地铁盾构下穿河流及桥梁桩基施工与监测技术
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地铁盾构施工测量技术1.控制测量1.1平面控制测量1.1.1平面控制测量概述:地铁施工领域里平面控制网分两级布设,首级为GPS控制网,二级为精密导线网。
施工前业主会提供一定数量的GPS点和精密导线点以满足施工单位的1.1.2地面平面控制测量:在业主交接桩后,施工单位要马上对所交桩位进行复测。
业主交桩数量有限,不一定能很好地满足施工的需要,所以经常要在业主所交桩的根底上加密精密导线点,以方便施工。
特别是在始发井附近,一定要保证有足够数量的控制点,不少于3个。
其具体技术要求在?地下铁道、轻轨交通工程测量标准?都有规定。
1.1.3洞内平面控制测量洞内施工控制导线一般采用支导线的形式向里传递。
但是支导线没有检核条件,很容易出错,所以最好采用双支导线的形式向前传递。
然后在双支导线的前面连接起来,构成附合导线的形式,以便平定测量精度。
洞内施工控制导线一般采用在管片最大跨度附近安装牵制对中托架,测量起来非常方便,且可以提高对中精度,还不影响洞内运输。
强制对中托架尺寸形状要控制好,以便可以直接安装在管片的螺栓上面,不需要电钻打眼安装。
由于盾构施工一般都是双线隧道错开50环左右掘进,如果错开环数很大,后面掘进的盾构机由于推力很大,会对前面另一个洞的导线点产生影响。
特别是在左右线间距较小岩层很软时,影响很大,很容易导致测量出大错。
还有就是如果在曲线隧道里,管片上的导线点间的边角关系经常受盾构机的推力和地质条件的影响,所以要经常复测。
1.2高程控制测量1.2.1高程控制测量概述:高程控制测量主要包括地面精密水准测量和高程传递测量及洞内精密水准测量,在广州地铁领域里的精密水准测量也就是城市二等水准测量。
不管是地面还是洞内都采用的是城市二等水准测量。
其技术要求在?地下铁道、轻轨交通工程测量标准?都有规定。
1.2.2地面高程控制测量地面水准测量按城市二等水准的要求施测。
1.2.3洞内高程控制测量洞内由于轨道上钢枕太多,轨道下的泥水经常盖到钢枕上来了,立尺很不方便,用水准仪配因钢尺测量非常麻烦。
地铁下穿既有桥梁桩基托换过程监测技术研究摘要:本文以工程实例介绍当新建地铁下穿既有桥梁时所运用的桩基托换技术,在新建地铁与既有桥梁的桥桩发生冲突时,为了控制好桥梁的变形,尤其是桥梁上部结构的变形,要在穿越施工前对桥梁进行桩基托换,并且建立信息化监测体系,配合、指导施工工艺和施工措施,避免了桥梁结构由于地铁穿越产生的不均匀沉降而造成损伤,确保了既有桥梁安全运营。
为今后同类型工程项目提供借鉴。
关键词:桩基托换;监测技术;截桩;位移1概述随着城市轨道交通的快速发展,由于时间和空间上的局限性,地铁线路会不可避免地穿越既有建(构)筑物。
当新建地铁隧道或车站侵入既有桥梁的桩端或邻近桩端时,常见采用的方法为桩基托换,即通过托换桩结构完成地铁穿过时的受力转换。
在桩基托换施工同时利用信息化监测手段,实时分析、反馈监测数据,指导施工,避免由于桥梁结构理论与实际的偏差,施工设备的失误等原因导致梁体产生超过控制值的变形以及裂缝急剧发展、激增等现象,保证桥梁结构的安全。
本文以地铁16号线西苑站~万泉河桥站区间隧道下穿万泉河高架桥桩基托换工程为例,阐述施工期间监测技术的运用在既有桥梁桩基托换施工中的作用,为同类工程提供借鉴。
2工程概况2.1既有桥梁概况西苑桥跨越圆明园南路、颐和园北路,桥梁面积28548m2,主桥桥宽26m~29.66m,全桥共39跨,桥梁全长1043.37m。
其中桩基托换范围为1#~6#轴。
