軌道交通工程盾構(gòu)施工階段風(fēng)險(xiǎn)思路構(gòu)建

劉洋

摘 要：近年來，隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，城市化進(jìn)程也得到不斷的推進(jìn)，人口的急劇發(fā)展，使得城市的交通越發(fā)緊張起來，各大城市普遍存在交通堵塞、交通秩序亂的現(xiàn)象，針對(duì)這些問題，城市軌道交通應(yīng)運(yùn)而生，成為緩解交通壓力的重要工具，它憑借運(yùn)量大、速度快、低能耗、乘坐舒服等優(yōu)勢(shì)受到世界各大城市的青睞。文章就對(duì)軌道交通工程盾構(gòu)施工階段的風(fēng)險(xiǎn)思路構(gòu)建進(jìn)行重點(diǎn)論述，有利于施工階段風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避。

關(guān)鍵詞：軌道；交通工程；盾構(gòu)法；施工階段；控制風(fēng)險(xiǎn)思路

1 盾構(gòu)施工法

1.1 概述

盾構(gòu)施工法就是全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的隧道施工方法，依靠旋轉(zhuǎn)推進(jìn)刀盤，通過盤形滾刀法造成巖石的破碎，最后使得隧道全斷面一次成型的施工法。

1.2 施工簡(jiǎn)述

利用盾構(gòu)法建設(shè)隧道，首先要在建造完成的工作井內(nèi)進(jìn)行盾構(gòu)的安裝，并加以調(diào)試和試運(yùn)轉(zhuǎn)，將所有準(zhǔn)備工作按照施工要求一一落實(shí)，然后沿著先前設(shè)計(jì)完畢的軸線向地層方向進(jìn)行掘進(jìn)施工，直到到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，方可測(cè)量隧道現(xiàn)狀的位置，同時(shí)還要采取行之有效的方法，在盾構(gòu)準(zhǔn)確的進(jìn)入之前，要設(shè)計(jì)好接收井基座，將盾構(gòu)安放在基座上，任務(wù)方可基本完成。

在施工階段，風(fēng)險(xiǎn)因素有很多，像盾構(gòu)進(jìn)出洞、穿越既有地鐵設(shè)施等，在這些過程中都會(huì)存在很大的風(fēng)險(xiǎn)因素，影響施工的進(jìn)行，因此，下文就將可能遇到的施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述。

2 施工階段的盾構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)因素

盾構(gòu)進(jìn)洞的基本流程是：首先是施工前的準(zhǔn)備工作，要對(duì)軸線、地表沉降等進(jìn)行測(cè)量、測(cè)定盾構(gòu)機(jī)位置、盾構(gòu)停止推進(jìn)，進(jìn)行背后注漿，同時(shí)也要進(jìn)行進(jìn)洞段的地基處理、加固土體及盾構(gòu)基座的安裝等；然后進(jìn)行洞門的拆除，盾構(gòu)掘進(jìn)，接著拼裝管片；盾構(gòu)進(jìn)洞后，洞門進(jìn)行封堵，并注漿，最后將盾構(gòu)坐上基座。

2.1 盾構(gòu)進(jìn)出洞存在的風(fēng)險(xiǎn)

2.1.1 工作井的洞門出現(xiàn)涌土的現(xiàn)象

盾構(gòu)在進(jìn)出洞之前，要先將洞門進(jìn)行必要的拆除，拆除洞門的過程中，由于地基的加固工作未做好，或者是不利的地質(zhì)因素等，會(huì)造成洞門外的水土涌入工作井。

2.1.2 盾構(gòu)基座可能發(fā)生局部的變形

在盾構(gòu)進(jìn)出洞時(shí)，盾構(gòu)的基座有可能發(fā)生局部的變形，進(jìn)而影響到盾構(gòu)的姿態(tài)，使其偏離設(shè)計(jì)軸線，對(duì)洞門內(nèi)的止水裝置的安全造成不利影響。盾構(gòu)后靠也會(huì)發(fā)生變形或者位移。

2.1.3 刀盤凍結(jié)風(fēng)險(xiǎn)

