地鐵隧道盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)

戴雙艷

摘要：地鐵隧道盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)在整個(gè)地鐵隧道盾構(gòu)法施工過程中是極為重要的一項(xiàng)技術(shù)，它關(guān)乎著整個(gè)地鐵隧道實(shí)施的成功與否。地鐵隧道盾構(gòu)法施工運(yùn)用到大量的地鐵建設(shè)中，以快速、安全且高效的優(yōu)勢使地鐵事業(yè)整體快速發(fā)展，進(jìn)而不斷推動(dòng)城市發(fā)展。合理運(yùn)用地鐵隧道盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)，在一定程度上降低了工程的困難程度。

關(guān)鍵詞：地鐵隧道;盾構(gòu)始發(fā);施工技術(shù)

1工程概況

某地鐵車站為明挖地下2層島式結(jié)構(gòu)，車站始發(fā)端頂部支撐為?800mm鋼支撐;端墻、側(cè)墻、中板厚度分別為800，800，400mm，中板采用盤扣式模板支撐架;始發(fā)端土體采用三軸攪拌樁及高壓旋噴樁加固，加固后土體28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度超過0.8MPa;盾構(gòu)機(jī)的中盾最重，約100t，起重設(shè)備為260t大型履帶式起重機(jī)。

2地鐵隧道盾構(gòu)法工程概況

盾構(gòu)的工作以盾構(gòu)機(jī)為中心，是貫穿于整個(gè)施工掘進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)備，建造隧洞的施工方式是將地表以下的土層使用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行支撐。盾構(gòu)法運(yùn)用較為廣泛，并且具有實(shí)用性強(qiáng)、施工速度快以及安全性高等特點(diǎn)，盾構(gòu)機(jī)在盾構(gòu)技術(shù)中起到一定的保護(hù)作用，在施工時(shí)，有效避免了施工過程中出現(xiàn)的土方坍塌等狀況。盾構(gòu)始發(fā)是指盾構(gòu)從組裝調(diào)試，到完全進(jìn)入?yún)^(qū)間隧道并完成挖掘?yàn)橹沟氖┕み^程。盾構(gòu)機(jī)在施工過程中，安裝至始發(fā)工作井中，一般為地鐵車站端頭，再將開挖面挖出與裝配式襯砌跨度相同的土，使用盾殼作為支撐作用向裝配襯砌和地層開挖，然后通過千斤頂?shù)耐苿?dòng)力將盾構(gòu)推動(dòng)，使其克服地層阻力，盾構(gòu)連續(xù)工作。地層開挖是地鐵隧道整個(gè)工程中最為基礎(chǔ)的工作，而盾構(gòu)法對于底層開挖環(huán)節(jié)有著主要的保護(hù)支撐作用，幫助整個(gè)施工工程能夠順利地進(jìn)行，施工開挖具有一定的安全隱患，因此需要根據(jù)施工地質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將挖法盡量合理化，保證施工發(fā)展建造基坑合理化。

地鐵隧道盾構(gòu)法工程需要對施工區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，在一定程度上保證其進(jìn)展的順利性，地鐵隧道盾構(gòu)法工程對于地鐵施工有著隱蔽性及安全性較高的特點(diǎn)，暗開挖的方式在一定程度上保證了施工操作的安全性，發(fā)揮其積極作用，高效的施工效率減少整個(gè)工程系統(tǒng)的時(shí)間成本。地鐵隧道盾構(gòu)法工程在施工時(shí)所產(chǎn)生的噪聲較小，降低對周邊環(huán)境的影響。但是，在施工時(shí)土地容易進(jìn)行坍塌和移變，造成施工工期延長，因此加強(qiáng)對盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)工作進(jìn)行嚴(yán)格控制，在一定程度上降低施工過程中事故出現(xiàn)的頻率。

