论文部分内容阅读
[摘 要]随着国家现代化城市轨道交通建设的快速发展,地铁工程的建设为城市交通体系注入了新的动力,对我国交通事业的建设与发展具有重要意义。而隧道区间的盾构施工作为地铁建设中的一个重要工法,被认为是目前城市地铁建设中最先进的施工方法,但是盾构法在施工中的应用,对地质、环境、造价及进度等提出较高要求,在无法满足施工要求的前提之下,易于引发各类质量问题。基于此,文章紧紧围绕地铁盾构法施工,对其具体实施过程中所产生的问题进行总结,并提出相应的防治措施。
[关键词]地铁盾构法施工;常见质量问题;防治措施
中图分类号:U231.3;U455.43 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)41-0203-01
引言:当前,盾构机已经成为了城市地铁盾构法施工过程中所采用的最主要的机械设备,由挖掘系统、稳定支撑系统和注浆系统组成的盾构机,其主要的功能是在不断向前挖掘的过程中,利用其自身的支撑和封闭系统,达到稳定挖掘好的隧洞为目的,而盾构机尾部的注浆系统则是在盾构机作业的过程中,起到加固隧道周围围岩的作用,从而起到进一步加强隧道衬砌支撑的目的。
1地铁盾构法施工中的常见质量问题
1.1盾构端头井加固不到位
盾构始发、接收端头井加固是盾构施工中重要的一环,其加固质量的好坏会直接影响到盾构机能否顺利始发、接收。但是由于地质、水文等原因的影响,导致端头井加固过程中加固效果不理想。
1.2盾构姿态与设计轴线偏差
(1)盾构超挖或欠挖,造成盾构在土体内的姿态不好,导致盾构轴线产生过量的偏离,尤其在曲线段施工过程中,对轴线姿态偏差控制难度加大。(2)盾构测量误差导致轴线的偏差。(3)盾构纠偏不及时或纠偏不到位,导致轴线偏差。(4)盾构在非常软弱的土层中推进时,如果停机的间隙过长时,掌子面土压力严重损失时,会导致盾构下沉,引起姿态偏差。(5)盾构处于复合地层中,几种地层的压缩性、抗压强度、抗剪强度等指标不同。(6)拼装管片时,盾尾底部内清理不干净,有杂质夹杂在相邻两环管片的接缝内,使得管片下部超前,轴线产生向上的趋势,影响盾构推进轴线的控制。(7)同步注浆量不够或浆液质量不好,引起隧道沉降,而影响推进轴线的控制。(8)浆液不固结或初凝固结时间长使隧道在推力作用下引起变形。
1.3盾尾泄漏问题
(1)管片与盾尾不同心,使盾尾和管片间的空隙局部过大,超过密封装置的密封功能界限。(2)密封装置受偏心的管片过度挤压后,产生塑性变形,失去弹性,密封性能下降。(3)盾尾密封油脂压注不充分,盾尾钢刷内侵入了注浆的浆液并固结,盾尾刷的弹性丧失,密封性能下降。(4)盾构后退,造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动,使刷毛反卷,盾尾刷变形而密封性能下降,严重影响盾尾密封寿命。(5)盾尾密封油脂的质量不好,对盾尾钢丝刷起不到保护的作用,或因油脂中含有杂质堵塞泵,使油脂压注量达不到要求。
1.4管片拼装渗漏
(1)管片拼装的质量不好,接缝中有杂物,管片纵缝有内外张角、前后喇叭等,管片之间的缝隙不均匀,局部缝隙太大,使止水条无法满足密封的要求,周围的地下水就会渗漏进隧道。(2)管片碎裂,破损范围达到粘贴止水条的止水槽时,尤其是管片角部碎裂,止水条与管片间不能密贴,水就从破损处渗漏进隧道。(3)止水条粘贴质量不好,粘贴不牢固,使止水条在拼装时松脱或变形,无法起到止水作用。(4)止水条质量不符合质量标准,强度、硬度、遇水膨胀倍率等参数不符合要求,而使止水能力下降。(5)对已贴好止水条的管片保护不到位,使止水条在拼装前已遇水膨胀,管片拼装困难且止水能力下降。
2地铁盾构法施工中常见质量问题的防治措施
2.1确保盾构端头井加固到位
(1)对于不同地区,不同地质、水文特征采用不同的端头井加固方法,如袖阀管加固、三轴搅拌桩加固、高压旋喷桩加固、冻结法加固等等,对于特殊地层也可将几种方法结合一起使用,达到加固效果。(2)在加固过程中要严格控制施工质量,以三轴搅拌桩为例,在加固过程中控制好浆液质量、搅拌速度、提升和下沉速度、加固深度等,保证加固后土体qu28为不小于1.0Mpa,渗透系数不大于10cm/s。
2.2严格控制盾构姿态
