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摘要:目前,我国的地铁工程建设发展迅速,我国的交通方式主要以公路为主,公路交通带动了经济发展,同时也使我国城市人口不断增加,导致交通压力增加。城市地铁隧道地下空间工程的建设,在保障不影响交通运行及对环境的危害较小的条件下,不仅缓解了我国城市间出行的交通压力,还开发了施工技术的先进性、施工空间领域的突破性。
关键词:地铁盾构隧道施工;质量控制;探究
引言
随着轨道交通的发展,地铁交通已经成为未来城市的重要公共交通设施之一。相较于其他的市政道路工程,地铁工程本身投资巨大,在施工过程中涉及的学科较多,施工环境也更为复杂,不仅存在较多的风险因素,而且一旦管理不善,势必给工程造成巨大的经济损失,导致地铁施工的成本增加。因此,研究分析地铁盾构隧道施工安全管理及成本控制具有重要的现实意义。
1概述
随着我国日益发展的物质和精神文化,城市化进度不断加快。城市人口日益增多,出行压力也随之上了一个新的台阶。我国城市间以地表公路为主的道路交通已不能满足现今的交通出行,而地铁隧道地下空间建设的发展增加了交通出行的多样性,同时缓解了城市交通拥堵的压力。我国多种多样的地质条件为城市地铁隧道地下空间建设带来一定的困难,且施工作业受制于地层中不良地质体、施工工序衔接不畅、地下管线埋深不明等原因,造成安全事故屡见不鲜。例如,在围岩地质情况复杂,节理、片理较发育,绿片岩夹层频繁出现且岩层具有不确定性和不连续性,主要结构面相互切割构成围岩不利结构面组合现象较多,给开挖作业带来不同程度的危险。除了天然的地质条件带来的施工困难,还有随着城市地铁与隧道地下空间的进一步开发,同期必须考虑地铁车站与综合交通枢纽相结合、地下管线错综复杂、交叉建设等情况,在这种复杂的综合环境下既要保证地铁隧道施工的顺利进行,又不能危及城市建(构)筑物、居民生活的安全与稳定。针对这些复杂的综合环境,首先应当对施工区域的地质条件和工程概况进行专业分析,运用科学有效的施工技术,解决综合环境问题与施工矛盾,保障施工安全、减少施工周期和经济支出为主要的研究内容。
2地铁盾构隧道施工的质量控制
2.1成本控制
(1)人员成本控制。人员成本是本工程的控制重点,人员配置采用两班轮流制,每个班组的人员不超过45人。同时结合施工实际情况,明确各岗位的工作职责,并培养施工人员养成对盾构机及隧道的清洁习惯,减少不必要的人工费用支出。(2)材料成本控制。在盾构施工过程中,一方面对于走道板、支架、轨枕等材料,选用一些可以重复使用的材料,虽然一次性投入较高,但通过重复使用可以有效避免资源浪费。另外一方面在施工过程中,一旦接近结束,要及时对走道板、螺栓等材料及时进行清洁和回收处理,提高物资回收效率,避免不必要的损耗量,降低材料成本支出。(3)设备维护费用。
本工程施工过程中,主要的设备使用和维护费用支出包括电力、润滑油以及配件的消耗,为了有效降低盾构机及相关设备的维修频次,本工程重点加强了设备的维修和保养效率,确保设备处于最佳工况,来降低设备电力、润滑油以及配件的成本支出。
2.2合理设定参数,采用多次压浆,加强沉降监测,控制地表沉降
要想让盾构施工的整个过程顺利进行,需要在操作的过程中时刻测算作用力,并将作用力的数值设定在规定的范围内。具体操作时,可以根据土质、埋深深度和水土的比例来合理进行计算,最终设置出合理的土仓压力。在盾构施工前通过浆液配合比试验,选定合格浆液,施工过程中注意注浆时间和剂量,及时填充盾尾间隙,有效的支撑土体,控制地表沉降,才能够更好地保证地铁盾构区间施工的质量。通过多次的施工实践,只有采取同步注浆、二次压浆等方式多次压浆才能更好地防止地表沉降。为了能够全方面监控盾构施工进程,需要在地面沿盾构轴线布置地表沉降监测点。根据区间情况,按正常区域在轴线走向上每6m设置一个监测点,每30m布置1条监测断面,每断面为9点,在轴线左右两侧设点,断面测点间距为距离轴线5m,10m。出、进洞段前100m、地质条件差及其他重点地段沿隧道轴线加密为每隔20m布设一监测断面。只有通过有效地布置监测点来对周边环境进行全面监测,才能在第一时间发现异常,并作出有效的预防措施。
2.3盾构法隧道施工的机械安全管理
(1)盾构选型。在本工程施工过程中,机械设备的选择尤为关键。相关施工单位必须结合施工现场的实际情况,对可能存在的各种安全风险加以识别,并以此为依据,选择最佳的盾构配置,包括盾构的主轴承等关键部件,以提高施工效率,减少设备的故障频次,降低设备维护费用支出,保障施工的安全。(2)压气作业。盾构设备均配备的压气系统,通过注入无油空气来提高盾构刀盘组件的压力,确保其与施工阶段外侧土层的压力保持一致。该操作过程中,受到施工作业空间以及空气中杂质的影响,存在一定的安全问题。因此在本工程压气作业过程中,首先,应当结合地质环境的变化,来合理进行刀盘的更换,降低压气作业的难度;其次,要求相关操作人员必须具有较高的身体素质,且每天的压气作业时间不超过240min;最后,做好相关的应急措施,配备必要的流动医疗舱,应对潜在的安全风险。(3)盾构刀具更换。在刀具进行更换过程中,首先,需要关注更换作业时所处的地质环境情况,采取必要的加固措施,避免出现岩石脱落、坠物等问题,导致作业人员失稳被滚刀伤害;其次,需要做好必要的安全措施,通过搭设稳定的支架和作业平台,提供充足的照明灯,确保更换作业的顺利进行;最后,为避免刀盘非期望转动导致人员出现伤害,在启动盾构设备之前,必须确认现场是否存在人员逗留或者不应存在的工具设备。
结语
传统的盾构技术主要是由安全技术、地下防水技术和隧道测量技术等诸多不同类型的技术所组成。在不断研究和实践的过程中,我国的盾构法已经变得相当成熟,并在地铁施工的过程中得到了广泛的应用。在未来,盾构法在施工的过程中也会不断地发展。
参考文献:
[1]徐毅兴.试论地铁隧道盾构法施工的质量控制措施[J].绿色环保建材,2018(2):132.
[2]王又平.地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施[J].黑龙江科技信息,2015(14):220.