地铁盾构施工的质量与安全控制探究

2018-12-06王靖

商品与质量 2018年34期

王靖

青岛地铁集团有限公司运营分公司山东青岛 266000

随着社会经济的发展、人们生活结构与水平的改变与提升，修建地铁已成为解决交通压力、提高交通效率、保障人们生活质量的有效措施之一。盾构法是一种安全快捷的修建隧道方法，也是修建地铁隧道的主要工程环节。此外，盾构法施工还是高自动化、高安全性能、低劳动强度的现代机械化施工作业方式。运用盾构法进行地铁隧道施工是国内近几年流行的机械化施工作业方式，由于盾构工法较传统的矿山法施工作业方式具有明显的各方面性能优越性，因此愈来愈受施工单位欢迎。虽然盾构工法经过在国内已有多年的施工实践经验，盾构法施工工艺已逐步被人们所熟识和了解，但盾构法是一种无法返工的施工作业方式，它对施工中使用的材料以及工程技术的要求比较高，在施工过程中容易发生错台、管片破损等质量问题。因此，采用盾构法进行地铁隧道施工，必须做好严格的质量控制管理过程[1]。

1 地铁盾构技术的工作原理和技术特点

1.1 地铁盾构技术的工作原理

地铁盾构新技术是在常规盾构技术基础上进行了改进，主要是采用盾构机作为挖掘设备，在挖掘过程中利用其外壳进行支护，另外配有千斤顶的支撑，随后进行挖掘工作，从而起到良好的施工效果。采用盾构技术不但能够增强施工的安全度，同时还可以通过盾构机的尾部进行注浆作业，提高现场围岩的稳定性。在地铁盾构施工中，盾构机作为核心设备，由其完成的工作主要包括：稳定开挖面、排土挖掘和注浆补砌。

1.2 地铁盾构技术的施工特点

地铁盾构施工技术作为一项重要的技术，在具体施工中主要具有以下几个特点：（1）地铁盾构施工对施工场地的面积要求较低，除了为开基坑和竖井提供一定的场地，其余的操作都无需特别的场地，并且施工过程不会造成对地面干扰，因此在盾构施工时并不会影响周围环境和地面建筑。（2）盾构施工对于施工精度要求较高。在制作管片，管片精度与机械制造的精度相同，一般误差不得超过5mm。（3）盾构施工具有不可逆行，单行前进，具有较大的风险性。地铁盾构施工一旦真正的开始运作，就只能单向前进不能后退，如果盾构设备和参数出现问题，将会带来很大的危险，必须在开工前期要保证各项参数的准确性和设备的安全性。（4）在进行施工是不同环境对盾构机的参数要求不同，要根据地质条件、隧道断面的埋深和大小等进行不同的设计和制造[2]。

2 加强地铁盾构施工的质量与安全控制措施

2.1 加强盾构穿越重、特大危险源的过程控制

由于地铁施工环境的特殊性和复杂性加大了施工过程风险控制的难度，很容易发生危险事故。因此，在施工开始之前就要对工程环境中的危害因素进行充分的辨识并进行科学的风险评估。在进行风险评估时要严格按着行业标准和环境标准对各个危险源进行评估，重点关注重、特大危险源，编制危害因素清单，并对重、特大危险制定相应的解决方案和措施，并经行业专家进行严格评审方可施工。在风险评估过程中一定要按照工程设计图纸和危险源的具体情况编制出具体的措施方法，并严格落实和执行[3]。

2.2 加强盾构正常掘进的过程管控措施

地铁施工过程中要严格执行十六字方针，对掘进施工过程中的掘进参数都要进行严格的控制和检查，对每环数据进行独立的记录和分析。实时记录、实时调整，整体上保障土压的平衡，控制挖土量。实时监控隧道的成型和轴线偏差情况以及现场周围环境中地面和建筑物的沉降情况，并进行对比分析，以便及时对参数进行调整，保证施工质量。同时，也要注意记录每环的掘进参数，并对每天的掘进情况加以记录分析，判断出施工进程的风险和控制情况。另外，还要加强对特定时间或进度间隔中盾构施工的出渣两、注浆量进行记录分析，避免出现土压失衡，造成挖土量增加等[4]。

2.3 加强操作人员的技术培训以增强地铁盾构施工的安全与质量控制

在施工过程中，除了对机械设备等专业的硬性要求外，还需要加强软件的支持，也就是提高人力的支持。一定要加强操作人员的技术培训和科学管理，确保在施工的各个环节都能严格按照操作标准和规范进行操作，从而保证工程的顺利进行。

2.4 加强地铁盾构掘进施工难点的质量控制

地铁工程盾构掘进过程中由于地质特点的不同等容易产生喷涌现象，而严重影响施工进度甚至影响施工环境的安全性。基于这种情况在实际工作中就要根据工程区域的地质条件，水象特征等加强对渣土的改良，以提高掘削面的稳定性。在防喷涌方面要选择具备断电自动关闭后闸门功能的盾构螺旋输送机系统；改良渣土，保持良好的流动性；控制加水量以及防止空仓操作等措施来加以改进。对于防止泥饼的形成，一定要合理设计刀盘开口方式，配置刀具，控制好刀盘扭矩，并根据刀盘温度适当加水以保证降温，在掘进间隙时间保持向土仓注水浸泡以及人工清除等措施来降低泥饼的形成和存量[5]。