的盾构法。4.2 做好障碍物清除工作 在以往进行城市轨道交通盾构掘进施工技术的应用中，经常会遇到地下障碍物，如果想要确保后续工程的顺利开展，那么工作人员应该做好障碍物清除这一环节的工作。举例来说，在某一工程项目的施工中，一旦出现障碍物，会使得盾构施工技术难以得到落实，从而阻碍后续工程施工的进度，在对障碍物进行处理时，工作人员还应该在确保周围建筑安全的基础上对障碍物问题进行解决，避免安全事故的发生。因此，企业单位还可以安排专门的技术清除人员，并且可以对他们单独进行教育培训，针对城市轨道交通施工中可能出现的障碍物进行全面的分析，并且制定出完善的应对措施，确保盾构技术能够有效得到落实，提高城市轨道交通施工的效率和质量。5 结语 综上所述，随着人们生活质量和生活水平的改善，促进了城市轨道交通的进步与发展，在实际进行城市轨道交通的施工中，应该不断加强对盾构掘进施工技术的研究，安排更加专业的技术人员来进行，从而有效保证施工的质量，确保人们的安全出行，进一步推动我国城市轨道交通的健康发展。参考文献 1张占磊.城市轨道交通盾构掘进施工技术与质量控制分析J.住宅与房地产,2019(06):228.2仇培云,魏鑫,戚玉亮,陈帅光.孤石发育地层城市轨道交通工程盾构施工风险分析J.广东土木与筑,2018,25(08):23-25.3袁守谦.城市轨道交通施工的新技术探究J.工程技术研究,2018(03):198-199,255.4王洪.城际轨道交通地下区间盾构施工工艺J.城市建设理论研究:电子版,2016(3).5宋其超.软硬不均复杂地层的盾构施工技术研究J.工程技术:文摘版,2016(1):00045.