摘 要:城市在不斷發展過程中,交通壓力越來越大,為了改善交通壓力城市軌道建設得到了大力發展,在城市中地鐵工程在不斷的建設。在進行地鐵工程施工的時候,如何保證安全、快速和高質量成為了對施工技術的要求,施工中使用盾構法施工技術是地鐵施工中主要的施工方法。為了更好的進行地鐵工程施工,對盾構法施工技術進行了解是非常重要的,對工作原理和施工特點進行掌握,可以更好的在地鐵工程中進行應用。
關鍵詞:地鐵施工;盾構法;施工技術
現在,城市化水平越來越高,城市在發展過程中,對交通帶來了很大的壓力,為了緩解交通方面的壓力,城市軌道交通成為了主要的方式,在進行發展的過程中,地鐵成為了重要的交通工具,在進行地鐵建設的時候,施工技術中最常使用的就是盾構法。現在地鐵建設速度也是非常快的,很多的大城市為了解決城市交通問題將地鐵建設作為了規劃的重要內容。為了保證地鐵工程建設,選擇合理的施工方法是非常重要的,在不斷的建設中,盾構法施工是效果非常好的施工技術,在很多的施工中都得到了應用。在進行地鐵建設的時候,隧道建設是非常重要的,采用盾構法施工技術進行施工,可以使用盾構機作為隧道的掘進設備,同時以盾構機的盾殼作為支護,同時在施工中采用千斤頂作為支撐,這樣的施工方式可以取得更好的施工效果。
1 地鐵施工盾構法發展現狀
1.1 盾構法的發展
盾構法施工技術經過了漫長的發展過程才逐漸形成了現在的技術,在最初的時候這種施工方法是被用作洞穴施工中的。而且在最初的時候,這種施工技術沒有被得到重視,這樣就使得盾構技術在發展過程中更加的漫長,在近幾十年,盾構機才在一些地鐵和隧道工程中得以充分發揮。盾構施工技術在不斷發展的過程中,得到了更多的應用,同時技術方面在不斷的改進,這樣就使得這種技術在發展過程中應用的更加廣泛,而且成為了地鐵和隧道施工的重要技術。盾構法在我國進行使用是新中國成立之后,經過不斷的研制,盾構法施工技術在我國的很多城市地鐵建設中都得到了應用。
1.2 盾構法工作原理
盾構施工方法的工作原理是利用盾構機進行施工,在施工中,盾構機的盾構鋼殼可以進行支護,在這種情況下可以進行開挖施工,這樣不但可以保證施工的安全性,同時在開挖掘進的過程中,盾構機的尾部可以不斷的進行注漿施工,這樣可以保證圍巖的穩定性。盾構機是盾構施工中主要的工具,在施工中是非常關鍵的,主要由三個方面組成,主要有穩定開挖面、挖掘排土和補砌注漿。
1.3 盾構法施工特點
盾構法施工技術是一種新型的施工方法,在使用的時候是不同于傳統的地鐵隧道施工技術的,在應用的時候主要的施工特點表現在以下幾個方面。在施工中,盾構法對城市地面建筑和周圍的環境影響非常小,同時在施工的時候,地鐵隧道沿線是不需要進行施工現場布置的,而且施工中噪音是非常小的,施工過程中也不會出現振動情況,對地面交通環境影響非常小。地鐵施工對施工精度要求是非常高的,這樣就使得施工技術方法要保證施工的精度,盾構法在應用的時候在管片制作方面精度是可以得到保證的,同時在誤差方面也是能夠進行很好的控制的。盾構法在施工中進行應用,是有一定要求的,在施工中,盾構施工只是可以進行單行的前進,不可以進行后退,如果在施工中出現強制后退的情況,就會導致盾構出現嚴重的故障,這樣在施工中就會出現非常嚴重的施工后果,因此,在施工中,一定要做好施工準備工作,避免在施工中出現不當操作,影響整個施工工程。盾構機在使用的時候是應用在某個特定區間的專用設備,如果在施工中隧道的斷面過大,就要對盾構機進行改造,不然就要進行設計制造,這樣才能更好的進行施工。
2 地鐵施工盾構法施工技術要點
2.1 盾構進出洞施工技術要點
盾構機在地鐵施工中進行應用,第一步要做的就是要進行盾構機進洞操作,盾構機不管是進洞還是出洞對整個施工工程來說都是非常重要的,在施工中,進洞和出洞的成敗關乎著這個工程是否可以順利完成。盾構機在進洞的時候,要對施工的技術要點非常重視,為了確保盾構機在進洞的時候可以順利完成,在施工中要對路線進行確定,同時避免出現過大的軸線誤差。盾構機進出洞的施工技術難度大、工序較復雜,需要認真做好地質與環境調查,并需采取相應的技術措施。在盾構進出洞前要做好各項準備工作,并對盾構是否具備出洞條件予以審查,確保盾構在安全可靠的前提下能順利進出洞。盾構出洞準備工作就續后,為減少正土體暴露時間,盾構從始發基座導軌上應時向前推進,使盾構切口切入土層直至盾殼體進人洞口。
2.2 盾構掘進施工技術要點
盾構掘進過程是盾構機進出洞之間的主要工作,主要施工原則是減小盾構施工對周圍環境的影響,減少對周圍土體的擾動,技術關鍵是保持盾構開挖面的穩定,盾構開挖面的穩定主要可以通過優化掘進參數來控制。盾構姿態是指盾構掘進中現狀空間位置,盾構姿態控制是將盾構軸線控制在與設計允許偏差范圍內,關系到盾構軸線的正常推進和后續工序管片拼裝的質量。因此,盾構掘進階段對盾構姿態的控制始終是重中之重,主要由十個參數控制,包括注漿量與方式、盾構坡度、盾構姿態等。施工中相應的現場實測手段是參數優化與匹配的前提,可以結合地表沉降觀測進行參數優化試驗,實現盾構開挖面的穩定。同時,施工中應特別注意調整推進速度和排土量使壓力波動控制在最小的幅度。
2.3 盾構穿越粉砂層的施工技術要點
盾構施工難度與地質條件息息相關,比較理想的穿越土層是淤泥質粘土或淤泥質粉質粘土等軟土地層,而粉砂層則會給盾構施工帶來一定的困難,需要采取特殊的施工技術來應對。盾構穿越粉砂層施工中普遍存在的問題,主要困難體現在土體液化和出土口噴砂現象,因而提高正面土體的流動性與止水性較為關鍵。一方面可以適當提高土艙壓力的方法,防止正面土體液化;另一方面可以適當向土艙內加泥,防止噴砂,利用螺旋出土器出土,從而提高土體流動性。
3 結束語
地鐵盾構施工方法是一種綜合性較強的施工技術,在應用過程中要不斷進行探索和實踐,這樣才能使這種施工技術更加的成熟,同時也能更好的發展地鐵施工方法。盾構法涉及到的學科包括機械工程、自動化控制、測量工程、巖土工程和液壓傳動,在未來的發展過程中,是離不開各個學科的專家共同努力和合作的,共同研制適合我國地質條件的盾構機械,才能讓盾構技術更好地為我國地鐵和隧道工程建設做出應有的貢獻。
參考文獻
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