轨道交通工程重叠段盾构施工技术探索

轨道交通工程重叠段盾构施工技术探索

张天卒

身份证： 220322198801201198

摘要：随着我国交通业的发展，轨道交通建设项目逐渐扩大规模。在轨道交通工程施工过程中，为了确保施工质量，需要针对轨道交通工程地质情况以及施工要求，设计应用不同的施工工艺。本文主要研究轨道交通工程重叠段盾构施工技术应用，简要阐述了工艺应用原理和适用情况，同时针对工艺应用要点进行了探讨。

关键词：轨道交通工程；重叠段；盾构；施工技术

引言

为了节约城市土地资源，同时实现便捷通勤，城市轨道交通大多采用地下修建的方式。采用这种方式进行城市轨道交通工程项目建设，需要采用多种施工机械配合施工，简单依靠人力不仅工期难以保证工期，施工质量更难达到预期目标。为了达到理想的施工效果，很多城市采用盾构技术进行轨道交通工程项目隧道建设。

利用盾构技术进行地下轨道交通隧道施工时，需要采用大型盾构机对地下土方进行贯通式开挖和掘进。在这一过程中，除了需要确保隧道支撑面不出现塌陷、断裂和灌水之外，还要保证开挖和掘进过程的顺利进行。另外，还需要及时在开挖处进行灌浆操作，确保开挖面按照预定工艺要求形成具有一定结构强度和稳定性的衬砌，保证隧道工程项目顺利竣工。

由此可见，盾构机是盾构技术顺利实施的关键。鉴于此，研究城市轨道交通工程项目隧道施工，需要围绕提升盾构机的使用性能和维护保养水平来开展盾构施工特点的分析。

1盾构法施工特性

利用盾构法进行轨道交通项目的隧道施工，具体内容包括稳定开挖面、开挖与排土、衬砌3个部分。与其他类型的施工方法相比，盾构法具有自动化程度高、成本低、施工速度快、不会受到气候影响等特点；同时，还可以有效控制地面塌陷问题，极大地降低对地面建筑物的干扰性。基于此，特别是对于一些埋深大、隧洞长的轨道交通项目的隧道施工，运用盾构法能获得较理想的经济效益。

2重叠段盾构施工技术探究

2.1加强管片处理

在管片中增加三个注浆孔，增加注浆孔的密度，是为了提升管道的注浆效果，利用注浆完成对管片抗压强度提升。

管片注浆中，设置注浆孔长度达到150cm，同时采用32mm钢化管作为注浆小导管。

浆液设计也是处理过程中的重要工艺。在进行工艺处理过程中，设计水泥—水玻璃双液浆，其浆液水灰比设计为1∶1。

注浆实施过程中，要求其注浆压力应该在0.5～1Mpa。要求管片的每个注浆孔注浆体积要在1.8～1.9m3，同时要求管片侧的抗压强度应该达到0.4MPa。

在进行重叠路段的盾构施工处理中，主要是针对管片的抗压强度进行提升，采用增加管片本身强度和管片注浆强度的方法进行工艺控制，从而防止盾构施工中因重叠路段最小垂直高度较小造成管片压力问题。

2.2做好隧道衬砌结构设计

为了配合盾构技术在城市轨道交通隧道工程项目建设中顺利实施，需要做好隧道衬砌结构的设计工作。进行隧道衬砌结构设计时，重点关注盾构隧道管片的设计。结合地质勘测报告，对施工区域地基可能发生的不均匀沉降做出判断，沿隧道建设的轴线方向选择合适的断面进行受力分析，根据分析出的隧道结构力学特征选择合适的隧道管片，确保隧道在建设过程中能够承受上方主、次载荷的压力。一般，选择长期作用在隧道上方的受力作为主载荷，选择隧道竣工后其上通行的人流、车流最大流量时引发的受力变化作为次载荷，并综合考虑地震、水涌等特殊地质条件变化引发的偶发性载荷变化，综合分析之后作为隧道衬砌结构设计的分析要点。