(1)控制好出土量使盾构的出土量与理论值接近,减小超挖和欠挖,保证盾构机在土体中的位置,与设计轴线偏差控制在±50mm范围内。(2)盾构施工测量由有经验的专业测量工程师负责,减小测量误差。(3)盾构纠偏应及时且按规定纠偏禁止猛纠偏、急纠偏,单次纠偏量不超过±4mm,严格参照勤纠偏、缓纠偏的原则进行纠偏。(4)盾构推进应连续进行,停机间隙不宜过长。(5)拼装管片时,将盾尾及管片间清理干净。(6)控制好同步注浆量、注浆压力及浆液的质量,确保管片与土体间隙填充密实。
2.3盾尾泄漏防治
(1)严格控制盾构推进的纠偏量,尽量使管片四周的盾尾间隙均匀一致,减少管片对盾尾密封刷的挤压程度。(2)及时、保量、均匀地压注盾尾油脂。(3)控制盾构姿态,避免盾构产生后退现象。(4)采用优质的盾尾油脂,要求有足够的粘度、流动性、润滑性、密封性能。(5)及时从盾尾内清除密封装置钢刷内杂物。
2.4管片拼装渗漏防治
(1)提高管片的拼装质量,及時纠环面,拼装时保证管片的整圆度和止水条的正常工况,提高纵缝的拼装质量。(2)对破损的管片尤其是管片角部及时进行修补,运输过程中造成的损坏应在贴止水条以前修补好。对于因为管片与盾壳相碰而在推进或拼装过程中被挤坏的管片,也应原地进行修补,以对止水条起保护作用。(3)控制衬垫的厚度,在贴过较厚衬垫处的止水条上应按规定加贴一层遇水膨胀橡胶条。(4)应严格按照粘贴止水条的规程进行操作,清理止水槽,胶水不流淌以后才能粘贴止水条。(5)采购质量好的止水条产品,在施工过程中定期抽检止水条的质量,产品须检验合格方能使用。(6)对渗漏部分的管片接缝进行注浆。(7)利用水硬性材料在渗漏点附近进行壁后注浆。(8)对管片的纵缝和环缝进行嵌缝,嵌缝一般采用遇水膨胀材料嵌入管片内侧预留的槽中,外面封以水泥砂浆以达到堵漏的目的。
结语
城市地铁盾构法施工,是现阶段地铁施工过程中,安全性最高的地铁施工技术,随着地铁施工企业的不断发展以及施工机械的不断改善,再加上先进的工程测量、定位、控制技术的广泛应用,相信我国地铁盾构施工技术的运用一定可以有效的促进地铁施工质量和效率的全面提升,从而发挥出其在我国地铁工程项目建设过程中的积极作用。
参考文献
[1]符昌钦.地铁盾构施工安全管理[J].建筑知识,2017,37(14):105-106.
[2]苏建锋.地铁盾构施工现场监测实例分析[J].施工技术,2017,46(S1):773-775.
[3]刘长旭.地铁施工盾构法的施工技术研讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(13):160-161.
[关键词]地铁盾构法施工;常见质量问题;防治措施
中图分类号:U231.3;U455.43 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)41-0203-01
引言:当前,盾构机已经成为了城市地铁盾构法施工过程中所采用的最主要的机械设备,由挖掘系统、稳定支撑系统和注浆系统组成的盾构机,其主要的功能是在不断向前挖掘的过程中,利用其自身的支撑和封闭系统,达到稳定挖掘好的隧洞为目的,而盾构机尾部的注浆系统则是在盾构机作业的过程中,起到加固隧道周围围岩的作用,从而起到进一步加强隧道衬砌支撑的目的。
1地铁盾构法施工中的常见质量问题
1.1盾构端头井加固不到位
盾构始发、接收端头井加固是盾构施工中重要的一环,其加固质量的好坏会直接影响到盾构机能否顺利始发、接收。但是由于地质、水文等原因的影响,导致端头井加固过程中加固效果不理想。
1.2盾构姿态与设计轴线偏差
(1)盾构超挖或欠挖,造成盾构在土体内的姿态不好,导致盾构轴线产生过量的偏离,尤其在曲线段施工过程中,对轴线姿态偏差控制难度加大。(2)盾构测量误差导致轴线的偏差。(3)盾构纠偏不及时或纠偏不到位,导致轴线偏差。(4)盾构在非常软弱的土层中推进时,如果停机的间隙过长时,掌子面土压力严重损失时,会导致盾构下沉,引起姿态偏差。(5)盾构处于复合地层中,几种地层的压缩性、抗压强度、抗剪强度等指标不同。(6)拼装管片时,盾尾底部内清理不干净,有杂质夹杂在相邻两环管片的接缝内,使得管片下部超前,轴线产生向上的趋势,影响盾构推进轴线的控制。(7)同步注浆量不够或浆液质量不好,引起隧道沉降,而影响推进轴线的控制。(8)浆液不固结或初凝固结时间长使隧道在推力作用下引起变形。
1.3盾尾泄漏问题
