地铁盾构隧道施工的质量控制探析

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:何奇
[导读] 摘要:社会物质生活水平的不断提升使得人们对活动空间的需求量也在不断攀升,在城市交通问题的解决过程中,地铁成为了而一种行之有效的方式,地铁隧道施工过程中充分利用盾构法能有效提升施工效率,并实现地铁隧道施工的自动化。
        北京市政建设集团有限公司  江苏省常州市  213300
        摘要:社会物质生活水平的不断提升使得人们对活动空间的需求量也在不断攀升,在城市交通问题的解决过程中,地铁成为了而一种行之有效的方式,地铁隧道施工过程中充分利用盾构法能有效提升施工效率,并实现地铁隧道施工的自动化。在当前的地铁施工中盾构法也逐渐成为一种使用频率非常高的方法之一。文章主要从地铁盾构隧道施工方面进行了阐述,并对施工质量控制方法进行了探索,希望能够对地铁隧道的施工关键点质量控制提供可参考的价值。
        关键词:地铁隧道;盾构法;质量控制
        引言
        社会经济发展水平的不断提升使得人们的生活方式发生了巨大的改变,面对当前城市地面交通的严重拥堵问题地铁建设已经逐渐成为一种重要的解决方式,在地铁隧道施工过程中盾构法的应用能够有效提升施工效率,在当前的地铁隧道施工中已经成为了一个非常重要的环节,盾构法的应用能够极大环节施工劳动强度。因此,针对地铁盾构隧道施工使用合理的施工技术实现对施工质量的严格控制,才能保障地铁隧道施工的安全性。
        1 地铁盾构隧道施工原理分析
        地铁盾构隧道施工方法的应用已经拥有了悠久的历史,其最大的特点是在施工实践中充分利用特制的钢结构来实现对土体结构的有效支撑,并以此来保障隧道施工的安全性;施工中按照实际的设计隧道轴线来向前掘进[1]。
        目前地铁盾构隧道在国内的应用中主要可以分为安装和拆卸、地层开挖和推进、衬砌支护拼装以及防水施工等几个主要的工序[2]。首先充分应用地下连续墙体技术来实现对地铁站的建设,并以地铁站为中心,从两端竖井将盾构组件吊入站内并进行安装,随后从车站的一端竖井开始严格按照提前的设计路线来进行土体的掘进,一直到土体的另一端。另外,为了保证掘进过程中能保证工作面的稳定,并有效预防掘进中出现塌方现象,在实际施工过程中会使用盾构机来进行开挖施工,同时还需要为盾构机配置反力架等相关的设备,这样就能让盾构机与反力架设备共同组成的有效的支撑体系。此外,土体的开挖以及衬砌装配过程中,充分借助千斤顶能够有效克服在掘进过程中受到的阻力问题,有效保障了盾构机的掘进速度。盾构隧道施工方式能实现隧道快速掘进,而且施工中收到的干扰因素小,具有较高的信息化、自动化水平,施工安全性也比较高。
        2 国内地铁盾构施工质量控制措施分析
        2.1 防水施工质量控制
        防水施工首先要实现对水泥质量的严格控制,对于地铁隧道来说尾部间隙的填充是第一道防水线。要充分保障使用的水泥强度以及渗透性达到标准要求;其次,防水层作为隧道重要的防水保护层,也要对其质量进行严格控制,针对防水材料实施严格的质量检测,并实现对材料样品的有效核实,坚决杜绝在施工中使用不符合质量标准要求的防水材料。再次,要针对管片的衔接位置严格控制防水质量。针对此时道床表面的手孔封堵将其与混凝土道床浇筑同时进行,以此来避免在手孔及管片拼接位置出现渗水问题,另外,针对这一环节还需要对隧道中裸露的螺栓、螺帽、垫圈等进行严格的防锈处理[3]。需要注意的是,实现手孔的封堵前,首先要针对管片连接位置的螺栓等进行详细检查,保障螺栓的紧固状态,并针对手孔严格清理其中的杂物、浮尘等;最后要实现对堵漏质量的有效控制。地铁盾构隧道使用过程中要针对各个渗漏点情况进行严格检查,并充分结合实际施工数据情况来制定出更加贴合实际的堵漏施工方案。此外,针对施工单位的堵漏施工监理机构要进行严格检查,重点针对所有的渗漏点位置进行严格处理,并做好相应的检查记录,对于堵漏效果也要相应做好书面记录。从上述几个方面实现严格控制后就能有效提升地铁盾构隧道施工的防水工程质量。
        2.2 管片生产质量控制
