盾構施工地下管廊的綠色建造技術應用研究

石彥磊

北京城鄉(xiāng)建設集團有限責任公司

1 引言

隨著人們生活質量的提升，對于綠色環(huán)保方面的關注度越來越高，在建造行業(yè)中也不斷提高綠色建造技術的應用，從方方面面改善著我國的環(huán)保問題。目前我國對于綠色建造技術的應用研究多在房屋的建造工程當中，但隨著城市化的發(fā)展，地下盾構施工也越發(fā)的重要，水利、市政管道、地鐵、隧道等都在大量的建設當中，因此，對于盾構施工地下管廊的綠色建造技術研究變得尤為重要。

2 盾構施工的發(fā)展與其技術方法

盾構施工技術發(fā)展歷史很悠久，在全世界上已經(jīng)有190多年歷史，發(fā)達國家對于盾構技術的應用相對于我國比較早一點，應用于隧道鐵路建設，而我國從60年代才開始該項技術，而近些年來我國技術的高速發(fā)展，也讓我國的盾構機具有機、液、電、傳感、信息技術等，而且我國近些年來計算機互聯(lián)網(wǎng)技術高速發(fā)展也融合到盾構機械當中，讓設備更加的智能化，更加高效與節(jié)能。機械在工作起來也是走向自動化，釋放很多的人工操作，讓整個盾構施工更快速、高效。目前我國盾構施工技術來說已經(jīng)全面地應用在城市市政建設、公路隧道、地下隧道、地鐵等方面，而且技術也在不斷地趕超為城市化建設帶來了很大的改變，讓人們生活能夠更加便捷與舒適。

盾構施工技術方法出現(xiàn)給建設帶來了很大的便利性，它可以讓一切操作都在地下運行，而且相對于傳統(tǒng)的人類勞動更加的機械化。首先是用盾構外殼和管片支撐著地下隧道的四周的泥土、巖石、砂石等，防止在作業(yè)的過程中發(fā)生坍塌，導致安全事故發(fā)生。其次在開挖的時候運用刀盤實施土體進行挖掘工作，用機械化操作代替人工，提升效率的同時還能夠避免不必要的人員在挖掘中出現(xiàn)的傷亡事件。然后運用出土設備將挖掘的泥土運送到地面，完成初步的挖掘工作。最后拼裝準備號的混凝土管片，做好管片之間的對接，牢固工作。如此一來就實現(xiàn)了地下施工的全面機械化，施工人員可以通過網(wǎng)絡終端在地面操作著機械的運作，實時查看施工進度，施工情況，隨時做好工作的調整。可以說盾構施工技術的出現(xiàn)讓隧道、地鐵建設、地下光纖等地下施工變得更加的容易、便捷、快速，推動著城市化的發(fā)展，在當家的社會建設中是必不可少的存在。

3 盾構施工地下管廊的綠色建造技術應用研究

地下管廊建設涉及多方面的技術近些年來更是融合了先進的計算機技術，機械設備也越來越智能化，同時也會應用到大量的材料與資源，在施工過程中由于涉及大量的機械，在整個施工過程中難免會發(fā)出聲音與造成一定的資源浪費問題以及周邊環(huán)境的影響，那么如何綠色建造成了當今施工的應用研究方向，更應在盾構施工當中一步步地進行實驗、完善，確保在整個施工過程中能夠高度利用資源，避免資源的浪費，并做好各項對周邊環(huán)境影響的工作，讓地下的施工不影響地面人們日常的工作與生活，給人們帶去不必要的噪聲影響。因此，可以從以下結果方面進行盾構施工地下管廊綠色建造技術的應用研究。

3.1 水資源節(jié)約以及循環(huán)利用

水資源在地下管廊建設中的應用是必不可少的，在過去的建造過程中會造成大量的水資源浪費現(xiàn)象，而且人工的操作也無法像機械操作一樣具有精確的控制能力，將每一個施工環(huán)境運用到的水資源做到精準地數(shù)據(jù)控制。因此，在盾構施工的過程中加強對機械的操控，降低不必要的水資源浪費問題。同時，要懂得水資源的循環(huán)利用，在整個施工過程中也會排放大量的水資源，對此建造企業(yè)可以引進相關設備，進行二次水的循環(huán)利用，將二次水通過技術降解轉化成能夠應用于建造施工的水質。