(1)管片与盾尾不同心,使盾尾和管片间的空隙局部过大,超过密封装置的密封功能界限。(2)密封装置受偏心的管片过度挤压后,产生塑性变形,失去弹性,密封性能下降。(3)盾尾密封油脂压注不充分,盾尾钢刷内侵入了注浆的浆液并固结,盾尾刷的弹性丧失,密封性能下降。(4)盾构后退,造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动,使刷毛反卷,盾尾刷变形而密封性能下降,严重影响盾尾密封寿命。(5)盾尾密封油脂的质量不好,对盾尾钢丝刷起不到保护的作用,或因油脂中含有杂质堵塞泵,使油脂压注量达不到要求。
1.4管片拼装渗漏
(1)管片拼装的质量不好,接缝中有杂物,管片纵缝有内外张角、前后喇叭等,管片之间的缝隙不均匀,局部缝隙太大,使止水条无法满足密封的要求,周围的地下水就会渗漏进隧道。(2)管片碎裂,破损范围达到粘贴止水条的止水槽时,尤其是管片角部碎裂,止水条与管片间不能密贴,水就从破损处渗漏进隧道。(3)止水条粘贴质量不好,粘贴不牢固,使止水条在拼装时松脱或变形,无法起到止水作用。(4)止水条质量不符合质量标准,强度、硬度、遇水膨胀倍率等参数不符合要求,而使止水能力下降。(5)对已贴好止水条的管片保护不到位,使止水条在拼装前已遇水膨胀,管片拼装困难且止水能力下降。
2地铁盾构法施工中常见质量问题的防治措施
2.1确保盾构端头井加固到位
(1)对于不同地区,不同地质、水文特征采用不同的端头井加固方法,如袖阀管加固、三轴搅拌桩加固、高压旋喷桩加固、冻结法加固等等,对于特殊地层也可将几种方法结合一起使用,达到加固效果。(2)在加固过程中要严格控制施工质量,以三轴搅拌桩为例,在加固过程中控制好浆液质量、搅拌速度、提升和下沉速度、加固深度等,保证加固后土体qu28为不小于1.0Mpa,渗透系数不大于10cm/s。
2.2严格控制盾构姿态
(1)控制好出土量使盾构的出土量与理论值接近,减小超挖和欠挖,保证盾构机在土体中的位置,与设计轴线偏差控制在±50mm范围内。(2)盾构施工测量由有经验的专业测量工程师负责,减小测量误差。(3)盾构纠偏应及时且按规定纠偏禁止猛纠偏、急纠偏,单次纠偏量不超过±4mm,严格参照勤纠偏、缓纠偏的原则进行纠偏。(4)盾构推进应连续进行,停机间隙不宜过长。(5)拼装管片时,将盾尾及管片间清理干净。(6)控制好同步注浆量、注浆压力及浆液的质量,确保管片与土体间隙填充密实。
2.3盾尾泄漏防治
(1)严格控制盾构推进的纠偏量,尽量使管片四周的盾尾间隙均匀一致,减少管片对盾尾密封刷的挤压程度。(2)及时、保量、均匀地压注盾尾油脂。(3)控制盾构姿态,避免盾构产生后退现象。(4)采用优质的盾尾油脂,要求有足够的粘度、流动性、润滑性、密封性能。(5)及时从盾尾内清除密封装置钢刷内杂物。
2.4管片拼装渗漏防治
(1)提高管片的拼装质量,及時纠环面,拼装时保证管片的整圆度和止水条的正常工况,提高纵缝的拼装质量。(2)对破损的管片尤其是管片角部及时进行修补,运输过程中造成的损坏应在贴止水条以前修补好。对于因为管片与盾壳相碰而在推进或拼装过程中被挤坏的管片,也应原地进行修补,以对止水条起保护作用。(3)控制衬垫的厚度,在贴过较厚衬垫处的止水条上应按规定加贴一层遇水膨胀橡胶条。(4)应严格按照粘贴止水条的规程进行操作,清理止水槽,胶水不流淌以后才能粘贴止水条。(5)采购质量好的止水条产品,在施工过程中定期抽检止水条的质量,产品须检验合格方能使用。(6)对渗漏部分的管片接缝进行注浆。(7)利用水硬性材料在渗漏点附近进行壁后注浆。(8)对管片的纵缝和环缝进行嵌缝,嵌缝一般采用遇水膨胀材料嵌入管片内侧预留的槽中,外面封以水泥砂浆以达到堵漏的目的。
结语
城市地铁盾构法施工,是现阶段地铁施工过程中,安全性最高的地铁施工技术,随着地铁施工企业的不断发展以及施工机械的不断改善,再加上先进的工程测量、定位、控制技术的广泛应用,相信我国地铁盾构施工技术的运用一定可以有效的促进地铁施工质量和效率的全面提升,从而发挥出其在我国地铁工程项目建设过程中的积极作用。
参考文献
[1]符昌钦.地铁盾构施工安全管理[J].建筑知识,2017,37(14):105-106.
[2]苏建锋.地铁盾构施工现场监测实例分析[J].施工技术,2017,46(S1):773-775.
[3]刘长旭.地铁施工盾构法的施工技术研讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(13):160-161.