上部结构:1#~4#轴主梁为预应力混凝土I型简支梁,跨径27m,梁高1.67m,4#~7#轴主梁为32m+43m+32.77m=107.77m钢混连续梁,梁高1.67m。
下部结构:盖梁为预应力混凝土双柱盖梁,墩柱下接两桩或四桩承台,1#~3#轴承台尺寸为6.5m×3.0m×2.5m,下接2根直径1.5m钻孔灌注桩,桩长25m,4#~7#轴承台为5.5m×5.5m×2.0m,下接4根直径1.2m钻孔灌注桩,桩长22~24m。
地铁盾构下穿既有河流施工控制与监测技术研究作者:高二明来源:《丝路视野》2018年第03期【摘要】本文以石家庄地铁3号线塔冢站~东王站区间下穿民心河施工为案例,从盾构机掘进管理、注浆控制以及施工监控量测三个方面介绍了盾构法施工下穿既有河流时的施工控制措施。
实践证明,采用本文所介绍的施工控制措施,盾构机在掘进过程中自始至终未出现任何渗漏和涌水情况,可以保障盾构自身及周边施工环境的安全。
本文所总结的施工控制措施完全可以为以后类似工程提供借鉴及参考。
【关键词】盾构施工;下穿河流;施工控制;监控测量一、工程概况石家庄地铁3号线塔冢站~东王站区间,起讫里程DK14+662.478~DKl5+255.878,长度593.4m,盾构掘进隧道,圆形断面,采用装配式钢筋混凝土单层衬砌,断面内径5400mm,结构厚度300mm。
隧道埋深约为10.42~13.15m。
左右线间距为13.7~15.2m,推进方向为塔冢站至东王站。
线路最大纵坡为14.000,坡段长为200m。
二、盾构下穿民心河施工风险分析民心河年代较久,河底防水层会有破坏,防水效果大减,河床以下土层中可能存在渗水现象。
盾构区间隧道双线四次下穿民心河,对民心河扰动较大,且隧道顶部存在透水砂层。
在盾构下穿民心河时,可能会引起河底裂缝,造成民心河河水下渗与地下水相通,极有可能引发盾构掘进过程中发生“喷涌”现象,造成盾构掘进困难。
在穿越民心河过程中,施工人员均在盾构内部作业,一旦喷涌、管片上浮、盾构机铰接密封渗漏事故发生后,人员涉及的范围较广,现场处理困难,救护周期长,被困受伤人员若得不到及时医治,造成人员伤亡几率较大,死亡率极高。
另外,可能造成机械设备损坏,既有结构开裂变形,施工风险较大。
因此,在盾构穿越民心河的过程中,应制定切实可行的施工安全保障措施,确保盾构施工安全顺利地进行。
三、盾构下穿民心河施工控制措施(一)盾构机掘进管理盾构机在到达民心河之前,应严格检查盾构机刀盘、推进千斤顶、注浆系统、密封系统以及监控系统,确保盾构机安全无故障,以避免盾构机在正常掘进过程中发生施工中断。
地铁盾构下穿铁路桥专项监测方案地铁盾构穿越铁路桥的监测计划目标与范围随着城市交通的不断发展,地铁建设已经成为提升交通效率的重要手段了。
用盾构法来挖隧道,特别是在城市中心这样的人口密集区,简直是个常规操作。
但当地铁需要穿越铁路桥时,安全监测就成了重中之重。
我们的目标就是制定一个科学合理的监测计划,确保在盾构施工期间,铁路桥的安全不受到威胁,同时也尽量减少对周围环境和交通的影响。
当前状况与需求分析现在,城市里地铁和铁路交叉的情况越来越普遍。
对于施工单位来说,确保铁路桥的安全是首要任务。
桥的结构稳定性直接影响到列车的安全运行。
可是,盾构施工时的地面沉降和振动,可能会对桥产生影响。
因此,监测计划得考虑到很多因素,比如:1. 盾构施工的具体参数2. 铁路桥的结构特点3. 地下水位变化4. 周边建筑物的影响监测计划的实施步骤监测的关键就是选择合适的设备和方法。
具体实施步骤如下:设备选择与安装首先,选择合适的监测设备是成功的关键。
对于铁路桥,我们常用的设备有:- 位移监测仪:实时监测桥梁的位移。
- 应变计:监测桥梁结构的应变变化。
- 地面沉降监测仪:监测地面沉降,以评估施工对桥的影响。
- 振动监测仪:实时监测施工期间产生的振动。