3地鐵隧道盾構(gòu)始發(fā)施工工作

3.1門形框架布置

完成始發(fā)端頂部支撐、中板、側(cè)墻和端墻的施工后，在施工始發(fā)端外車站中板時(shí)，采用門形框架Ⅰ支撐位于盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車始發(fā)位置上方的中板，所有門形框架Ⅰ構(gòu)成盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車始發(fā)空間;采用門形框架Ⅱ支撐位于盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車始發(fā)空間后方的、電瓶車軌道上方中板，門形框架Ⅱ和Ⅰ構(gòu)成電瓶車運(yùn)輸空間。

3.2連接轉(zhuǎn)接管線

在盾構(gòu)始發(fā)端的實(shí)際施工中，需要連接轉(zhuǎn)接管線，這一過程包含的內(nèi)容有：（1）合理定位始發(fā)臺(tái)的位置，在洞口進(jìn)行防水設(shè)備的有序安裝，安裝導(dǎo)軌并且要實(shí)施合理有效的調(diào)試，合理安裝負(fù)環(huán)管片等。（2）在地鐵車站的預(yù)埋鋼板之上實(shí)施反力架焊接，以實(shí)現(xiàn)支撐效果：把鋼板架安裝在2個(gè)支柱的底部位置，使用雙頭螺栓進(jìn)行連接，確保連接的牢固性與穩(wěn)定性;把圓環(huán)壓板和簾布橡膠板用薄螺母實(shí)施連接與固定處理，并且還要把黃油均勻地涂抹在簾布橡膠板的側(cè)邊上，防止盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)過程中損壞防水設(shè)備。（3）因?yàn)槭及l(fā)井的規(guī)格、尺寸不同，應(yīng)把一定長度的H形鋼軌枕敷設(shè)到負(fù)環(huán)管片中。（4）為避免盾構(gòu)機(jī)刀盤損壞導(dǎo)軌，在施工過程中一定要有效管控導(dǎo)軌與工作面間的合理距離，而且導(dǎo)軌一定要采用滿足規(guī)格要求的鋼材。（5）負(fù)環(huán)管片連接應(yīng)采用錯(cuò)縫拼裝的方式，那些距離油缸非常近的盾殼表面則應(yīng)采用電焊方式焊接支撐墊點(diǎn)，并針對地鐵盾構(gòu)要求明確焊接材料的高度、規(guī)格。在盾殼表面焊接吊耳時(shí)，相鄰管片間的連接與固定處理需要使用倒鏈。

3.3吊裝盾構(gòu)機(jī)

利用大型履帶式起重機(jī)將盾構(gòu)機(jī)及其組裝、調(diào)試用的所有大型設(shè)備和材料全部吊裝下井，保證中板吊裝孔封閉后，可以正常進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)組裝、調(diào)試。

盾構(gòu)機(jī)吊裝時(shí)，應(yīng)先吊裝臺(tái)車，下井后將臺(tái)車移動(dòng)至位于門形框架Ⅰ下的始發(fā)位置，保證盾構(gòu)吊裝孔下有足夠的空間，然后吊裝盾構(gòu)主機(jī)及其他后配套設(shè)備。

在盾構(gòu)機(jī)吊裝過程中，需持續(xù)監(jiān)測履帶式起重機(jī)附近地表沉降、冠梁和擋土墻位移、始發(fā)端端墻變形和始發(fā)端剩余頂部支撐的支撐軸力，如出現(xiàn)數(shù)據(jù)變化速率突增、累計(jì)變化值過大，則需立刻停止吊裝，待查明原因并采取加固措施后，方可繼續(xù)進(jìn)行吊裝施工。

3.4始發(fā)臺(tái)、盾構(gòu)機(jī)體進(jìn)行加固處理

在施工過程中對始發(fā)臺(tái)以及盾構(gòu)機(jī)體進(jìn)行加固工作，是由于始發(fā)臺(tái)在盾構(gòu)始發(fā)過程中需要承受各方面的縱向、橫向的推力以及約束盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)的扭矩，從而保證盾構(gòu)始發(fā)過程順利進(jìn)行。

