楊軍

【摘 要】在地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道施工過(guò)程中，盾構(gòu)法作為一種常見(jiàn)且有效的施工方法，具有施工速度快、安全性高、機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn)。但在具體實(shí)施過(guò)程中，盾構(gòu)施工也不可避免地會(huì)受到一些因素的影響，論文主要針對(duì)地鐵區(qū)間盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)的控制進(jìn)行綜合性的探討。

【Abstract】As a common and effective construction method， shield tunneling method has the advantages of fast construction speed， high safety and high mechanization degree in the construction process of subway shield tunnel. However， in the specific implementation process， shield construction will inevitably be affected by some factors. This paper makes a comprehensive discussion on the control of shield construction risks in subway sections.

【關(guān)鍵詞】地鐵;盾構(gòu)區(qū)間;施工風(fēng)險(xiǎn)

【Keywords】 subway; shield interval; construction risk

【中圖分類號(hào)】TU943.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）04-0020-02

1 引言

隨著我國(guó)城市化程度的不斷加深以及城市人口數(shù)量急劇增多，對(duì)交通出行提出了更高的要求，我國(guó)各大城市地鐵建設(shè)項(xiàng)目也逐漸提上日程。盾構(gòu)法施工優(yōu)勢(shì)明顯，施工速度快、安全性高。在修建城市地鐵軌道過(guò)程中有十分廣泛的應(yīng)用。但在實(shí)際施工的過(guò)程中，也存在著建設(shè)周期長(zhǎng)、影響因素多、技術(shù)要求高等問(wèn)題，導(dǎo)致盾構(gòu)區(qū)間隧道施工過(guò)程中存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此必須要對(duì)地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)管理和控制，保證施工效果，提高地鐵建設(shè)質(zhì)量。

2 地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工概述

盾構(gòu)法指的是通過(guò)盾構(gòu)機(jī)隧道開挖進(jìn)行的一種地鐵區(qū)間施工方法，盾構(gòu)機(jī)的外殼可以有效抵抗土體的壓力，并通過(guò)盾構(gòu)機(jī)的活塞桿產(chǎn)生推力，使得盾構(gòu)刀盤能夠在地層之中進(jìn)行連續(xù)的切割而不斷前進(jìn)。盾構(gòu)法施工作為一種大型管道和隧道的暗挖式修建方法，廣泛應(yīng)用于各大城市地鐵隧道建設(shè)項(xiàng)目中，與傳統(tǒng)的明挖開槽和淺埋暗挖等勞動(dòng)密集型施工方法相比，盾構(gòu)法施工安全性更高，地面作業(yè)少，對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ōh(huán)境的影響程度小，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，能夠大幅減少工作周期，保證工程最終施工質(zhì)量[1]。

在利用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)的過(guò)程中，每掘進(jìn)一環(huán)就要襯砌一環(huán)，施工受到的阻力較大，需要利用盾構(gòu)機(jī)尾部的管片拼裝機(jī)完成管片的定位安裝。在施工過(guò)程中，施工人員利用水泥漿液填充管片間隙和圍巖間隙，保證圍巖壓力的平衡，防止圍巖變形。盾構(gòu)法施工可以最大程度地減少對(duì)周圍建筑物和道路的影響，利于調(diào)整和控制工程進(jìn)度，對(duì)周圍地層擾動(dòng)程度也比較小。但盾構(gòu)法施工相對(duì)來(lái)說(shuō)投資范圍較大，運(yùn)作成本較高，而且如果當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件不穩(wěn)定，存在流沙地、空洞和沼氣等情況時(shí)，會(huì)使施工效果大打折扣。此外，盾構(gòu)法施工對(duì)施工人員專業(yè)性要求比較高，技術(shù)情況復(fù)雜，需要施工人員掌握相應(yīng)的液壓系統(tǒng)和自控系統(tǒng)操作方式，但在實(shí)際施工過(guò)程中由于參與施工的人員普遍文化水平不高，學(xué)習(xí)能力較差，導(dǎo)致操作盾構(gòu)機(jī)時(shí)存在各種各樣的問(wèn)題，干擾盾構(gòu)施工的正常進(jìn)行，給施工工作帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