这些监测设备最好在盾构施工前就安装好,并进行调试,以确保它们能正常工作。
数据收集与分析在监测过程中,我们需要定期收集数据,建议的监测频率如下:- 位移监测:每小时记录一次位移数据。
- 应变监测:每小时记录一次应变数据。
- 地面沉降监测:每日记录沉降数据。
- 振动监测:施工期间实时记录振动数据。
收集的数据要及时分析,以判断是否有异常情况。
一旦发现问题,施工必须立刻停止,并进行详细调查。
制定应急预案在施工过程中,难免会遇到突发情况,比如意外的地面沉降或桥梁结构异常。
因此,制定应急预案显得尤为重要。
应急预案中应该包含:- 事故发生后的处理流程- 相关责任人的联系方式- 事故现场的安全隔离措施- 事故报告流程数据分析与应用监测数据的分析是评估施工影响的重要依据。
盾构下穿河道施工工艺及技术措施(1)河道概况本工程地下盾构区间多次穿越河道,其中滨海机场站~中心大道站下无名河塘,中心大道站~东六道站区间下穿袁家河,滨海西站~宁海路站下穿金海湖,渤龙湖站~春华路站区间下穿西区景观排沥河,宁海路站~塘汉路站区间下穿港排河及两侧池塘。
区间下穿河道情况统计表,(2)施工前的准备工作1)准备支顶加固材料、注浆加固材料、抢险机具设备、车辆、警戒标识物等以备用。
2)在到达特殊段前选择一开挖面自稳性较好的地段对盾构机进行全面检修,减少在特殊地段停机检修的风险。
3)盾尾刷进行检查,对破损较大盾尾刷维护处理,必要时进行更换。
4)螺旋机仓门的开关情况进行检查维护。
5)对堵塞的注浆管进行疏通处理。
6)对分别通往开挖面、土仓、螺旋输送器的主从泡沫管进行疏通,并在刀盘面中心附近增设1根泡沫管。
(3)盾构穿越前主要技术措施1)做好各项准备工作,提前对盾尾密封进行检查。
2)调整同步注浆浆液的配合比,缩短凝结时间,同时增大注浆量和注浆压力。
3)在盾构机通过后及时进行二次双液注浆,通过调整水泥水玻璃的配比参数,控制双液注浆的凝结速度,达到加固土体目的。
4)加强掘进姿态控制,全面贯彻信息化施工。
5)同时备好抽排水设备等应急设备和物资,制订应急抢险预案。
(4)盾构穿越期间主要施工技术管理措施1)施工组织有序人、机、料的配置合理,工序的安排、衔接有序。
机械保养有序,机械保养定人、定期、专业、规范,做到无遗漏、标准化。
信息管理有序,技术交底、作业交底按部就班,自经理部至作业面指令畅通、反馈迅速。
2)土仓压力与开挖面水土压力平衡①严格控制土仓压力,尽量保持土压平衡,不要出现过大的波动;②出土量与掘进进尺平衡。
严格控制出土量,做到进尺量与出土量均衡。
除量的控制外,还要坚持对每环渣样进行地质水文分析,发现与开挖断面地质情况不符时,立即采取措施。
3)注浆压力与水土压力平衡除考虑注浆处水土压力还要考虑后方来水、开挖面来水水压,故注浆压力是在注浆处水土压力基础上提高0.01-0.02MPa,且应使浆液不进入土仓和压坏管片和不因注浆压力过大造成地表隆起。
盾构法隧道穿越在用桥梁桩基础施工技术摘要:随着经济和城市建设的发展,中国的发展和地下空间的利用取得了显着成绩,特别是在城市地铁建设驰入有一个大的发展快车道。
在隧道施工中,盾构法在国内的应用,越来越多的地下建筑周边环境也通过现有的结构面临着日益复杂的情况下密切越来越多的现有建筑的保护和安全工程本身就是成功的关键的项目。
本文分析了盾构隧道通过技术措施,施工步骤,施工监测施工。
关键词:盾构法;隧道;施工1、施工技术措施1.1盾构进出洞1.1.1洞口的情况分析:工作井的构成,工作井通常都是使用沉井方式进行施工, 可是在建筑密集地区的工作井或者是大型构成的工作井主要是使用地下的连续墙和钻孔灌注桩去进行建设的,因为围护结构上存在的差异,洞口的封门形式也有所差异。
