盾構(gòu)下穿施工對高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的影響分析

楊建

摘要：隨著盾構(gòu)下穿施工技術的普及，施工人員在應用這一使用技術時，會根據(jù)施工的項目和施工的內(nèi)容對其進行不斷的探究和完善，使其更加適用于各項建筑工程。而高速鐵路軌道在進行施工建設時，為了保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，應用了盾構(gòu)下穿技術。本文主要對高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)中盾構(gòu)下穿技術進行研究分析。

關鍵詞：盾構(gòu)下穿施工；高速鐵路；軌道結(jié)構(gòu)

前言：

盾構(gòu)下穿是高速鐵路軌道中常用的方法，這一技術的應用，可以滿足高速鐵路運行的高速、占地少和高順平性等要求。但高速鐵路軌道在穿過多個軌道結(jié)構(gòu)相交的位置時，軌道結(jié)構(gòu)中的基樁會下沉，影響軌道的平順性，這就需要改進對盾構(gòu)下穿技術使用的要點，提高這一技術在高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的實用性。

1影響下穿高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的因素

在高速鐵路軌道建設中，經(jīng)常會為了保障道路的順平性和高速性，使用盾構(gòu)下穿技術修建下穿軌道結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)在使用中也會受到一些因素的影響，導致整體使用質(zhì)量下降，這就需要在施工中了解影響軌道結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的因素。而對這一結(jié)構(gòu)造成影響的直接表現(xiàn)，是鐵路軌道結(jié)構(gòu)不均勻沉降。沉降值的大小主要與盾構(gòu)機類型的選擇、盾構(gòu)掘進施工控制、隧道軌道結(jié)構(gòu)土層覆蓋厚度、工程地質(zhì)條件和軌道結(jié)構(gòu)類型等有著直接的關聯(lián)。在實際施工中。要想提高高速鐵路軌道的施工建設質(zhì)量，就應加強對這些影響因素的控制，依據(jù)具體情況制定相應的施工方案，合理有序施工[1]。

2高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)中盾構(gòu)下穿技術措施的應用研究

2.1做好施工前的準備工作

要想保證高速鐵路軌道盾構(gòu)下穿施工的質(zhì)量，就需要在施工前做好施工調(diào)查準備工作，為正式進行施工奠定創(chuàng)造良好的條件，具體可以從以下幾方面考慮：第一，對施工工程進行全面的調(diào)查。在施工前應先對施工位置的路基地質(zhì)條件、水溫狀況、道床結(jié)構(gòu)尺寸、高速鐵路運行速度范圍等信息進行實地調(diào)查，并將這些數(shù)據(jù)信息作為高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)設計的參考依據(jù)；第二，調(diào)查后對相關數(shù)據(jù)信息進行整理分析，確定施工地區(qū)的軌道結(jié)構(gòu)位置、結(jié)構(gòu)形式、線路功能、接口形式、軌道結(jié)構(gòu)尺寸、路基類型、隧道結(jié)構(gòu)和相對位置關系等；第三，根據(jù)對施工地區(qū)的據(jù)地質(zhì)勘察情況或者是盾構(gòu)推進時的地質(zhì)變化情況，詳細勘察施工地區(qū)周邊地質(zhì)狀況，將其作為建設施工參考信息，減少后期施工問題的產(chǎn)生；第四，確定鐵路軌道結(jié)構(gòu)的變形和應力允許值；第五，根據(jù)調(diào)查、分析結(jié)果，以及施工技術水平，制動全面詳細的軌道施工方案，并邀請相關轉(zhuǎn)件進行討論審查，提高施工計劃的可實施性；第六，對施工方案施工影響展開風險性評估。

2.2高速鐵路軌道加固

2.2.1扣軌加固

在對鐵路軌道進行加固時，首先，應分散沒有縫隙線路的應力，并用長木枕代替加固區(qū)間的混凝土枕；其次，在主軌和扣軌腰之間設置隔離木，并在扣軌施工結(jié)束后使用梭頭在兩端進行頂固；再次，嚴格按照相應的施工要求進行施工，并對工程的細微部分進行檢查；最后，完成扣軌施工后應及時進行道床搗固。

2.2.2注漿加固

在對高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)進行施工前，還應在軌道基地的下層進行注漿加固，對此可以通過豎井和通道的形式實現(xiàn)路基注漿。

