城市轨道交通系统中盾构施工技术问题分析游冲.docx

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1、城市轨道交通系统中盾构施工技术问题分析游可摘要：在城市可持续发展过程中，轨道交通工程建设规模愈加扩大，其中盾构技术得到了十分广泛的应用，已发展成隧道施工中的关键技术之一。本文以实际工程为例，对盾构施工过程中常见问题进行了分析，然后提出了相应的处理措施，可供参考。关键词：城市轨道交通；盾构施工；技术问题引言近年来，随着我国经济的快速发展，我国的交通行业也得到了空前的发展盛况，特别是城市轨道交通隧道的发展，它具有便利和快捷的特点。基于此，如今城市轨道交通隧道盾构的技术在地下管道施工中得到广泛运用，并由此成为城市交通的组成部分，然而其施工的关键技术也得到人们的广泛关注。1盾构施工技术的优势与劣势分析

2、在城市轨道交通隧道结构建设中应用盾构施工技术有诸多优势，首先它能够提升隧道结构掘进的速度，同时它还能够大大强化轨道交通隧道施工的自动化水平，其次盾构法施工技术在具体施工中对周围环境的附加影响相对较小，最后盾构法施工具有较高的经济性。总体来说轨道交通隧道结构应用盾构施工技术能够有效提升自动化效果，减少人工操作难度，不影响地面交通运行且不会受到天气等外部因素影响，是一种操作效果较好的隧道掘进施工技术，不过盾构施工技术也有一定的劣势，首先其施工环境适应性不强，一些岩土结构特殊的区域不能使用这一施工技术，其次就是购入盾构机械需要投入一定的资金，前期成本较高。2工程概况某处轨道交通工程区间地形起伏较大，

3、影响范围内房屋及管线征迁工作均已完成。明挖区间最大开挖深度约为25.73m,座落在中风化泥岩上，基坑开挖宽度为34.9-46.0m,后期根据设计场坪高程进行回填，且顶板以上覆土厚度22叱盾构工作井最大开挖深度约为15.44m,设计开挖尺寸为21.2mX28.6mX15.15m（长义宽义深），后期回填至设计场坪高程，覆土厚度为2.5mo地下水主要为基岩裂隙水。工作井及区间采用明挖顺筑法施工。风井围护结构为钻孔灌注桩结合内支撑体系、明挖段采用放坡+土钉墙的支护结构形式，基坑保护等级在桩+内支撑及钻孔桩段为一级，放坡+土钉墙段为二级。盾构工作井和明挖区间平面图如图1所示。图1盾构工作井及明挖区间平面

4、图/m3盾构施工技术容易出现的问题及其解决办法1）加固不牢固。在施工初始阶段，出现频率最多的问题是端头土体施工不牢固，其主要的解决办法是考查端头土体的实际状态，针对性地选用合适的加固技术，在加固位置和始发井间会有孔隙，要采用其他的方法解决。2）打开洞门时有土体坍塌。打开洞门时，经常发生土体塌陷以及流失，如果出现问题的面积小，则可以先破坏洞门混凝土，同时用喷素混凝土将土体临空面紧密封闭起来。3）开始时盾构工具出现“叩头”现象。在开始的时候，盾构工具接触掌子面、离开加固位置时就会发生盾构工具“叩头”的问题。所以，一般在开始时，要将盾构工具的位置提高，用科学的方法设置始发导轨，加快运行速度，这样就可

5、以防止“叩头”或缓解“叩头”造成的危害。4）支撑系统不平衡。在某些条件下，因为盾构机在施工中出现推力或扭动幅度突然变大，致使其失去平衡，就会致使所有的始发工作前功尽弃。要预防支撑系统出现失去平衡的情况，另外，在开始环节及时检查支撑系统状态。4盾构挖掘时问题的解决办法4.1 盾构挖掘施工中刀具设备的维护和修理4.1.1 维护刀具设备的办法1）利用合适的掘进推力：按照所用滚刀的数量以及每把刀能够承受的径向力的极值，计算出刀盘所具有的最大承受力，辅助上士压反作用力、摩擦力、拖力及尾刷所受阻力等能够计算油缸所受的最大推力，依据获得最大推力，避免刀具设备过载。2）按照盾构机贯入度计算理论公式即Pe=V/