此外，提升雨水利用率來節(jié)約水資源，施工期間設立專門的囤水設備將雨水囤積并轉換成可利用的資源。也可以采用先進的技術將雨水轉變成食用水滿足工地施工人員需求。另外采用飲用水技術對于地下水進行相應的處理滿足施工工人的生活用水應用。與此同時，在使用水資源的同時也要做好廢水的排放問題，避免污水排放到人們生活的環(huán)境當中影響人們身體健康。對此，可以在施工現(xiàn)場設立三級沉淀，將施工使用過的水進行三級沉淀，同時配合環(huán)保工作人員進行污水的處理，直到污水達標之后才能夠排放，不錯過水資源應用的每一個環(huán)節(jié)，提升水資源的循環(huán)利用率以及做好節(jié)約用水，進行更好地綠色建造技術，讓人們生活用水不受到施工的影響。

3.2 施工影響面積減少技術

盾構施工最開始的時候需要用到長達百米的寬度，其占地面積相對比較寬，而施工占地較多則造成一定的施工用地污染問題，對此，建造企業(yè)應當充分考慮施工用地問題，引進先進技術，采用盾構分體技術，將盾構始發(fā)施工的施工面積減少，同時設立好相應的施工現(xiàn)場布置模型，科學合理分配好各材料的堆放問題，做好相應設備的停放問題，對于始發(fā)施工不需要應用的材料與設備可以后期再進場，以防過多的材料與設備停放占地面積過大，導致施工場地的擴充問題。對此，相關技術人員可以在施工前期進行施工現(xiàn)場的勘測，利用BIM 建模技術進行相應的始發(fā)建模，合理規(guī)劃，有助于后期始發(fā)施工的有序進行，也能有效節(jié)約施工場地的使用，減少施工帶來的相關土地破壞。

3.3 節(jié)能綠色施工

盾構施工一般是在地下的富水礫卵層中進行，盾構機械刀盤扭矩不能超過4500kN·M，轉速也不宜過快，一般適合轉速在1.2r/min～1.5r/min，一旦超過這個參考值就會造成大量的能量消耗，造成機械的損耗。就目前技術來說為了節(jié)能可以進行分段進行以及改進盾構機的挖掘參數(shù)，根據(jù)每個項目的具體情況進行參數(shù)的合理優(yōu)化，減少扭矩、降低刀盤轉速進而降低能量的消耗。此外，在地下進行作業(yè)必定用到大量的照明設備，因此，做好太陽能設備的設置，在施工中的照明盡量采用太陽能，實現(xiàn)最大限度地節(jié)能。整個施工過程中相關施工人員、管理人員應當思考更多的節(jié)能設備，就目前的科技發(fā)展來說各種設備層出不窮，建造企業(yè)應當設立專人進行行業(yè)新設備的引進，對于節(jié)能的新設備進行提前的測試，并快速地投入到盾構施工當中，從最大限度上進行施工節(jié)能，為綠色建造作出最大的改善。

3.4 降低材料浪費

材料浪費一直都是建筑行業(yè)中的弊端，傳統(tǒng)建筑中會運用到大量的模板，消耗較快損耗大量的木材。同樣的在盾構施工中也會涉及到材料浪費問題。但今日科技的發(fā)展，相關建造部門在進行施工之前應當了解好相關的材料，盡可能地選擇耐用性材料以及可循環(huán)性材料，同時施工中，保障安全和質量的前提下可將施工現(xiàn)場的鋼板便道、臨邊護欄和盾構過站的型鋼導臺進行節(jié)點井間周轉使用，將材料運用的合理度提升。另外，也要重視施工現(xiàn)場中材料的二次利用問題，例如一些鋼釘、模板，在確保質量的前提下可以二次利用，盡可以的節(jié)約材料，降低材料廢棄率，進而提升整個盾構施工的經(jīng)濟效益，也降低了建造公司的成本。