2.3始发、正常掘进阶段

盾构掘进环境较为复杂，潜在的风险源较多，始发掘进时要控制总推力在反力架承受范围内，并仔细观察洞门密封、始发基座、反力架、反力架支撑的变形情况，发现异常及时调整推力、控制推进速度。同时确保刀盘的扭矩小于基座提供的反扭矩，在盾体两侧焊接盾构机防翻转装置，防止盾构机发生侧滚，盾构机在始发基座上滑动期间严禁进行纠偏。掘进过程中要合理设定土仓内的土压力（或泥水压力），使密封土仓内的压力与开挖面的水土压力大致相平衡，有效控制隧道的土体压力，主动规避地面隆起和沉降等。在盾构机推进过程中，加强盾构姿态控制，盾构掘进轨迹一般为蛇形，应在盾构机推进过程中及时量测，控制推进轴线以免其偏离设计轴线。根据盾构机的实际运行姿态采取纠偏措施，纠偏量不能过大，过大易造成过多的超挖，影响土体的稳定性。应做到“勤纠少纠”，使盾构机掘进轴线始终稳定在既定方向上。

2.4注浆施工技术

在轨道交通工程重叠段施工技术中，注浆施工技术通常包含有同步注浆和二次注浆两种。这两种注浆施工是互相配合的，其目的是保证注浆不留缝隙，从而避免盾构施工完成之后地面出现沉降问题。在进行二次注浆时，要选择管片的中间部位，多采用两次注浆的方式。在进行注浆施工时，要注意以下几个问题：第一，在注浆之前结合盾构的实际进行预测，对注浆施工中可能出现的问题进行分析，并制定相应的解决方案；第二，在选择注浆材料时要选择质量过硬的材料，并且要结合实际情况确定浆液的配比；第三，在施工过程中要确保注浆结束后不留缝隙，以保证最终的注浆效果。

3盾构隧道重叠段施工质量控制要点

3.1创建施工安全生产保障制度

以安全生产各项规章制度为基础，需进行的系列施工管理操作主要包括以下内容：

1）结合项目实际情况完善安全生产管理方案。

2）现场工作人员除需执行安全生产责任制度外，还要根据企业需求完成培训工作，并创设安全生产教育的培训档案。

3）施工前，相关管理人员要确保施工现场符合安全生产管理规范与生产开工标准。

4）在施工进程中，需按期组织整体安全大排查工作，且记录存档。

3.2加强相关人员的培训

施工单位在隧道工程项目建设过程中，对于盾构机相关操作和维护保养人员的能力素质需要进行培训。施工单位应该根据工程项目建设要求、施工地质特点、盾构机型号特点等，对相关人员开展培训，及时向他们讲解适合于该型盾构机的专业知识，避免操作人员带着知识盲点参与到盾构施工过程中。个人因素给盾构机的工作状态带来破坏，将最终影响到盾构机的使用性能。另外，还应该建立责任制，尤其对盾构机维护保养过程应做好记录，应督促维护保养人员采用规范方法和质量性能良好的零备件进行保养，避免出现重使用轻保养，或者使用劣质件进行维护保养的问题，杜绝维护保养的不规范引发质量事故。

3.3土方及管片吊装的安全控制措施

1）土方吊运过程中，安排专员在现场指挥，设备操作人员严格听从指挥，按照要求提放土斗。若土斗上黏附泥土，则及时铲除干净。

2）正式吊装前，向起重机司机进行技术和安全交底，明确施工规范。

3）管片起吊前，详细检查吊带的使用情况，包括其位置、宽度、承载力等，只有满足吊装要求后方可正式投入使用。

结语

轨道交通工程是现代交通建设的发展方向，具有速度快、使用便捷的特点。但是，轨道交通建造相对比较复杂，尤其是遇到隧道重叠问题时，很容易出现隧道施工安全问题。所以，在进行轨道交通工程施工中，应该注重对轨道交通隧道重叠问题进行分析，包括对地质情况进行分析，从而设计合理的盾构隧道施工工艺，确保隧道的施工质量。

参考文献

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