盾構(gòu)施工階段，由于盾構(gòu)進(jìn)出洞地基的加固方法采用的是凍結(jié)法，因此，進(jìn)行當(dāng)盾構(gòu)進(jìn)出洞作業(yè)時(shí)，如果未采取有效的預(yù)防措施，刀盤很容易發(fā)生凍結(jié)的現(xiàn)象，影響盾構(gòu)的正常推進(jìn)，必須要憑借解凍措施，此時(shí)，極易發(fā)生水土流失的風(fēng)險(xiǎn)。刀盤在切削加固土體時(shí)突然停機(jī)就是刀盤凍結(jié)的體現(xiàn)。

2.1.4 軸線偏離

當(dāng)盾構(gòu)出洞時(shí)，推進(jìn)軸線會(huì)偏離原先規(guī)定好的軸線位置。只有當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)一段距離之后，才能盡量將隧道設(shè)計(jì)軸線進(jìn)行合理的控制；盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)也會(huì)發(fā)生軸線偏離的現(xiàn)象，在進(jìn)行掘進(jìn)施工時(shí)，掘進(jìn)軸線偏離預(yù)先設(shè)計(jì)好的軸線，使得盾構(gòu)進(jìn)洞糾偏比較困難，不利于準(zhǔn)確進(jìn)洞。

2.2 盾構(gòu)穿越建筑物時(shí)存在的風(fēng)險(xiǎn)

盾構(gòu)穿越建筑物時(shí)，會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生影響，易造成建筑物的不均勻沉降，發(fā)生傾斜，甚至造成建筑物的損壞，不利于建筑物的正常使用。在穿越建筑物過程中，使建筑物發(fā)生不同程度的沉降和連鎖反應(yīng)，同時(shí)使得部分地下管道發(fā)生彎曲，進(jìn)而影響使用；如果立交橋等發(fā)生沉降，則會(huì)影響交通的正常運(yùn)行；盾構(gòu)如果正面穿越了樁基，會(huì)影響樁的穩(wěn)定性，甚至發(fā)生坍塌現(xiàn)象。

2.3 盾構(gòu)穿越河流等存在的風(fēng)險(xiǎn)

在施工階段，盾構(gòu)如果穿越江河湖泊的防汛堤時(shí)，會(huì)造成防汛堤發(fā)生沉降現(xiàn)象，過大的沉降會(huì)造成防汛堤的開裂，甚至影響汛期的防洪效能。盾構(gòu)掘進(jìn)施工過程中，由于出土量存在較大的偏差，會(huì)造成防汛堤變形。當(dāng)土質(zhì)條件不好，或者盾構(gòu)推進(jìn)速度過快，都會(huì)造成防汛堤的開裂或變形。

3 盾構(gòu)施工階段對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的控制措施

3.1 盾構(gòu)進(jìn)出洞施工階段的控制措施

3.1.1 控制工作井洞門涌土的措施。提高施工的質(zhì)量，尤其是洞口土體的加固施工，確保洞口土體加固的強(qiáng)度和均勻性符合設(shè)計(jì)的要求；拆除洞口進(jìn)行封門之前，要將各項(xiàng)的出洞準(zhǔn)備工作進(jìn)行落實(shí)；對(duì)于洞門的止水裝置，要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行規(guī)范的安裝，并在盾構(gòu)推進(jìn)階段進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)為了防止刀盤損壞密封圈，可以對(duì)密封圈施加潤(rùn)滑劑，并將洞門的扇形鋼板加以調(diào)整，將密封圈的受力情況加以改善；對(duì)于洞門的密封工作一定要做好，選擇設(shè)計(jì)強(qiáng)度較高及密封性能較好的方式進(jìn)行密封處理，并將洞門處的注漿孔進(jìn)行必要的預(yù)留；當(dāng)盾構(gòu)進(jìn)入土體加固處時(shí)，可將正面的平衡壓力進(jìn)行降低；另外，要對(duì)工作井施工期間的遺留問題進(jìn)行仔細(xì)的檢查，并針對(duì)問題采取有效的預(yù)防和解決措施，同時(shí)需要注意的是：盾構(gòu)出洞前，要對(duì)工作井的結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)收。

