地下軌道交通工程盾構(gòu)法施工風險控制措施研究

楊發(fā)

摘要：文章基于盾構(gòu)基本原理，分析地下軌道交通工程盾構(gòu)法施工中存在的施工風險因素，并針對這些風險因素提出了相應(yīng)的施工風險控制措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：地下軌道交通工程;盾構(gòu)法;施工風險;控制措施

1引言

在地下軌道交通工程建設(shè)中，盾構(gòu)法是目前比較常用且有效的方法。在此類工程建設(shè)中工業(yè)表現(xiàn)出具有較高的安全性和施工效率，以及對周圍環(huán)境影響較小等優(yōu)點。但是在此類施工技術(shù)應(yīng)用中也表現(xiàn)出一定的施工風險，需要針對其中的風險因素制定有效的安全防范措施。

2盾構(gòu)基本原理

在地下軌道交通工程建設(shè)中常用的盾構(gòu)法就是利用盾構(gòu)機這一專用的機械設(shè)備進行隧道挖掘的方法，在具體的應(yīng)用中首先需要在隧道一頭進行豎井或基坑的構(gòu)造，然后在盾構(gòu)機進入現(xiàn)場之后，在基坑位置的預留孔開始，按照電腦設(shè)計要求的軸線在地層中向另一端不斷推進。通過此種施工方法的應(yīng)用，可以通過盾構(gòu)機的殼體對地層壓力起到支撐的作用，而且在此鋼筒結(jié)構(gòu)下順利開展掘進推進工作。在通過千斤頂推進盾構(gòu)裝置不斷推進的同時，在盾尾位置也開展逐層襯砌，以及對此位置周圍的孔隙進行漿體的壓注，防止出現(xiàn)地面和隧道下沉的問題。

3盾構(gòu)施工過程中存在的風險因素

在盾構(gòu)施工的不同階段表現(xiàn)出不同的風險因素，對于始發(fā)作業(yè)階段來說，主要的風險就是容易出現(xiàn)空洞而導致塌方的風險、此階段沒有做好加固而造成的涌水塌方的風險、盾構(gòu)基座的質(zhì)量不達標而造成的盾構(gòu)機傾翻的風險、盾構(gòu)機后靠不穩(wěn)定的風險以及對洞封門進行鑿除時發(fā)生涌土問題的風險等。對于盾構(gòu)掘進階段來說，容易發(fā)生前方地層空洞風險、障礙物風險、沒有合理設(shè)置施工參數(shù)所造成的風險、掘進軸線出現(xiàn)偏差或糾偏不當造成的風險、盾構(gòu)機等設(shè)備沒有做好有效維護工作而導致的故障等風險。最后在盾構(gòu)到達階段所表現(xiàn)出的風險主要有接收端頭沒有做好加固工作而導致出現(xiàn)較大沉降的風險、還有此端頭沒有做好密封工作而導致出現(xiàn)淹井的風險，還有由于基座強度不足而導致的盾構(gòu)機傾倒的風險等。

4盾構(gòu)施工事故安全防范措施工作

4.1盾構(gòu)始發(fā)階段的風險防范措施

在此階段首先要做好始發(fā)基座的安裝。在此基座安裝之前需要精準測量其安裝平面位置以及高程，確保其位置偏差在規(guī)定范圍之內(nèi)。其次是做好反力架的安裝。反力架是起到向盾構(gòu)機提供始發(fā)反力的作用，需要在施工中結(jié)合現(xiàn)場受力狀態(tài)開展受力和變形的計算，在確保安全性的情況下開展施工和后續(xù)使用。再次是做好洞口密封施工。通過此施工環(huán)節(jié)可以有效防治進出洞施工中出現(xiàn)流沙和流水等問題，確保始發(fā)安全，并且要保證此施工環(huán)節(jié)滿足設(shè)計技術(shù)要求和質(zhì)量要求開展。最后是在始發(fā)推進過程中容易出現(xiàn)盾構(gòu)機姿態(tài)不穩(wěn)的現(xiàn)象，需要通過試驗和探索來確定盾構(gòu)機參數(shù)的合理性，確保其逐漸適應(yīng)地層并保證施工平穩(wěn)和安全。

