地铁盾构法施工中的常见质量问题及防治措施分析

地铁盾构法施工中的常见质量问题及防治措施分析

中国水利水电第七工程局有限公司城市轨道交通工程分公司

摘要:在利用盾构法进行地铁施工的过程中,容易产生的质量问题有很多,这些问题严重影响着盾构隧道的质量,为了使质量问题能够被有效的避免和解决,提出相应的措施很有必要。因此切实解决盾构施工过程中的质量问题是地铁施工重要环节,同时也是实现地铁百年工程的基础。

关键词:地铁盾构法;质量问题;防治措施

1地铁盾构法施工质量问题简要说明

对于工程项目的建设而言,存在质量问题是不可避免的,尤其是地铁建设这种高难度工程项目。当前阶段,由于对地铁施工过程中一些影响性因素的忽略,导致各类质量问题迟迟得不到解决,若要从根本上杜绝此类事件的发生,需对常见质量问题进行统计,通过分类整理和数据处理,最终制订详细的质量问题解决方案。与其他工程建设项目不同,地铁工程建设具有一定的特殊性、复杂性、专业性以及技术性等特点,无形中增加了施工的难度。施工过程中,如果质量问题长期得不到有效解决,不仅增加了施工难度和成本投入而且还严重影响了盾构隧道的质量,造成安全隐患。因此,如何有效减少和杜绝盾构法施工过程中的各类质量问题显得尤为重要。

2地铁盾构法施工常见的质量问题

2.1盾构端头井加固不到位

盾构始发、接收端头井加固是盾构施工中重要的一环,其加固质量的好坏会直接影响到盾构机能否顺利始发、接收。但是由于地质、水文等原因的影响,导致端头井加固过程中加固效果不理想。以天津地区为例,洞门处地层多为粉砂层且含水率较高,导致端头井加固难度较大,加固质量难以有效保障。

2.2盾构姿态与设计轴线偏差

(1)盾构超挖或欠挖,造成盾构在土体内的姿态不好,导致盾构轴线产生过量的偏离,尤其在曲线段施工过程中,对轴线偏差富人控制难度加大。(2)盾构测量误差导致轴线的偏差。(3)盾构纠偏不及时或纠偏不到位,导致轴线偏差。(4)盾构在非常软弱的土层中推进时,如果停止推进的间隙过长时,正面平衡压力严重损失时,会导致盾构下沉,引起姿态偏差。(5)拼装管片时,拱底块部位盾壳内清理不干净,有杂质夹杂在相邻两环管片的接缝内,使得管片下部超前,轴线产生向上的趋势,影响盾构推进轴线的控制。(6)同步注浆量不够或浆液质量不好,引起隧道沉降,而影响推进轴线的控制。

2.3管片错台、破损

管片错台、破损是盾构施工过程中常见质量问题,造成的原因主要有以下几方面的:(1)由于拼装工技术水平有差异,拼装过程中操作不当导致管片拼装出现错台、破损等问题;(2)管片质量不满足要求,形状有偏差,在运输途中出现破损,裂缝等现象导致在管片拼装过程中出现错台、破损等问题;(3)由于拼装机性能不同且机械精度不够、盾尾间隙过小、千斤顶布置不合理、各千斤顶推力相差过大等,导致管片拼装或盾构推进过程中出现错台、破损等问题。

2.4隧道渗漏水

隧道渗漏水是地铁盾构施工中最常见也是最难解决的问题,其产生的原因主要有以下几点:(1)盾构机始发、接收过程中洞门防水措施没做好,环梁施工质量不到位导致洞门处漏水;(2)管片自身质量缺陷,在管片生产过程中,设置密封垫的沟槽部位混凝土不密实有水泡、气泡等缺陷,管片拼装完成后,水从绕过密封垫,从水泡、气泡孔处渗漏进来;(3)壁后注浆不饱满、不连续导致密封效果差,管片顶部积水在密封垫压实比较薄弱的地方产生渗漏;(4)管片错台、破损导致管片密封条破损,密封效果不好,从而出现渗漏水现象;(5)盾构前进反力不足,易导致管片接缝不严,致使管片渗漏。