3.1.2 控制盾構(gòu)基座變形的措施。在進(jìn)行盾構(gòu)基座設(shè)計(jì)的時(shí)候，要保持盾構(gòu)的夾角軸線與隧道的設(shè)計(jì)軸線的一致性；對(duì)于盾構(gòu)的基座框架而言，應(yīng)具有較大的強(qiáng)度和剛度，有利于保證盾構(gòu)基座框架抵抗土體加固產(chǎn)生的推力；要將盾構(gòu)基座的地面和井底板之間存在的縫隙進(jìn)行合理的填充，使接觸面積符合設(shè)計(jì)的要求。

在盾構(gòu)推進(jìn)過程中，盾構(gòu)的后靠易發(fā)生變形，因此，要合理控制推進(jìn)時(shí)的總推力，保證其受力均勻。對(duì)于所需的各個(gè)構(gòu)件，要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校驗(yàn)；對(duì)于各構(gòu)件連接處的縫隙，要進(jìn)行必要的填充處理，填充材料一般選用素混凝土及水泥沙漿等，并進(jìn)行相關(guān)的養(yǎng)護(hù)。機(jī)械連接時(shí)，要確保連接的可靠性。將后盾支持構(gòu)件盡快進(jìn)行安裝，保證后盾支撐系統(tǒng)受到均勻的力。

3.1.3 控制盾構(gòu)刀盤凍結(jié)的措施。出洞的時(shí)候，要將刀盤的連鎖狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的解除，保證刀盤運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)，不能停機(jī)；進(jìn)行切削加固土體的時(shí)候，要控制好刀盤的推進(jìn)速度，避免刀盤發(fā)生凍結(jié)。

3.1.4 控制軸線偏離的措施。對(duì)于進(jìn)出洞的軸線偏離，要選擇正確的土體加固方法，保證加固的強(qiáng)度；要加強(qiáng)施工階段的質(zhì)量控制，保證土體加固的均勻度和強(qiáng)度；對(duì)于盾構(gòu)正面的平衡壓力，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行合理的控制；盡快安裝后盾支撐體系，保證受力均勻；同時(shí)還要正確管理和保養(yǎng)操作設(shè)備。

3.2 控制盾構(gòu)穿越障礙物的風(fēng)險(xiǎn)措施

先要對(duì)穿越的障礙物進(jìn)行勘察，必要時(shí)對(duì)障礙物進(jìn)行相關(guān)的鑒定，并采取相應(yīng)的加固措施，對(duì)障礙物進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。盾構(gòu)穿越建筑物之前，要進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)模擬的結(jié)果，將各項(xiàng)施工的參數(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，最后制定合理的措施。要根據(jù)施工的實(shí)際情況，采取相應(yīng)的措施，控制盾構(gòu)的推進(jìn)速度和平衡壓力，避免產(chǎn)生大范圍的波動(dòng)。對(duì)于土體質(zhì)量不符合要求的，要進(jìn)行改良處理，確保土的和易性滿足施工需要。嚴(yán)格控制注漿量，注漿要及時(shí)同步進(jìn)行，并控制注漿速度，盡量使其與盾構(gòu)推進(jìn)的速度保持一致。要立足建筑物周圍的地面狀況，必要時(shí)設(shè)置地面跟蹤注漿。加強(qiáng)信息化管理，實(shí)施施工階段的信息化監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)的交通壓力越來越大，給人們的出行帶來了不利的影響。文章介紹了可以有效緩解交通壓力的軌道交通，對(duì)軌道工程施工階段的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行了分析，并結(jié)合存在的風(fēng)險(xiǎn)，提出了控制風(fēng)險(xiǎn)的措施，希望能從一定程度上保證軌道施工的安全，避免安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]吳海潮.軌道交通工程盾構(gòu)施工階段風(fēng)險(xiǎn)研究[J].低溫建筑技術(shù)，2013（02）.

[2]楊秀權(quán).復(fù)雜地質(zhì)盾構(gòu)隧道安全管理與風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策[J].隧道建設(shè)，2012（06）.

[3]劉翔.城市軌道交通工程建設(shè)施工的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別[J].科技風(fēng)，2013（23）.

[4]梅良.淺析交通工程盾構(gòu)施工法[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2014（05）.