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浅谈地铁施工暗挖隧道爆破施工技术黄登华

发表时间：2020/11/10 来源：《基层建设》2020年第22期作者：黄登华

[导读] 摘要：地铁项目建设危险性大，进行施工过程中，地铁隧道施工是难点之一，稍有不慎就容易出现安全事故。

        浙江省高能爆破工程有限公司浙江杭州 310030
        摘要：地铁项目建设危险性大，进行施工过程中，地铁隧道施工是难点之一，稍有不慎就容易出现安全事故。为保证地铁工程建设质量与安全，给人们出行带来便利，本文主要针对对地铁施工暗挖隧道施工技术进行探讨，希望带个大家参考意义。
        关键词：地铁工程；暗挖隧道；隧道施工
        引言
        城市化进程的加快，使城市地铁建设工程项目不断增加，一些城市地铁建设已经进入到良性发展轨道，地铁线路越来越多，地下形成了环线交通，有效缓解了城市地面交通压力，保证了人们快速出行需求。地铁建设的快速发展，也推动了施工技术创新，各种施工方法也得以充分利用，提高了施工安全性，保证了整体工程建设质量。地铁区间隧道越来越多的出现在城市地铁建设中，保证了地下交通的快捷顺畅。城市修建区间隧道难度大，复杂程度高，主要会受地面建筑、城市交通、环境保护等诸方面的影响，地下工程比一般山岭隧道施工技术要求更高。
        1暗挖隧道的施工原则
        根据项目实际情况，施工时为了避免扰动四周的围岩，需要应用小型机械配合开挖。暗挖隧道施工原则为：超前导管注浆加固、严格控制注浆、合理设置开挖长度、增强支护稳定性、及时封闭处理、勤测量。另外，为了保证施工安全，按照开挖一段、支护一段、封闭一段的工序进行施工。暗挖地铁区间隧道的时候，最关键的工作是采取有效的措施避免掌子面塌陷，应用浅埋暗挖施工方法进行施工时，要抓住施工重点，构件安全的质量管理体系，提高项目施工的合理性和有效性。
        2暗挖隧道施工常见问题及原因
        2.1超挖或欠挖问题
        初期支护是推进工程建设的保障，当前，往往会出现欠挖或者超挖的情况，影响了工程的整体进度，建设安全得不到保障。造成这种问题的成因是：相关技术人员责任心不强，没有进行设计与计算，工作态度不端正，没有严格按照实际需求做好地下结构形式测量，整体测量的频次不足，仅简单测量掌子面控制点的位置，没有对闭合面进行科学精准测量，工作上缺少主动性、自觉性、系统性。初期作业都是使用机械对周边开挖修整，往往控制不当，造成了超挖现象，增加了工程投入，影响了整体进度。还有一些施工单位，没有经过批准就随意调整已验收完成的格栅。导致超挖的另一个因素是爆破作业，不仅出渣量和衬砌量增多，更主要是影响了工程的进度，增加了工程整体造价，局部超挖严重影响周边的稳定度，应力集中造成围岩稳定性差，而欠挖直接影响衬砌厚度。
        2.2支钢格栅连接问题
        应用CD法对大断面进行开挖时很容易出现这种问题：连接格栅错位较大，无法安装钢螺栓。之所以出现这种问题，主要是因为前面格栅架设控制不够严格，实际施工时虽然每榀格栅间距都在规定范围内，但是前后导洞施工一般不在同一个时期，允许误差累计到最后就会导致最后一榀格栅偏差较大，甚至轴线发生偏位，导致钢螺栓无法正常安装。
        2.3施工进程控制
        地铁施工需要满足工期需求，一些施工单位为了赶工期，就会盲目操作，不顾环境及条件受限，导致事故量增加，安全度降低。地铁暗挖隧道施工环境是多变的，具有特殊性、多变性的特点。一些施工建设单位为缩短工期，在质量与安全得不到保障的前提下，施工时会采用平行施工，也就是在同一个施工段开展多项施工作业，虽然能够在一定程度上保证效率，但却存在极大的安全隐患，施工过程中会受施工场地面积、工序复杂的约束，如果遇到的问题得不到解决，则会增加危险系数，如暗挖隧道施工要反复转换断面，如果没有科学的计算与指导，工作人员就会盲目建设施工，在数据计算不精准的情况下，容易出现断面跨度大，造成安全问题。
        2.4防水材料应用不合理
        隧道的渗、漏水问题也是暗挖隧道施工时经常出现的问题，这类问题的发生往往会给隧道的稳定性带来巨大的影响。导致隧道渗水、漏水的原因主要有两个：
        （1）防水材料的安装缺乏规范性，比如防水材料焊接不到位、防水板搭接长度不合格、止水钢板焊接质量差、止水钢板存在漏焊现象等。