6、n,可知贯入度和刀具受力呈正比关系，在lOOMPa以上的岩石地层掘进时，贯入度要控制W4mm。在软质的岩石掘进时，贯入度要控制在W25mm。3）要定期更新功能性变差的刀具：其中一个滚刀出现故障，附近的刀具也会随之遭到影响，所以，应该积极主动定期检查以及更新滚刀、切削刀具，布置过渡刀时，距离刀具控制W5mm。4）保证喳土改善效果以及使添加剂产生的效果变好，提高喳土的流动速度，避免形成泥饼，降低刀具被泥饼包裹的频率。4.L2维修或更新刀具如果出现掘进速度减慢、推进的阻力变大、温度升高等现象，说明刀盘刀具已经出现了损坏，一定不要继续掘进工作。需暂停工作，仔细检查刀具。防止因为强行掘进致使刀盘出现损坏

7、。如果发现刀盘很大程度上磨损了，一定要及时修复或更换。维修工作中的主要危险源是地质危险，地质出现涌水涌沙现象，威胁工作人员和机器、设备，而且对基本定型的隧道结构和与之相连接的车站结构带来损坏。当在土仓前进行施工时，既要保持原地层处于稳定状态，还要在开挖到修复的整个过程，土体一定处于稳态。开仓工作的前期工作是操作人员要了解开仓任务和性质，然后确定地层稳定状态，采取针对性的解决办法。施工中盾构修复刀盘方面：使刀盘的整体结构变回原样，调整刀盘对施工颗粒的大小制约，使变形的盾壳复原；对整个刀盘开展加固工作。将每个辐条和辐板焊在一起，在刀盘的每个开口位置设置钢板，最后构成环形圆箍。如果刀具磨损程度大，不

8、能进行修复工作，就要换新刀具。4.2解决地表下沉的办法1）科学地设置土压力标准值，凭借经验和计算公式确定土压力标准值，根据施工的具体条件，利用针对性强的计算方法。2）受到的土水压力不均衡：要改变推进速度和螺旋机转速，保证舱压力和受到的土水压力保持一致。另外，根据具体施工需要，选择合适的辅助方法使围岩处于稳定状态。3）降低围岩扰动的办法：旨在降低盾构和围岩之间存在的摩擦力，解决办法就是尽量降低盾构发生偏转及横向偏移，避免出现蛇形。4）避免出现盾尾缝隙下沉和壁后注浆出现地基隆起的办法：按照围岩具体情况，利用合适的注浆材料，其具备渗透性好、凝聚力大的特点，壁后注浆要和盾构推进保持同步。避免因为二次注

9、浆所发生的下沉，尤其是对于黏性土，一定要注意因为二次注浆所导致的地基隆起现象。5）避免开始衬砌出现变形的方法：要利用形状保持工具稳定，提高管片的拼装精度，同步操作并进一步拧紧接头螺栓。4.3温度失衡问题解决办法1）合理增加仓内的水量。盾构工作时，增加含水量，可以湿润渣土，缩短刀盘冷却时间，结果良好。2）严格把关进口冷却水水温。控制冷却水温度在标准范围内。3）根据施工环境不断改善原有盾构机的通风效果。本工程主要利用机内安装抽风式盾构机，因为天气等原因致使机内抽风力度不强，操作室温度很高。要及时修理，将其改为机内压风。结语综上所述，在城市轨道交通系统施工过程中，盾构施工不可避免会出现各种问题。但是由于盾构施工成本低、施工效率高、施工安全系数高，依然是当前常用的施工技术。进行施工时，为了避免出现施工问题，保证施工质量，需要做好施工准备工作和控制工作，对施工进行精细化安排，以达到施工要求。参考文献1刘世龙.地铁盾构法施工中的常见质量问题及防治措施分析J.企业改革与管理，2017(24)：209+212.2郭海天,地铁施工中盾构法应用技术探析J,工程技术研究，2018(8)：82-83.3马振廷.地铁盾构施工的质量与安全控制探究J.住宅与房地产，2018(16)：158.4齐强,地铁盾构法施工技术要点分析J.居舍，2018(23)：77.一全文完一