使用沉井法进行施工,在对沉井进行制作的时候已经预留出了洞口(下沉之前需要把洞口进行封闭)。
因为洞口的封闭方式和盾构进出洞口是不是方便以及安全还有可靠有着直接的联系。
所以,通常需要尽量的使用井壁厚度建立防塌方和止泥以及止水的密封装置。
封门形式能够按照具体的工况条件(工程埋深和洞口处的土层的土质性能以及水文的条件等)整体进行考虑和选择,可是还应该兼顾到拆封门的便利。
水文地质情况,对于工程洞口处所在的土质性能以及地下水位的深浅有所认识后,使用最为科学的技术施工方式。
隧道埋深与洞口的直径隧道埋深以及洞口直径还有洞口处土体稳定有着很大的联系,所使用的措施会因为条件上的差异而产生问题。
工作井洞口周围的地面环境所需要的保护等级也应该对洞口的土体予以加固。
1.1.2盾构出洞如果处理不当,洞外的泥土容易崩溃或损失,甚至失去了防护罩的控制,可以说是出了洞口很难盾构施工技术,工艺更复杂施工阶段,要做好地质和环境调查的基础之上,还应该选择相关的技术策略。
1.2洞门外土体加固和洞门处理外盾构井土体加固采用井点降水和灌浆。
但是,由于导致井点降水产生固结沉降难以孔外保护地面建筑以及地下的管线,在闹市区进行施工的时候通常不经常使用灌浆编队辅助措施。
地铁盾构下穿河流及桥梁时施工与监测技术摘要:随着盾构法施工技术在我国城市地铁的发展,盾构法越来越多地应用到各种复杂地层中。
施工过程中,不仅要求地铁工程本身安全质量可控,其周边环境的安全更是重中之重。
基于此,本文就对地铁盾构下穿河流及桥梁桩基施工与监测技术方面展开相应的阐述。
关键词:地铁盾构;桩基;监测技术1 地铁盾构下穿河流及桥梁的施工技术要点1.1 穿越前的准备工作①在盾构机穿越河流前,要对周边的环境情况进行详细的调查了解,为后期施工的顺利进行提供可靠的依据,尤其是周围建筑结构情况和河底区域的地质状况。
②穿越前要办理相关的手续,以便接受监督。
③在施工前,施工人员要做好技术交底等相关工作。
④要注重对机械设备的规范使用和后期保养,特别是盾构机的维修保养,要想使施工可以顺利如期的进行,就要确保在穿越施工中机械设备状态的良好性。
⑤为了更好地减小盾构机穿越的影响,建立试推阶段,检索相应数据,更好地控制施工。
⑥提前制定好应急预案,进行应急演练,准备充足的抢险物资设备,以防突发情况的发生,1.2 掘进控制①姿态控制:盾构姿态控制在 ±50 毫米以内,每环姿态不宜变化过大,母环调整量在 5 毫米以内。
同时,根据管片姿态监测的情况调整掘进方向。
②渣土改良:渣土改良措施主要是通过向刀盘前方加泡沫剂、聚合物和膨润土等物,和外加剂与刀盘切削下来的渣土进行拌和,从而可以增大渣土的流动性、和易性,方便出渣,同时在掌子面形成泥膜,对掌子面稳定性进行保护的同时,也可以对刀具起到一定的保护作用。
③盾构纠偏控制:在河流覆土段的施工中,要对盾构的设定平衡压力、出土量、注浆压力、注浆量等参数进行严格的控制,采用专门的楔料,对施工中的隧道轴线、环面平整度或倾斜度需予以及时的纠正,需要注意的是每次的纠偏量最大不超过 5 毫米。
1.3 减少超挖为了有效的改善盾构前方土体的坍落现象,就要减少盾构的超挖次数。
盾构的掘进速度,应与地表控制的隆陷值、进出土量、正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调,如果出现一些异常现象,就要做好及时的处理:如出现超挖现象,为了保证注浆压力,就需要采用加大注浆量的措施,来对地层损失进行补充;如停歇时间较长时,必须要对正面的土体进行及时的封闭。
盾构下穿河流及桥桩施工技术经验总结结合台州市域铁路S1线一期土建施工三工区中间风井~开发大道站盾构区间左线下穿东山河及桥桩施工实际情况,就盾构下穿河流及桥桩施工中应采取的技术措施和注意事项进行了简述,希望能对同类工程起到借鉴作用。