3提高地铁盾构施工质量的措施

3.1健全管理制度

首先,要保证各管理部门功能的完善性,对相关部门和机构进行优化调整。另外,根据地铁工程实际情况,对工作人员进行合理安置和分配,科学管理,确保地铁管理的有效性和进度的有序性。虽然目前我国地铁工程的管理制度还不够完善,但是可以在原有管理制度的基础上,借鉴一些国外先进管理经验,再由相关人士和经验丰富的技术人员进行探讨总结,制定出一套更加科学合理、符合我国国情的地铁工程管理体系。

3.2做好场地环境管理

施工现场环境对工程质量的影响会贯穿于整个施工过程中。合理的场地设计,完善的现场管理,对于保证各项工作的有序进行,提高工作效率,降低生产成本,缩短工期具有重要意义。现场管理应该是多个部门共同维护的结果,其中监理部门的责任最大,因此通过监管应该形成完善的责任机制,在保证各项工作稳妥进行的同时,将责任制精细化落实,一旦出现问题,及时解决并由相应的人员负责,提高所有施工人员的责任意识,从而保证建设工程项目施工的每个环节。

3.3制定应急方案

地铁工程的施工会受到较多因素的干扰,因此容易出现难以按照原计划施工的情况。对于施工过程中违反施工计划的情况,应该仔细分析造成这种现象的原因,并积极采取一定的措施进行弥补,努力将保证施工计划的顺利进行。具体采取的措施有:增加资源的投入,通过合理规划,优化施工作业次数;保证施工单位的施工水平,通过改善施工方法,积极引进先进高校的施工手段;采用阶段性测试管理考核办法,对实际施工情况给予一定的奖惩;通过利用具有法律效益的合同合理规范相关人员,在保证施工质量的基础上,确保各部门工作高效开展。

3.4控制盾构端头井加固质量

对于不同地区,不同地质、水文特征采用不同的端头井加固方法,如三轴搅拌桩加固、高压旋喷桩加固、冻结法加固等等,对于特殊地层也可将几种方法结合一起使用,达到加固效果。在加固过程中要严格控制施工质量,以三轴搅拌桩为例,在加固过程中控制好浆液质量、搅拌速度、提升和下沉速度、加固深度等,保证加固后土体qu28为不小于1.0Mpa,渗透系数不大于10-7cm/s。

3.5控制盾构姿态避免质量问题

控制好出土量使盾构的出土量与理论值接近,减小超挖和欠挖,保证盾构机在土体中的压力平衡,与设计轴线偏差控制在±50mm范围内。盾构施工测量由有经验的专业测量人员负责,减小测量误差。盾构纠偏应及时且按规定纠偏禁止纠偏过猛,单次纠偏量不超过±5mm。盾构推进应连续进行,停歇间隙不宜过长。拼装管片时,将盾尾清理干净。控制好同步注浆量及浆液的质量,确保管片与土体间隙填充密实。

3.6隧道渗漏水的解决措施

盾构区间渗漏水主要是由管片自身质量缺陷、管片止水条脱落、管片衬背注浆不饱满、掘进过程中推力不均匀、管片拼装质量控制不严格、转弯处转弯环选型不准确等原因导致的,故在施工过程中需加强对管片质量卡控针对管片存在的麻面、气泡等缺陷问题,加强生产控制、出场验收和进场验收。管片生产过程中安排专人驻厂进行质量卡控;出厂时对管片再次验收,及时对存在的不可避免的缺陷进行修复,同时注意吊装过程中对管片的损伤。进场管片严格把关,同时与监理进行联合验收,实现管片“零缺陷”。应加强管片注浆管理,在同步注浆过程中合理掌握注浆压力,使注浆量、注浆速度与推进速度等施工参数形成最佳的参数匹配,及时进行二次补注浆,使浆液能有效填充管片与土体间间隙。

结论

总而言之,地铁盾构施工过程中质量问题难以避免,但是可以及时采取补救措施,避免质量问题发展成为潜在安全隐患,影响到地铁工程施工的顺利进行。希望通过本文论述,可以为类似研究提供借鉴与参考。

参考文献:

[1]张伟.地铁盾构法施工问题及解决方案[J].科技视界,2014(20):130+179.

[2]刘长旭.地铁施工盾构法的施工技术研讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(13):160-161.

[3]娄月,高海宾.地铁盾构施工技术问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(04):221-222.

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