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        （2）施工时没有保护好已经完成施工的防水工程，比如防水板被外漏的钢管或者钢筋穿透、热熔垫片的数量不合格、基面清洁不够彻底、止水带扭结、翻滚等导致的防水带失效。
        2.5周边建筑物影响
        暗挖地铁隧道是在城市内部进行的，要全面考虑到周边建筑物的情况，为防止给周围居民带来影响，需要采取保护性措施全面保证地面建筑的安全。对现场进行全面的调研，经与业主方、施工方、设计方、监理方技术交底讨论，形成多种方案，保证施工能够顺利进行。
        3隧道暗挖施工技术
        3.1严格遵循施工顺序
        要严格矿山法暗挖区间施工流程，保证施工整体推进。一是大管棚施工前，需要在横道和正线连接位置搭设一圈大管棚，保证施工整体推进。二是超前小导管施工。要根据设计方案要求，全面做好图纸熟悉，把握好隧道拱部位置，可以适当设计超前小导管，保证超前支护能够顺利完成，要对大管棚及超前小导管质量做好检测验收，只有保证合格后，才能破除洞门，架设格栅保证初衬支护质量与效果。三是土方开挖。这个环节要使用 CRD 法配合 CD法进行暗挖区间作业，保证整体施工顺利推进，为了保证工程的安全，推动良好进度，要相关技术人员、施工人员开挖前做好地质勘测，掌握当地的地形地貌，严格做好支护方法的选择。四是网片及钢架施工。开挖施工后要做好格栅钢架的及时安装，保证整体安全，要对格栅钢架质量做好检测，保证材料质量，确保安装效果，只有全面合格后，才能喷射混凝土，要把握好混凝土材料的性能，喷射自下而上逐层进行。暗挖隧道贯通后做好二衬施工。
        3.2隧道断面工法转换施工
        暗挖隧道施工中，因为隧道功能需求不一样，所以断面转换形式也是多样的，比如 CD 法转换台阶法、大断面转换小断面以及 CD 法转换双侧壁导坑法等，其中双侧壁导坑法是最为重要的一种转换 CD 法。针对不同断面之间转变隧道施工方法时，可以设置渐变扩大段完成具体的转换。处理施工界面时重点关注过渡区域的处理，严格把控，避免出现交接失误和导致严重的质量问题。
        3.3二衬钢筋施工
        二衬钢筋施工决定施工的安全，一定要全面做好钢筋的绑扎施工，保证整体工程质量。绑扎二衬钢筋要做好基面的处理，保证表面清洁，严格施工顺序，确保各环节质量，特别是需要注意做好铺设防水卷材、绑扎内层外层钢筋、绑扎勾筋、设置混凝土垫块、验收钢筋绑扎质量等环节上，要严格管理，精细流程，做好质量控制与检查，避免埋下不安定因素，影响后期施工。为了保证效果，绑扎前需要设置钢筋位置线，确保正确的位置后，才能进行钢筋的绑扎，通过环向定位，能够全面提高钢筋施工质量，确保钢筋数量。根据设计的长度做好勾筋安装，不能随意勾拉内外层钢筋，避免出现安全事故。要全面做好工程的检查，确保整体工程稳固、牢靠、不存在偏斜移位，混凝土浇筑施工一定要严格管理，发生偏移的情况，要立即做好处理，保证断面得到良好的修复，维护整体施工安全与质量。
        3.3隧道平行旁穿管线
        隧道掌子面超前探测深度为 3~5m，要以具体调研的参数为准，做好全面的施工建设。坚持先护后挖原则，保证进度与质量，维护好生产安全。需要使用注浆加固的方法对管线前后 5m 范围内进行加固，注浆浆液为纯水泥浆液，如果渗漏则要进行全面调整，使用水玻璃浆液进行施工，要全面把握好配比度，保证稳定与质量。要全面强化测量监控，重点检测阀井及管线接点，通过基准值对比，合理解决好变形的问题，采用布点监测对地面沉降监测。要科学制定合理的管线方案，保证管线正常，实时检测洞内变形情况。
        参考文献
        [1]宫本福，李宏安，栾文伟.地铁暗挖隧道下穿莲花河及侧穿莲花河桥施工技术方法的研究[J].铁道勘察，2017（2）：61-67.
        [2]王亮.地铁浅埋暗挖施工地层沉降特征及影响因素分析[J].工程技术研究，2016（7）：39，44.
        [3]王亮.地铁浅埋暗挖施工地层沉降特征及影响因素分析[J].工程技术研究，2016（7）：39，44.
        [4]雷蕾，何伟.地铁暗挖隧道下穿既有车站风险控制分析[J].建筑工程技术与设计，2018（8）：2176.