4.2盾構(gòu)掘進階段的風險防范措施

首先在同步注漿工序中，為了發(fā)揮其對地表沉降的有效預防和控制，不僅要對漿液的配合比進行合理設(shè)計和優(yōu)化，保證其滿足地層狀況和推進參數(shù)要求，同時還要嚴格執(zhí)行同步注漿作業(yè)壓力和注漿量等參數(shù)開展施工，并且要監(jiān)測洞內(nèi)管片襯砌變形和地面、周圍構(gòu)筑物的變形情況，通過對注漿參數(shù)和施工方法的及時修正來解決監(jiān)測出的問題并確保施工質(zhì)量。此外還要做好對注漿設(shè)備和儀器儀表的維護工作，做好對注漿壓力表的定時檢查工作，以及做好盾構(gòu)機通過地段的地層空洞探測和處理，防止在盾構(gòu)一定距離之后出現(xiàn)較大的地面沉降甚至是塌方等問題。

其次是防治噴涌的防范措施。首先是在設(shè)備選擇中選擇具有防噴涌裝置的盾構(gòu)機，而且通過相應(yīng)的土體改良添加劑來對土體的可塑狀態(tài)進行調(diào)整，降低由于渣土具有較大的含水量而導致噴涌問題的概率。還要做好推進質(zhì)量的控制，避免出現(xiàn)猛推和強推問題而增加工作面前方的壓力，導致出現(xiàn)噴涌問題。在對螺旋輸送機等設(shè)備進行操作時，需要確保開口速率平緩和穩(wěn)定增加。此外，在螺旋輸送機運行中需要專人做好渣土出口的監(jiān)督，及時將噴涌征兆信號向操作時發(fā)送并將螺旋輸送機關(guān)閉。如果一旦發(fā)生噴涌問題也需要技術(shù)關(guān)閉螺旋輸送機并對噴涌渣土進行及時清理。

最后是針對地表沉降較大風險的防范措施。具體地說是做好盾構(gòu)施工中周圍道路、管線以及構(gòu)筑物的沉降監(jiān)測工作，通過監(jiān)測結(jié)果來對盾構(gòu)推進車桉樹進行調(diào)整和優(yōu)化。還要針對掘進施工中已經(jīng)出現(xiàn)的沉降或沉陷問題，需要做好專人巡視以及對周圍建筑物做好沉降變化的嚴密觀察。在開展同步注漿以及二次注漿作業(yè)中，需要重點做好對注漿量和注漿壓力的控制，防止出現(xiàn)注漿作業(yè)中的土體變形問題。針對施工中出現(xiàn)的較大沉降問題，需要采取地表注漿加固的方式對沉陷區(qū)域的第七進行加固并提升其強度，避免沉降區(qū)域擴大的問題。

4.3盾構(gòu)達到階段的風險防范措施

在此階段中的所有施工環(huán)節(jié)中，需要做好觀察和控制不同參數(shù)的工作，針對上述過程中發(fā)現(xiàn)的異常情況進行及時匯報，并確保安全之后才可以開展后續(xù)施工。在對接收端的土體進行加固并保證其符合設(shè)計強度要求之后進行掘進施工，而且要在此施工過程中做好對地面隆沉的實時監(jiān)控工作，向項目經(jīng)理等管理人員提供監(jiān)測結(jié)果并對施工參數(shù)進行實時調(diào)整。此外還要在盾構(gòu)達到之前確保接收機座的良好安裝以及接收洞門密封、止水設(shè)施的良好安裝，而且在盾構(gòu)刀盤與接收洞門之間的距離在5m之前需要將洞門鑿樁的腳手架進行搭建并對周圍的松動物體進行清除，在保證做好防水工作之后并確保上述距離小于5m之后，保證接收洞門周圍5m的范圍內(nèi)不允許有任何人存在。

5結(jié)語

盾構(gòu)法是目前城市地下軌道交通工程建設(shè)中的常用方法，表現(xiàn)出具有較高安全性、較高施工質(zhì)量和效率等優(yōu)點，但是在應(yīng)用此類方法開展地下軌道交通工程施工中也表現(xiàn)出始發(fā)、掘進以及達到階段等不同階段中的較多施工風險因素，需要結(jié)合不同階段的風險特點來采取相應(yīng)的安全防范措施，確保此類工程施工安全。

參考文獻：

[1] 鄒偉. 地下軌道交通工程盾構(gòu)法施工風險控制[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2015（15）.

[2] 張姣， 賈敏才， 張建. 地鐵隧道盾構(gòu)法施工全過程風險分析[J]. 公路工程， 2013， 038（003）：38-41，56.

[3] 陸征宇. 軟土地層地鐵盾構(gòu)施工風險評估與控制方法研究[D]. ?2015.