地鐵隧道盾構法施工質量控制重點及措施 摘要:盾構工法是我國城市地鐵隧道建設的主要工法,施工人員熟悉和掌握地鐵隧道的施工質量控制重點及方法,對保證隧道的安全生產及質量具有重大意義。 關鍵詞:盾構工法;施工質量;控制重點;措施 引言 我國城市地鐵隧道建設正步入快速發展的軌道,由于盾構工法具有工期短、造價低、施工領域寬、自動化程度高等特點,因此得到廣泛應用。就沈陽地鐵2號線土壓平衡盾構的施工實踐,論述盾構隧道質量的控制方法,并對一些質量控制重點及方法進行探討。 1 盾構始發階段 1.1 盾構端頭井土體加固(始發)等相關質量控制 在盾構始發時,提高地基強度,防止沉陷,防止地下水突出及土砂等流入端頭井內,需進行洞圈周圍土體的加固和改良。常用方法有攪拌樁法、藥液注入法、凍結法等。無論采取何種方法,加固和改良的效果是質量控制的關鍵。 (1)加固效果要通過在不同部位、不同深度鉆心取樣等手段進行驗證,確保滿足設計要求。 (2)降低地下水位。在始發期間,端頭井周圍地 下水位要降至洞圈以下1.5—2m,要實施實時監測,并有備用降水井和降水設備。 (3)臨時墻拆除。這是在盾構施工中最應引起注意的一道作業,有很大的危險性。國內外有多種始發掘進的方法:①根據地基改良等情況保持始發井前面土體穩定的同時,拆除臨時擋土墻進行掘進。②將始發部位做成雙層墻結構,邊拔除前面的墻邊掘進。③用盾構機邊直接切削臨時墻邊掘進。現在多采用第一種方法。拆除臨時墻時應掌握門封的具體結構,制定針對性的措施。拆除臨時墻的時間應在盾構機調試達到穩定推進條件后。臨時墻與盾構機間應預留不小于1.2m的作業空間。拆除臨時墻前應鉆梅花型探孔(不少于5點)觀察,觀察時間不少于12h。考慮到綜合因素,始發推進盡量選在白天上午。目前正在開發一種盾構機刀盤直接切削的新材料來替代鋼筋,可以不必拆除臨時墻,無需釋放土體應力,就可以使盾構機安全推進,值得關注。 (4)出洞止水密封裝置安裝。簾布橡膠板上的安裝螺栓必須齊全緊固,防翻卷裝置加工牢固,簾布橡膠板緊貼洞門,防泥水流失。 (5)始發出洞應做如下工作:①洞門鑿除后,盾構機應迅速靠上洞口土體。②觀察洞口有無滲漏,如有應及時封堵(應急封堵材料及排水設備)。③盾構機土倉內不得有砼塊、鋼筋等,臨時墻周邊鋼筋不得伸入盾構切削圓周內。④第一正環拼裝時檢查最后一負環管片的位置、真圓度等。⑤控制推進千斤頂的使用情況,防止盾構機磕頭或上飄。⑥嚴格控制負環管片的真圓度。 1.2 盾構始發設備 1.2.1 盾構機基座質量控制重點 (1)位置及尺寸。基座設置前,應對洞中的實際凈尺、平面位置、直徑及高程進行復核,確定基座的位置和高程。盾構姿態的調整,測量基點的布置。(2)基座的加固焊接質量,導向軌的夾角,基座的防移動加固。(3)考慮設計坡度和盾構機預沉降防范措施(可將預先抬高基座20cm以內)。(4)前端應有防盾構機磕頭裝置。 1.2.2 反力架 反力架由臨時管片(負環管片)、反力架、調節裝置等部分組成。質量控制重點: (1)必須盡可能地保持負環管片的真圓度。(2)使用鋼材等按設計調整正1環與豎井坑口部位的位置關系。(3)負環頂部作為運輸開口時,必須用鋼材加固該開口。(4)反力架的支撐中,受力混凝土的強度,要達到設計推力的要求(初始推力約在800t以內)。 1.3 盾構機及后配套設備質量控制 盾構機在隧道內有只能進不能退的特點,因此盾構機的質量是隧道能否順利施工的關鍵,現場應有廠方經驗豐富的組裝和調試工程師。現場應加強對隱蔽組裝部位以及盾構機出洞后不便觀察檢查等部位的檢查驗收,如刀盤安裝螺栓(力矩、數量)、止水密封圈、同步注漿和加泥系統的止回裝置等。始發前主要對盾構進行部件、系統功能性、運轉狀況進行驗收,應制定詳細的驗收表格,逐項驗收,確保盾構機的組裝調試質量。 2 盾構試掘進和正式掘進階段 盾構機在初始推進時,需進行各功能系統的帶載試驗,完善各功能系統,并進行整合。同時在掘進過程尋求最佳施工參數,為全線正常推進提供符合土質特點的基本施工參數。試掘進過程基本在100環左右。無論是試掘進還是正式掘進都需加強過程管理來保證盾構施工的安全,保證隧道施工質量。 2.1土壓式盾構的掘進管理流程實例(見圖1)
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