一、工程概况台州市域铁路S1线一期土建施工三工区中间风井~开发大道站盾构区间左线,左线起讫里程为S1DK5+108.00~S1DK7+216.00,全长2098.695m;共计1312环。
线路平面最小曲线半径为1000m,线路纵向最大纵坡-3.021‰;隧道埋深10.1m~16.05m。
区间左线在里程S1DK5+400-S1DK5+500范围内下穿东山河,水面宽约50m,水深0.5~2.7m,河底距隧道顶面10.1m,经调査汛期时变化幅度为1.2m左左。
根据勘察资料显示,中开区间范围内土层自上而下依次主要为(1)0层填土(1)层黏土(2)2层淤泥(3)1层黏土(3)2层黏土(4)1层黏土(4)2层黏土。
二、施工技术措施:1、下穿前的准备根据台州台中轨道交通有限公司关键节点施工前条件验收管理办法组织施工前条件验收:(1)、盾构下穿河道及桥桩安全专项方案评审批准、根据方案要求,对周边建构筑物及管线调查及风险源分析评估;(2)、应急准备、作业人员资质审查及安全、技术交底工作,材料构件进场验收、设备维护。
(3)布设加密监测点,配合防汛墙管理部门做好沉降信息化监测控制;对整套监测系统进行调整,保证所采集数据的正确性。
2、合理设置土压力值,防止超挖和欠挖盾构推进至距离河道30m起,对土压力值进行严格的控制,并结合环境监测数据对土压力值进行调整。
对由于盾构在河道底部下穿时其上部覆土厚度与下穿前后有所变化,故需要重新计算设置土压力,并结合实际监测数据调整,进行信息化施工。
对每环的实际出土量和理论出土量进行比较,严格保持开挖面的土压平衡,减少对土体的扰动,防止超挖及欠挖,根据东山河床地质情况和前面掘进经验在淤泥层粘土层拟定掘进参数施工前,先根据实测的覆土深度及水位情况计算出理论土仓压力,掘进过程中先按照理论土仓压力进行掘进,并根据地面沉降情况实时调整土仓压力。
图1 前河现状 图2 复勘现场
图3 复勘抽芯 图4 复勘芯样
水文条件确认
线路区间里程右线下穿前河,河宽约43m,经测河水深度1~2m,河底距离隧道顶约8.1m。
属内河未施做衬砌,本次盾构下穿避开当地汛期进行。
根据工程地质断面可知,拟建隧道地层以砂层、全风化泥质砂岩、土状强风化泥质砂岩、碎块状强风化泥质砂岩为主。
砂层、碎块状强风化泥质砂岩属强透水层,因此,河水同地下水存在补给关系。
下穿寒溪河支流前河盾构机参数值
图5 监测点巡查 图6 洞内监测
结语
盾构下穿河流施工具有需辨识应对风险多、地质与水文环境复杂、安全风险较大、过程配合人员及专业广的特点。
从施工组织上需施工人员提前谋划并详细深入现场做好调查,制定安全、可行、经济、适用的施工方案。
参考文献:
郭景琢.盾构下穿大沙河施工技术研究[J].城市建设理论研。
地铁盾构下穿河流及桥梁桩基施工与监测技术
地铁盾构施工是地铁工程中的重要环节,其中又以下穿河流及桥梁桩基施工难度最大。
基于此,本文从开始施工分析、确定施工方案,实施施工监测三方面入手,对地铁盾构下穿河流及桥梁桩基施工提出相关建议,以供参考。
标签:地铁盾构;下穿;桥梁桩基;监测;技术
随着社会的发展,城市人口数量不断增加,城市交通运行压力不断增大,拥堵现象频繁发生。
为了有效缓解城市交通压力,有条件的城市实施了地铁工程。
在地铁工程施工过程中,盾构施工是其极其重要的一个环节。
其中,盾构在桥址处穿越桥梁或桥梁桩的施工难度较大,对整个工程而言显得非常关键。
提前做好施工方案,有效开展施工监测是确保这一关键环节顺利完成,降低整体项目風险,促进整体项目顺利推进的重要保障。
1 施工分析和研究
地铁施工中,遇到下穿情况一般会有三种解决方案。
其一是拆旧建新。