2.3盾構(gòu)下穿施工

2.3.1控制試驗段的掘進參數(shù)

在進行試驗段掘進工作時，應先掌握盾構(gòu)掘進參數(shù)以及施工區(qū)域的地標沉降狀況，并分析掘進工作對土層的擾動狀況，確定沉降槽，調(diào)整好工程的推進力度和速度、刀盤的扭矩和轉(zhuǎn)數(shù)和注漿數(shù)量等。同時還需要對適合于本區(qū)間地層的沉降和土壓進行控制，并根據(jù)相應的規(guī)律和姿態(tài)調(diào)整方式改良土體。另外，還需要及時總結(jié)施工經(jīng)驗，為后期軌道掘進參數(shù)的設定奠定基礎。

2.3.2下穿施工段盾構(gòu)施工

應用盾構(gòu)下穿技術對鐵路軌道結(jié)構(gòu)進行施工時，具體流程為：

第一，根據(jù)相應的掘進參數(shù)，加強對土壓的嚴格控制，一般將其控制在0.1-0.15Mpa范圍內(nèi)即可，這樣可以保證土層土壓的穩(wěn)定性。同時還應注意按照正常的速度進行掘進。

第二，土壤改良。在進行土壤改良時可以從兩方面進行考慮：一方面，根據(jù)土質(zhì)狀況選用適合類型的土壤添加劑；另一方面，在盾構(gòu)推進過程中，加強對姿態(tài)的控制，合理注漿加固，提高刀盤和鉸接密封系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性與可靠性。

第三，有效控制出土量。將出土量控制在一定的范圍內(nèi)，一般為每環(huán)35.9立方米，同時在進行掘進過程中應增添一些泡沫和泥，并將系數(shù)控制在1.15，也就是說，實際每環(huán)的出土量應控制在39至41立方米。在施工中一旦出現(xiàn)問題需要進行進行改進，確保土質(zhì)的適用性[2]。

第四，參照地面對工程施工監(jiān)測和調(diào)查的情況，加強對盾尾同步注漿的控制。

第五，控制好二次注漿環(huán)節(jié)，對于二次注漿需要間隔3-5環(huán)進行開展。

第六，控制好軌道結(jié)構(gòu)施工的盾構(gòu)姿態(tài)，加強對千斤頂行程、油量和油壓等控制工作的重視程度，并根據(jù)測量結(jié)果數(shù)據(jù)，對軌道結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)和姿態(tài)進行調(diào)整，提高各千斤頂行程量計算的準確性，確保工程盾構(gòu)可以在合理的范圍內(nèi)推進。

第七，提高對漿液質(zhì)量的控制。對此，需要做好每罐漿液的取樣、觀察和記錄工作，確保漿液的配合比在合理的范圍內(nèi)。

第八，根據(jù)已有的經(jīng)驗和手段，實施深孔逐漸，確保鐵路下穿的安全性。

第九，做好地軌道結(jié)構(gòu)管片的選型控制工作，提高管片與盾尾間隙的契合度。

第十，做好工程施工現(xiàn)場的管理工作。在進行現(xiàn)場管理時，首次，應先重點關注盾構(gòu)下穿鐵路的左線，再關注右線，并對盾構(gòu)施工掘進參數(shù)進行控制；其次提高工序施工通暢性；再次，加強對注漿漿液量，注漿配比和注漿時間的控制；最后，控制好前后兩臺不同盾機簡單距離。

結(jié)論：

總而言之，在進行高速鐵路軌道建設工作時，必須要重視盾構(gòu)下穿技術對鐵路軌道結(jié)構(gòu)的影響。這就需要相關施工人員提高對這一技術的了解，并在使用技術修建高速鐵路前，做好相應的準備工作，加強對施工地區(qū)地質(zhì)、結(jié)構(gòu)等因素的了解，根據(jù)調(diào)查的結(jié)構(gòu)進行合理施工，提高高速鐵路軌道運行的順平性穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]蔡翔.盾構(gòu)下穿鐵路施工對軌道變形影響分析[J].山西建筑，2017，43（09）：138-139.

[2]蔡小培，蔡向輝，譚詩宇.盾構(gòu)下穿施工對高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的影響研究[J].鐵道工程學報，2016，33（07）：11-17.