3 地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的分析

在進(jìn)行地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道施工過(guò)程中，首先要做好施工的風(fēng)險(xiǎn)管理工作，保證后續(xù)施工的安全性和穩(wěn)定性。針對(duì)地鐵區(qū)間隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)控制包括以下幾部分，即確定風(fēng)險(xiǎn)、控制目標(biāo)、明確風(fēng)險(xiǎn)參與者、資料收集、風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)估計(jì)、潛在風(fēng)險(xiǎn)因素判別、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別報(bào)告的編制。為了更加準(zhǔn)確地進(jìn)行盾構(gòu)法施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和控制，需要明確地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別內(nèi)容。首先，要對(duì)盾構(gòu)法的風(fēng)險(xiǎn)和特征進(jìn)行分析探討，明確相關(guān)施工風(fēng)險(xiǎn)因素類型，確定風(fēng)險(xiǎn)控制的目標(biāo)。然后合理規(guī)劃設(shè)計(jì)施工流程，對(duì)參與施工過(guò)程中的各個(gè)方面進(jìn)行討論，找出施工各個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)因素。其次，還需要做好盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備、地質(zhì)環(huán)境、施工管理的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別工作，嚴(yán)格界定風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)涵，在做到風(fēng)險(xiǎn)確認(rèn)的同時(shí)，也需要做好風(fēng)險(xiǎn)排除工作，并考慮風(fēng)險(xiǎn)因素之間的關(guān)聯(lián)性，保證風(fēng)險(xiǎn)控制的全面性和合理性[3]。

4 城市地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)控制策略

4.1 盾構(gòu)機(jī)選型風(fēng)險(xiǎn)和控制

盾構(gòu)機(jī)是使用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵作業(yè)時(shí)最重要的機(jī)械設(shè)備，在實(shí)際進(jìn)行盾構(gòu)施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)主要存在的機(jī)械故障來(lái)自于盾構(gòu)機(jī)的刀盤，因此在進(jìn)行盾構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)施工控制的過(guò)程中，首先要選擇合適的盾構(gòu)機(jī)刀盤，充分考慮到施工的安全要求、設(shè)計(jì)要求、工期要求、經(jīng)濟(jì)要求和環(huán)境要求等內(nèi)容，選擇質(zhì)量好、與工程地質(zhì)匹配、能夠滿足工程推進(jìn)長(zhǎng)度現(xiàn)行要求、對(duì)周圍環(huán)境影響小的刀盤。

4.2 控制重要建筑物和地層的沉降

在地鐵施工的過(guò)程中，首先需要對(duì)地鐵施工周圍的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的考察。預(yù)測(cè)地鐵施工過(guò)程對(duì)周圍建筑物、地下管線、地下設(shè)施以及地下障礙物等設(shè)備的影響。在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工之前，做好對(duì)有關(guān)建筑物的加固和保護(hù)工作，避免在施工過(guò)程中導(dǎo)致的建筑物沉降和地層破壞。施工單位要建立起嚴(yán)格的隧道沉降量測(cè)量控制網(wǎng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控地層和建筑物的實(shí)際情況，根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)量到的有關(guān)數(shù)據(jù)明確施工過(guò)程對(duì)相關(guān)建筑物和周圍環(huán)境的影響。一般情況下，如果盾構(gòu)前方監(jiān)測(cè)點(diǎn)地面變形量控制在正負(fù)五毫米的范圍之內(nèi)，則盾構(gòu)地面變形量需要控制到十毫米到負(fù)三十毫米之間，如果實(shí)際施工過(guò)程中超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，則需要采取有效控制土量的方法，避免出現(xiàn)地層沉降。然后結(jié)合實(shí)際施工環(huán)境，在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)站過(guò)程中要對(duì)地面進(jìn)行注漿加固和管棚拱頂加固，穩(wěn)定進(jìn)站洞口，保證洞口地基土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，減少盾構(gòu)機(jī)施工對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的破壞，防止過(guò)度地面沉降現(xiàn)象的發(fā)生[4]。