        针对管片的生产环节,要针对生产设计方案、管模质量、原材料、组模、脱模、混凝土浇筑、混凝土配比、后期养护、产品试验等几个环节进行全过程质量监管[4]。

首先,提前三个月针对管片生产做好施工组织和审查工作,保障施工单位以及施工人员的专业性;其次,对管片试片生产过程进行严格控制,第一个环节在完成管片的拼装并通过渗漏检测后才能进行后续的批量生产。同时,要针对混凝土的配合比进行严格控制,采取不定时抽检方式,来保障混凝土配比数据处在标准要求范围内;另外,针对管片的混凝土浇筑环节要严格落实旁站监督工作,针对混凝土的抗压、抗渗漏以及管片的渗漏试验采取抽样检查的方式进行严格控制;最后,成品管片的必须要经过厂内以及进场两个严格的检验环节后才能实际投入施工使用。通过检验后能够保障管片的拼装以及进场都能达到地铁隧道管片成品的质量标准要求。另外,管片在进行蒸养的过程中,需要针对升温、恒温、降温等各个阶段的原材料进行严格控制,在此基础上才能有效促进地铁隧道整体的施工质量水平提升。综合来看,盾构隧道工程的初期阶段针对个施工工序进行严格的质量控制,对管片成品的报废制度进行严格在执行,这样才能实现地铁盾构隧道施工质量的全面提升。
        2.3 盾构结构掘进机管片拼装
        施工人员的施工经验以及施工态度会对盾构结构以及管片拼装质量产生较大的影响。
        (1)作为质量监管人员需要针对施工日常做好巡检工作,重点针对管片拼装过程中的错台、渗漏、破损、裂缝等现象做好相应的记录工作,发现问题管片要严格要求施工单位进行及时更换。
        (2)在施工环节要针对盾构推力、扭矩、管片选型以及地质状况等相关的参数进行详细的分析,以此来实现对地铁隧道管片拼装效果的额有效控制。
        (3)针对管片拼装环节,建立机构的质控人员要严格落实三环拼装、折弯、拉拔、捡漏等四项试验。针对检测环节通常会选择三环管片的水平拼装模型进行抽样检测。
        (4)完成一个管片的拼装后,要充分利用钢卷尺、塞尺等工具来针对管片的环内径以及纵向管片之前的缝隙大小进行详细检测,同时还需要针对螺栓以及孔的间隙进行严格检测。在检测过程中通常采取的是分级加荷方法,按照10kN的梯度来进行递增,每次施加载荷活要静止1min,并对压力数据以及变形量进行详细记录,并最终这对缝隙的载荷以及破坏载荷进行详细计算。另外,如果管片为预埋件,后还需要这对管片的螺栓套实施破坏性的抗拔试验,以此来对预埋管片的最大拉拔力进行检测。
        (5)管片出厂的各个流程也要进行严格的控制,以此来保障管片的整体质量水平。针对各个环节进行质量控制过程中,要保障钢筋混凝土管片的宽度误差严格的控制在±1.0mm范围内,而且针对其弧长、弦长等参数将其偏差严格的控制在±1.0mm范围内,厚度方面要将其误差控制在+3.0,-1.0mm。
        3 结束语
        地铁盾构隧道施工方法的应用历史比较悠久,而且在多年的实际应用和研究过程中已经逐步实现了完善,在技术体系方面也在逐步趋于完善,在当前的城市地铁隧道施工中实现了广泛应用。
        参考文献:
        [1]牛占威,张文新,李云涛,李文玉.超大直径海底盾构隧道施工管片上浮与开裂控制技术[J].建筑技术,2019,50(S2):26-29.
        [2]成彬.地铁盾构遇硬岩地层掘进时的施工技术难点及监理对策探讨[J].建材与装饰,2016(15):214-215.
        [3]张军.富水复合式地层地铁盾构管片上浮控制技术[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2018,31(S2):46-50.
        [4]邓洋.地铁施工盾构空推过既有矿山法隧道施工组织设计——以广州地铁6号线二期工程为例[J].隧道建设,2015(S2):138-142.
        作者简介:何奇(1985-02-12),男,满族,籍贯:北京市通州区,学历:本科,研究方向:隧道。
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