3.5 減少粉塵影響

雖然現(xiàn)在科技發(fā)達，很多建造中使用的都是最新技術，安全高效，但是仍舊存在揚塵情況。盾構施工在城市內進行得下管廊建造時進行地下挖掘以及泥土運輸?shù)臅r候容易出現(xiàn)揚塵情況。對此，建造公司應當在施工現(xiàn)場進行噴灑設備，例如安裝噴霧泡，安裝在施工現(xiàn)場的四周，當施工現(xiàn)場粉塵揚起的時候就啟動噴霧炮進行噴淋，防止過多的粉塵進入人們工作生活的環(huán)境，影響環(huán)境的同時還對人民群眾對身體健康。因此，盾構施工一定要設立自動化噴灑，設置好粉塵的系數(shù)，當粉塵到達系數(shù)的時候自動化進行粉塵淋灑。此外，還可以在施工現(xiàn)場進行降塵網(wǎng)的覆蓋，做好施工現(xiàn)場與生活工作區(qū)的劃分與隔離，最大限度地進行粉塵隔斷，減少粉塵的污染，確保空氣質量達標，確保施工人員與施工周邊人們的身體健康。

3.6 做好噪聲控制

施工現(xiàn)場噪聲污染也是非常嚴重地，不僅對施工現(xiàn)場人員產(chǎn)生影響還對施工周邊人們產(chǎn)生影響。而盾構施工又涉及大型的設備，在運行施工過程中難免會有噪聲發(fā)出。對此在進行施工前期建造公司要做好隔音設備的安裝，在施工的四周設立隔音板，在盾構地下現(xiàn)場也設立相應的隔音材料。同時在施工現(xiàn)場設置好噪聲監(jiān)測系統(tǒng)，嚴格控制噪聲的產(chǎn)生。對此，建造企業(yè)可以引進先進的自動化檢測儀器，一旦聲音達到某一指標的時候直接就發(fā)出預警聲響，提醒相關施工人員降低聲音的產(chǎn)生。或者是采用相應的措施將聲音消掉。此外，市政施工中也要注意時間，避免在周圍居民休息的時間進行施工，影響人們正常的休息時間。

3.7 防止有毒有害氣體和強光污染

盾構施工大部分都是在地下挖掘，地底下的情況有很多的不明情況，在挖掘過程中有可能出現(xiàn)一些有毒物質、有害氣體出現(xiàn)。因此，在施工之前要針對地底物質進行相應的勘察，了解清楚地下可能會有哪些物質，在盾構機進行挖掘的時候應當注意哪一些情況。尤其是對于一些高速隧道、鐵路隧道的建造要進行全方位的勘測，并將相應的數(shù)據(jù)記錄下來。其次，建立出相應的挖掘方案，讓施工人員能夠避免挖掘到大量的有毒物質，釋放出相應的有毒氣體。然后，如果規(guī)避方案與整體的挖掘線路相違背的就要做好施工人員的防毒、防害工作。例如，前鋒開挖人員要穿好相應的防護服進行地底挖掘。最后，針對挖掘過程中隧道做好相應的通風設施，以及采取先進的材料稀釋掉隧道中的有毒、有害氣體。同時，施工隧道要建立好通風設備，做好抽風工作，防止隧道中空氣是死空氣，這樣的話，在長期的施工中也是對施工人員健康非常不利的。而且，空氣的不流通容易導致隧道內氧氣減少，容易造成施工人員出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，導致暈倒，出現(xiàn)安全事故。此外，隧道挖掘過程中光也是非常重要的，能夠幫助施工人員觀察前方挖掘情況，但由于隧道自身在地底下，沒有一絲光線，如果后續(xù)強光照著隧道對于施工人員的視覺感官會不適應，造成相應的強光污染。對此，在進行隧道光線設計的時候盡量地靠近自然光，避免施工人員的眼睛受到強光污染。對此，建造企業(yè)要不斷地關注行業(yè)的發(fā)展，適時的引進相應的技術，讓盾構施工綠色建造技術更上一層。

4 結束語

當下時代的發(fā)展，綠色建造技術在安全與高質的前提下，更通過引入先進性的技術促進了建造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益，此外，其從水資源、場地資源、材料資源等方面做好綠色建造，進而降低投入成本，促使盾構施工工程能夠得到更長久地發(fā)展。同時，對于盾構施工地下管廊綠色建造技術的研究能夠為人們營造良好的生活環(huán)境，其研究結果也可以推行到其他各個行業(yè)當中，促進和鞏固城市化的進一步發(fā)展。