分析施工条件,在可能的情况下,先拆除旧的桥体后在盾构范围内对既有桩一一破除,待盾构通过后,在原来的地址重新建设新的桥梁恢复运行。
其二是桩基替换。
对现有桩基进行分析,对影响盾构穿越的部分进行替换,再实施穿越,在这个过程中,需要对原桥梁进行观测,并确保其安全。
第三是避绕改道。
根据现有桥梁桩基的方位,设计规避线路,让盾构区间完全避开阻碍点,即将建设的隧道一般从阻碍位置的两侧通过。
三种方案在施工工艺和资金投入上各有优势,在具体工程中,需要通过对施工环境进行分析,因地制宜,对三种方式的可行性进行综合比对和分析,最终按照技术上可行,经济上合理的原则,确认最合适施工方案[1]。
在做好施工方案的初步选择之后,需要对技术难点进行分析,以便制定具体的施工方案。
首先,要考虑施工环境中岩石的质地。
若发现岩石软硬不一情况,如施工位置位于弱风化的泥质粉砂岩时,其属于软岩,其具有石英含量低,岩层厚度薄,洞顶围岩稳定性差等特点。
当钻孔附近有断层时其属于硬质岩,于是盾构施工时需要时刻注意岩石软硬变化,制定遇到不同岩石软硬程度的解决措施。
其次,要考虑刀盘易结泥饼等问题,要根据施工所在地河床下地层土质进行具体分析,如其中黏土粒、细颗粒比重高,可推测在具体掘进进程中,刀盘冲击有可能形成泥饼。
从而影响刀盘的有效开口率,使出土量难以计算,导致施工异常。
第三,要考虑桥的安全问题。
具体掘进中,如何提高对盾构机的控制是一大关键。
如对土仓内土压控制不当,会对上层结构造成不利影响,表现为造成表面隆起或者下沉,带来安全问题。
同时,引起桥桩失稳,周围土体可能会在水压之下冲入土仓,使得土仓压力激增,存在爆仓的巨大隐患,或导致喷涌的发生。
最后,要考虑监测难度,在施工中及时进行实时监测,其难点在于输水隧洞位置特殊,监测布点难度较大,因此需要考虑合适的监测仪器,提高工人操作水平,从而保证测量精度,如图1所示。
2 施工方案
在制定施工方案之前,需要明确总体施工思路,预设参数等,并在施工中开展有效监测,边施工边调整,以此提高施工质量。
(1)基础设备的选择。
根据土质选好盾构机是施工的关键。
一般来说,尽管岩石软硬有变化,但根据国内土壤质量分析,盾构区间需要穿越的主要为中强度风化粉砂质泥岩地层,以及局部的粗砂、砾砂地层。
所以,在盾构机的选择上应首要考虑其掘进能力,以及其是否在硬岩和软岩层中都具有作业能力。
其次是考虑密封性,盾构机需要具备良好的密封性能,孔隙不漏水且承压能力强。
同时,保压泵渣功能以及土压平衡功能要确保性能良好。
掘进施工中遇到的岩石强度大,因此对盾构机的耐磨性有较高要求。
最后,盾构机还应具备高精确度的控制能力,以保证线路方向的正确性。
同时,在确定盾构机后,需要明确刀盘道具,做好其规格和数量的选择[2]。
(2)施工参数的预设。
根据前期分析现将参数调整如下:土压力1bar;刀盘扭矩≤2000 kN·m;推力≤1500 t;刀盘转速1.0~1.3r/rain;推进速度20~30mm/min;出土量≤68m3;上部土压波动范围±0.1 bar。
以上参数均为初步盾构参数,最终还需要通过施工监测数据结果指导盾构掘进施工参数的改进。
(3)明确掘进模式。
分析穿越的地理环境,根据地质土质,建筑物情况以及周边环境,选择合适的掘进模式。
一般至少需要两种模式。
第一种是针对软层土质的,即使用土压平衡模式,另一种是针对硬岩土质的,需要选择半敞开式模式。
这两种模式需要结合施工推进的实际情况及时调整策略,同时可穿插进行,确保掘进的科学合理。
(4)掘进方向的控制与调整。
盾构机不可能完完全全的按照设计线路前进,这是由地质软硬不一,存在坡度变换,工人操作不稳定等原因造成的。
尽管一定范围内的偏差是可以接受的,但当偏差超过阈值限界会对隧道造成不利影响,严重的会导致地表形态改变等问题。