由于盾構(gòu)始發(fā)施工必須有后支撐，故在洞圈與結(jié)構(gòu)內(nèi)襯間采用管片制作后座支撐體系，盾構(gòu)后座由7環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝而成。在第一環(huán)負(fù)環(huán)后設(shè)置由型鋼制作成的鋼后靠，后靠強(qiáng)度均進(jìn)行驗(yàn)算合格。待施工一定距離，滿足盾構(gòu)推進(jìn)所需反力后拆除負(fù)環(huán)。

由于洞口與盾構(gòu)機(jī)體（或襯砌）存在建筑空隙，易造成泥水流失，從而引起地表沉降，因此，須在洞口安裝始發(fā)密封止水裝置，始發(fā)裝置包括簾布橡膠板、圓環(huán)板、折疊板及相應(yīng)的連接螺栓和墊圈。安裝順序?yàn)楹煵枷鹉z板→弧形板→折疊板，自上而下進(jìn)行。安裝時(shí)弧形板的壓板螺栓應(yīng)可靠擰緊，使簾布橡膠板緊貼洞門，防止盾構(gòu)始發(fā)后同步注漿漿液泄漏。

3.5轉(zhuǎn)接始發(fā)端的掘進(jìn)

（1）要求相關(guān)工作人員遵照地鐵隧道工程的實(shí)際情況，明確始發(fā)技術(shù)的相關(guān)參數(shù)、逐漸參數(shù)以及開始掘進(jìn)的時(shí)間、開始注漿的時(shí)間等。（2）在轉(zhuǎn)接始發(fā)端的掘進(jìn)作業(yè)過程當(dāng)中，通常采用氣壓模式，自上而下依次會(huì)經(jīng)過強(qiáng)、中分化帶。（3）在掘進(jìn)作業(yè)中，要合理管控土倉的氣壓（≤0.13MPa）、掘進(jìn)的推理（≤1200t）等相關(guān)參數(shù)。（4）轉(zhuǎn)接始發(fā)端的掘進(jìn)作業(yè)目標(biāo)就是要對施工現(xiàn)場當(dāng)中的渣土條件進(jìn)行改良，并且對出渣力實(shí)施合理管控，保證其≤55m3。（5）為避免發(fā)讓生意外事故，盾構(gòu)機(jī)處于始發(fā)臺(tái)上時(shí)不可以調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)。盾構(gòu)機(jī)離開始發(fā)臺(tái)后要及時(shí)對盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，要求盾構(gòu)機(jī)每環(huán)均≤6mm，以確保盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用的合理性與有效性。

結(jié)論

社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)了交通建設(shè)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。最近幾年，隨著城市建設(shè)規(guī)模的快速發(fā)展，地鐵工程建設(shè)得到了快速發(fā)展。與其他形式的建筑工程相比，地鐵工程項(xiàng)目在施工技術(shù)方面有很高的要求，且施工技術(shù)非常復(fù)雜。為提高地鐵工程實(shí)際運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，一定要保證地鐵工程的施工質(zhì)量。在地鐵隧道工程的施工中，盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)可以提升施工質(zhì)量以及施工作業(yè)的安全性與穩(wěn)定性，避免意外事故發(fā)生。所以，相關(guān)建設(shè)企業(yè)一定要認(rèn)真探究盾構(gòu)機(jī)的轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)，同時(shí)深入剖析其在應(yīng)用中存在的問題，并采用合理有效的解決措施，嚴(yán)格依據(jù)規(guī)定流程實(shí)施地鐵隧道盾構(gòu)的施工操作，確保工程的施工質(zhì)量、施工進(jìn)度以及施工安全。因此，應(yīng)強(qiáng)化提升地鐵工程項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中的安全性與穩(wěn)定性，提升施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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