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【摘要】隨著城市化建設速度越來越快,城市交通問題也日益嚴峻。在此背景下地鐵工程建設得到了蓬勃發展。相較于其他工程建設,地鐵工程施工環境復雜、風險要素較多,一旦出現質量安全問題,可能會造成嚴重后果。暗挖法是地鐵工程常用的施工方法。論文分析了暗挖地鐵施工容易出現的質量安全問題,并從施工安全、施工質量兩個方面提出具體的控制措施。
【關鍵詞】暗挖;地鐵施工;安全控制;質量控制
1引言
在工程建設施工中,暗挖是指在地下開挖與修筑襯砌結構的施工方法,不挖開地面,全部作業在地下進行。頂管法、鉆爆法、掘進法、盾構法、淺埋法以及沉管法等都屬于暗挖法。由于地鐵多分布在建筑與地下管線密集、人流量大的區域,在施工過程中必須對地表沉降進行有效控制,盡可能降低對周邊建筑、地下管線與行人的影響。在特定條件下采取暗挖法能夠在一定程度上提高地鐵工程施工安全性,但做好暗挖地鐵施工中的安全質量控制工作非常關鍵[1]。
2暗挖地鐵施工易出現的質量安全問題
1)測量方面。在暗挖地鐵施工測量過程中,樁點丟失、損壞等是常見的質量問題;此外測量方案也可能出現問題,如針對性不足、可操作性不強;在復測控制網時,沒有按照規定的頻率進行。2)隧道開挖過程。超欠挖嚴重、光爆效果差是地鐵隧道開挖過程中出現的問題,此外還可能出現以下質量安全問題:隧道的開挖進尺不符合驗標要求或超出設計尺寸;對開挖工藝進行隨意變更;在不同平面布設測點,未在基巖內埋設收斂測點,沒有保護好測點導致其被破壞;沒有根據設計方案設置淺埋段的地表沉降觀測樁;未能及時處理超過報警值的監控量測數據[2]。3)初支施工過程。初支護施工往往容易出現以下質量安全問題,例如:沒有按照規定要求進行注漿;超前小導管數量未達到設計要求;混凝土噴射不平整、噴射厚度不夠、養護工作未能做好;沒有使用螺栓連接鋼架,2個鋼架之間的距離過大且底腳懸空;初支護厚度未達到設計標準,存在較為嚴重的滲水現象。4)地表沉降。在暗挖地鐵施工中,由施工引發的沉降問題主要表現在兩點:一是開挖進尺長度;二是初期支護施工速度。在地鐵隧道施工過程中,如果開挖進尺長度過大,會導致臨空面大,由此更容易出現沉降、坍塌事故。因此隧道施工要對開挖進尺長度進行嚴格控制,尤其是軟弱地層的隧道,降低地鐵隧道開挖風險,盡可能減少地層沉降。此外,初期支護施工速度同樣會影響沉降,在隧道開挖結束后,如果初期支護施工速度較慢,開挖面就會長時間無支護,很可能導致嚴重的沉降現象。因此,在施工過程中應適當加快初期支護速度,以此減少開挖面暴露時間,降低沉降量。
3暗挖地鐵施工中的安全質量控制措施
3.1暗挖地鐵施工中的安全控制措施
3.1.1區間隧道人防段穿越黃土狀土、卵石層施工
大斷面初期支護施工要堅持以下原則:小分塊,多循環,快封閉,勤量測,及時支撐,步步成環。對步序間距進行合理控制,確保每一道工序都在穩定、安全的情況下完成。要想對地表沉降進行有效控制、保護管線安全,在各個洞室的開挖過程中就要控制好拱頂沉降。在開挖與初期支護階段,控制沉降關鍵要做好以下工作:利用超前大管棚和小導管注漿加固地層、將臨時仰拱及時封閉成環、鋼格柵由各步鎖腳錨管固定。初期支護必須及時進行,以免開挖后出現土體不穩定現象。此外,在暗挖地鐵施工過程中,施工管理人員要充分利用現代化信息開展管理工作,認真做好量測、監控工作,及時獲取施工現場的信息并作出合理反饋,對現場施工進行科學有效的指導。采用暗挖法進行地鐵隧道施工,管理重點應放在支護參數、每循環進尺以及施工進度調整等方面。