因此,需要在掘进开始时就对轴线方向进行合理把控。
同时,在自动模式的前提下,进行人工测量以弥补技术盲区,两者相互辅助进行盾构姿态监测。
其次,在选择管片时,以质量与精度为先,力求保持管片端面与计划的掘进方向的垂直。
操作盾构机行的方向和位置是其关键,只有对其进行严格的姿态控制,才能确保顺利掘进。
一般来说,实际轴线与方案计划的变差有一定的安全区间,其可以在安全区间内设置预警线,触达预警线后马上实行纠偏,通过以上措施可以较为有效的确保掘进方向的正确。
但纠偏的过程不宜操之过快,防止纠偏过度。
(5)正确操作注浆。
注浆可以分为同步注浆及二次注浆。
前者是指在掘进过程中,盾尾空隙形成时同步进行填浆,为周围岩体提供有力支撑。
这是有效预防空隙的较好的做法,也可以有效控制出现的地表沉降等问题。
在同步注浆时需要选择合适的浆液、注浆参数和注浆工艺。
在盾构推进时,盾尾形成空隙,及时填充空隙可稳定地层,防止沉降,同时有利于隧道衬砌的防水。
二次注浆是为了在掘进过程中各环块的同步推进。
因在同步注浆时,可能存在填浆量不足等问题,
因此通过管片预留孔,进行再一次浆液填充可保证管片与围岩间隙之间的充实,保护周围建筑,减少安全事故。
一般情况下,二次注浆采用水泥浆,但也存在使用水泥和水玻璃双液浆的特殊情况[3]。
(6)渣土的改良。
随着施工的推进,工艺和设备的负面影响或有可能导致发生泥饼的情况将会显现,这需要提前做好预判和处理预案。
为了确保盾构机顺利掘进,可以借助外加剂改良土体,例如分散剂、高压水、高分子材料等,使之接近更为理想的状态。
3 施工监测
(1)合理选取和设置监测点。
在设置监测点之前,需要针对工程施工特点,对周边环境进行充分的调查和取证,并由专业人员编制专门的监测方案。
监测方案通过论证后,需要建立严格的水平及沉降监测控制网,以便于及时掌握盾构施工时和盾构通过后,对周围环境以及隧道的影响,做好数据的实时收集和分析。
(2)合理选取监测设备。
选取电子水准仪DINI03和徕卡TS09,使用极坐标的测量方法开始施工监测,全过程按照国家二等水准测量执行。
在监测中,为能够保持监测精度,仪器及后视基点均采用强制对中。
(3)合理推进监测过程。
为提高监测工作质量,在开展监测前应充分考虑应急措施,制定应急预案。
在盾构施工过程中派专人按照《城市轨道交通工程测量规范》对河流、桥梁进行巡视,对一切跑气、涌水或者沉降、隆起等异常现象进行及时记录,如果发生异常,必须第一时间做出应急措施。
此外,在隧道内的监测主要包括管片间渗漏水、错台、管片破损以及渗漏水等情况,需要对这些情况认真做好记录。
采取水平位移监测,按照相關技术要求和监测方法具体开展相关工作。
当安全问题产生并接近限定阈值时,必须加大监测力度,并通过扩大对比范围,进行进一步的数据分析,采取必要措施控制不利影响。
4 结语
盾构下穿河流及桥梁施工是地铁工程施工过程中的一大难点。
在施工过程中,需要注重参数的调整、盾构机型和掘进模式的选择,以及注浆与渣土的改良,并按照相关要求规定,进行施工监测,根据监测数据及时调整施工方案,做到边施工边调整,从而确保工程质量和安全,确保整个施工过程中,不会出现任何渗漏、涌水等情况,同时确保桥梁的沉降与最大位移均在合理范围之内,使施工过程安全平稳。
参考文献
[1]李宗豪.地铁盾构施工风险的分析与控制[J].智能城市,2019,5(20):175-176.
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[3]李明华,张娟.盾构下穿桥梁及河流关键技术方案[J].铁道建筑,2015(7):54-57.
作者简介:谢强(1988—),男,四川成都人,本科,工程师,研究方向:水利水电施工管理。