城市地铁建设中采用盾构法施工可以有效的减少施工对地面建筑物、路面行车的影响, 但地铁隧道开挖过程中经常会遇到孤石群、硬岩, 或者经过长距离的上软下硬的地段, 此时利用盾构法施工刀具磨损比较快, 会影响到隧道掘进的速度, 因此, 需要将盾构法施工与矿山法结合起来使用。
一、工程概况
某市地铁7号线其中一标段施工时需要穿越岩层基岩隆起及孤石群段, 区间隧道需要穿行于粉砂、砾砂、全风化花岗岩、粉砂等地质土壤, 局部需要通过微风化花岗岩及中等风化花岗岩, 这种情况下, 为了保证施工安全以及工程顺利开展, 施工单位综合考虑各种因素之后, 选择盾构法与矿山法相结合的施工方法。盾构区间右线设计里程范围为YDK13+304.7~YDK14+237.85, 该标段的施工长度为954.732m, 其中纯盾构法施工的长度为710.294m, 复合施工标段的长度为244.438m。
二、施工工艺技术流程
(一) 施工准备
矿山法及盾构施工的分界面地表为空地, 但由于左线隧道掘进以及隧道开挖时地层失水导致临近的部分建筑物出现了开裂的不良现象, 盾构施工必须要能够比较安全平稳的进入暗挖空推段, 尽可能减少对地层的二次扰动, 施工单位在现场施工之前必须要做好空推准备。当混凝土施工强度达到设计要求的90%左右时, 需要隧道的填土工作, 填土的方向应从矿山法与盾构施工的分界面向竖井方向进行。竖井段到15m路段选择半断面隧道施工方法, 盾构机开始进入暗挖空堆前一段距离之前需要对管片的姿态进行测定, 一般情况下控制在50m左右即可, 盾构机检查选择人工方法即可, 同时急需要利用VMT测量导向系统对盾构机的推进姿态进行校正纠偏。二次注浆时, 要保证注浆效果良好。
(二) 暗挖空推段及盾构接口处理
矿山法隧道开挖之后, 需要将玻璃纤维筋格栅水平放置在端头墙位置, 要保证格栅与隧道端头的最后两榀密排格栅钢架同步架设, 两种格栅搭接时可以利用12号铅丝进行绑扎, 玻璃纤维筋格栅深入钢筋格栅的长度要超过300mm, 绑扎牢固后要利用混凝土喷灌密实。混凝土喷射施工与隧道最后三品密排格栅混凝土的喷射应同步完成, 混凝土喷射要在纤维筋网与水平格栅绑扎完成之后进行。端头位置三品密排格栅的设置如图1所示。端头墙处需要严格按照设计要求完成洞门预埋件的设置, 保证预埋件的位置准确、尺寸精确, 为了保证盾构机能够顺利的进入到暗挖空推段, 必须要控制好洞门钢环的曲率。
(三) 钢筋混凝土导台施工
该路段区间盾构刀盘的直径为6.28m, 盾体的直径为6.25m, 矿山法初期支护施工中, C2、C3型衬砌断面的支护内径为6.4m, C4型衬砌断面的初期支护内径为6.7m, 为了确保盾构施工安全高效快速完成, 矿山法开挖段施工前需要设置到钢筋混凝土导台, 从而保证盾构机构能够顺利的推进, 确保防水效果良好。矿山法开挖过程中, 初期支护顺利完成之后, 需要在隧道底部设置好钢筋混凝土导台, 要确保导台的中心线与隧道中心线能够重合, 与隧道中心线对称。
(四) 盾构空推施工过程
混凝土导台强度达标之后, 需要及时回填暗挖段渣土, 两部分施工顺利完成后才能够开展盾构推进施工。盾构机抵达端头墙后, 该部位的玻璃纤维被推断, 端头墙被完全破除之后推进施工停止。为了保证端头墙处砂袋的稳定, 尽量避免使用盾构机推动砂袋。
三、技术总结与质量控制分析
(一) 技术总结分析
盾构机空推过矿山法段地铁隧道施工技术实践应用中, 其技术要点为: (1) 在设计图的支持下, 结合施工区域的实际概况, 注重矿山法开挖方式的合理运用; (2) 为了确保盾构机的向前推进不受影响, 应加强导台施工方式使用; (3) 深入分析盾构机的功能特性及施工段的具体情况, 加强盾构掘进的严格把控; (4) 为了保持盾构机良好的作业效果, 应注重其掘进中空压模式使用, 加强盾构空推段施工控制。
(二) 质量控制分析
为了满足现代城市建设需要, 充分发挥盾构机空推过矿山法段地铁隧道施工技术优势, 应加强其施工质量控制分析。具体的控制要点包括: (1) 注重工程施工全过程的严格把控, 及时消除其中可能存在的安全隐患; (2) 强化地铁施工人员安全控制意识, 降低施工问题发生率; (3) 建立高效的质量控制机制, 并健全与之相关的控制体系, 为工程作业计划实施提供科学指导。同时, 应将地铁隧道施工控制工作落到实处, 确保其质量控制有效性。
结束语
城市地铁施工中经常会遇到上软下硬地段以及孤石群、硬岩等, 利用盾构机开挖贯通施工效率较低, 刀具磨损比较严重, 因此需要采用复合施工方法, 保证盾构机能够尽量快的通过不良地质部分, 同时尽量减少刀具的磨损。文章简单论述了地铁隧道矿山开挖、锚喷初支以及管片衬砌复合施工开挖施工的流程, 希望能够对有关单位的类似项目施工有所助益。
摘要：盾构法施工在城市地铁建设中十分的常见, 但盾构施工会受到外界环境因素的影响, 因此, 地铁隧道施工中, 部分标段可以将这种施工方式与其他的施工方法结合起来使用, 扬长避短, 文章结合某城市地铁施工的具体情况就盾构机空推过矿山法段施工的工艺技术进行简单的介绍。
关键词：地铁隧道施工技术,盾构法,空推,矿山法
参考文献
[1] 韩高生.盾构机空推过矿山法段地铁隧道施工技术[J/OL].建筑知识 (2016-06-30) [2017-08-14].
[2] 梁艳.新建矿山法隧道近距离下穿既有隧道的影响分析[J].中外公路.2012 (03)
[3] 赵玉成, 贾晓旭.广州地铁盾构空推过矿山法段施工关键技术[J].广东交通职业技术学院学报.2016 (03)