3.1.2區間隧道下穿眾多市政管線
下穿管線段暗挖施工一定要堅持下列原則:管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測。對工序質量進行嚴格控制。根據地層情況合理確定開挖掌子面,開挖速度要快并且具有連續性。初期支護一般采用噴射混凝土,該環節同樣要加快速度,以免土層暴露時間過長而影響支護質量。針對地鐵隧道中的雨水管道及污水管道,在施工前需要做防水內襯,必要的導流措施也是不可缺少的。實時監控施工全過程,基于地層穩定性及其變化情況采取相應的輔助措施,包括臨時支撐的架設、掌子面的封閉或臨時加固等。嚴格監控與管理施工管道線路,基于不同類型的管線進行管線管理基準值的構建,對管線變形情況進行及時監控,并根據實際情況進行施工工藝的調整。嚴格監控施工過程中的地面沉降情況,針對沉降敏感的管線,還要采用布點的方式進行檢測。針對地鐵施工對地下管線造成的影響,施工管理人員及技術人員應及時做出評估分析,根據實際情況對監測頻率進行適當調整,為現場施工提供反饋指導。
3.2暗挖地鐵施工的質量控制措施
3.2.1根據地質情況選擇開挖方法
暗挖地鐵隧道施工通常采用臺階法進行開挖,主要原因在于斷面較小。采用臺階法開挖斷面,常用環形開挖方式,并預留出核心土,便于支撐開挖面,實現開挖面穩定性的提升,以免大面積暴露開挖面致使其倒塌。在對上下臺階的留置長度進行確定時,需要對機械設備的作業要求、現場地質狀況進行綜合考慮。對穩定性較好的圍巖,臺階長度可適當縮短,便于在初期支護過程中及時進行封閉;對于軟弱土體則要適當增加臺階留置長度,以免下臺階因地下水的軟化作用而出現失穩現象,導致隧道開挖施工安全性得不到有效保障。
3.2.2適時抽排地下水
在暗挖地鐵施工過程中,地下水是一項重要的干擾因素。要想實現工作面周邊土層穩定性及強度的提升,必須要將地下水排除。然而,如果地層以砂層為主,過度抽排地下水會造成土層固結,帶來大范圍的地層沉降,這就要求施工人員適時適當地抽排地下水。
3.2.3采取措施控制地表沉降
軟弱圍巖一旦遇水很容易產生崩解和失穩現象,如果施工現場無法利用降水井進行降水,則可采用洞內全斷面超前注漿加固的方式進行處理。在注漿過程中按照先周邊、后中間的順序進行,便于擠密土體,實現土地穩定性的改善。嚴格控制地鐵隧道初期支護質量,并認真做好監控量測、光面爆破、錨噴支護等一系列工作。在開挖隧道時盡可能采用短進尺、弱爆破的方式,以免過度擾動圍巖造成安全事故。針對軟硬不均勻的圍巖,特別是上部分全風化、下部分微風化的圍巖,開挖前首先要采用預注漿的方式對上部分全風化的圍巖進行加固,以此保證土體開挖穩定。采用臺階法進行地鐵開挖施工,在沒有封閉初期支護前要密切關注量測數據,如果初支收斂與拱頂沉降速率出現較大變化,需要將型鋼臨時仰拱架設在上斷面,對受力結構進行改善,從而控制沉降。
4結語
綜上所述,暗挖地鐵施工條件復雜、施工技術要求高,同時存在大量風險性要素。這就要求施工企業加大暗挖地鐵施工中的安全質量控制,認真分析暗挖地鐵施工可能出現的安全問題,并采取有效措施進行排除。對地鐵工程施工展開全過程、動態化的監督管理,規范施工流程與施工技術,加強對施工人員的技術培訓與安全教育,切實保障地鐵工程施工質量與施工安全。
【參考文獻】
【1】徐璟安.淺埋暗挖大跨地鐵車站施工技術[J].中國高新科技,2018(20):59-61.
【2】樊會超.淺埋暗挖地鐵車站的安全風險控制技術探討[J].北方建筑,2018,3(2):61-65.
作者:帥建兵 單位:中鐵十二局集團第二工程有限公司