4.3 盾構(gòu)機(jī)施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)控制

盾構(gòu)機(jī)地鐵作業(yè)包括進(jìn)出洞土體、穿越道路、穿越地下管線以及穿越河流等內(nèi)容，這些環(huán)節(jié)都會(huì)存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，影響盾構(gòu)施工的正常進(jìn)行。首先，針對(duì)盾構(gòu)法施工過(guò)程中的土體風(fēng)險(xiǎn)來(lái)說(shuō)，最主要的風(fēng)險(xiǎn)影響來(lái)自于進(jìn)出洞周圍的土體穩(wěn)定性，如果進(jìn)出洞口土體出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況或者直接出現(xiàn)垮塌，會(huì)引起盾構(gòu)機(jī)卡洞和被埋的事故，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和施工的安全性。一般采取高壓旋噴注漿工藝加固該部分土體，保證該部分土體的穩(wěn)定性。然后，在利用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵作業(yè)時(shí)也會(huì)對(duì)道路產(chǎn)生一定的影響，盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)會(huì)導(dǎo)致路面低不均勻沉降，路面的塌陷以及冒漿現(xiàn)象，因此，在實(shí)際施工過(guò)程中要注意控制盾構(gòu)機(jī)的工作壓力，避免出現(xiàn)過(guò)大的擾動(dòng)，并設(shè)置合理的注漿位置、注漿參數(shù)，保證注漿過(guò)程的科學(xué)有效。加強(qiáng)對(duì)盾構(gòu)施工過(guò)程中的監(jiān)控，提高監(jiān)測(cè)頻率，保證施工能夠嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)流程來(lái)進(jìn)行。其次，在盾構(gòu)穿越地下管線的過(guò)程中，有可能會(huì)導(dǎo)致管線沉降和管線破壞，為了避免盾構(gòu)施工對(duì)地下管線的影響，需要時(shí)刻調(diào)整機(jī)械正面的壓力平衡，避免對(duì)附近土層的大范圍影響。同時(shí)要控制好盾構(gòu)掘進(jìn)的速度，及時(shí)按照實(shí)際施工情況調(diào)整控制盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程，避免推進(jìn)過(guò)快而導(dǎo)致的施工偏差。最后，在利用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵作業(yè)時(shí)遭遇河流也會(huì)導(dǎo)致施工過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)因素的增加，在利用盾構(gòu)法穿越河流的過(guò)程中，需要確定合適的注漿量、注漿壓力、推進(jìn)速度以及出土量等參數(shù)，并加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程中的控制，尤其是對(duì)防汛墻的監(jiān)測(cè)，做好盾構(gòu)機(jī)尾部的潤(rùn)滑工作，保證機(jī)械的作業(yè)狀態(tài)良好。當(dāng)河流水量過(guò)大影響施工過(guò)程時(shí)，可以適當(dāng)?shù)卦诤恿魃嫌尾扇〗財(cái)嗟拇胧ＷC盾構(gòu)施工的順利完成。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道施工是一項(xiàng)復(fù)雜的過(guò)程，在施工過(guò)程中遇到的風(fēng)險(xiǎn)因素較多。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)因素的管理和控制，保證施工結(jié)果，本文主要通過(guò)對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道施工的主要風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，針對(duì)性地指出提高城市地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)控制的相關(guān)策略，希望能夠加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，做好風(fēng)險(xiǎn)控制工作，保證盾構(gòu)掘進(jìn)施工安全順利的進(jìn)行。

【參考文獻(xiàn)】

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