盾构施工对周边建筑物影响及其保护技术

2020-11-27冉伟

商品与质量 2020年27期

冉伟

中铁十九局集团轨道交通工程有限公司北京 100000

随着城市轨道交通的迅速发展，地铁成为城市里主要的通行方式之一，而地铁隧道临近区域的施工将会影响到其运营的安全性与耐久性。因此控制施工中基坑围护结构的变形和坑底土体的回弹造成的变形，以减少地铁区间隧道的变形沉降影响的方案便尤为重要。

1 盾构隧道段的实际情况

由于地铁施工将下穿大量的路面、建筑、桥梁和管线等建（构）筑物，又因为地铁与地下工程建设的特点和水文地质等多方面不确定性因素的影响，地铁与地下工程的建设不可避免地存在许多工程建设风险。为减少对已有城市建筑物、构筑物的干扰，保护已有建（构）筑物的安全，降低工程建设风险是迫切需要解决的重要课题。本文重点研究地铁盾构区间下穿既有城市铁路车站在施工期间可能导致的各种潜在风险因素，对盾构法隧道下穿既有城市铁路施工风险及地面沉降控制技术进行分析，并在此基础上总结类似工程的共同规律[1]。

2 对周边建筑物的保护技术

2.1 线路加固处理

在盾构施工处理前，应该确保轨道的部分位置使用P43 钢轨材料，之后按顺序进行加固，而且要将原有的道岔进行拆除，并将部分钢轨也进行安装拆除。经过检查人员审核后，确保该轨道符合相关的列车放行条件，再开通线路。而根据相关规定，对于进行加固处理的线路，要确保列车的通过速度不应该超过45km/h。而且当列车通过之后，相关人员还应对该区域加固部分的构件进行检查，判断其是否有发生松动的现象，这样可以有效地保证铁路线路的刚性，并确保其稳定性，从而确保线路在具体的使用过程中不会出现变形问题，为行车安全提供保障[2]。

2.2 盾构机监控管理

（1）全面兼容。为了满足不同盾构机生产厂商，针对盾构监控模块研发了工程中设备通讯数据解析转译技术，实现了中铁装备、海瑞克、中船重工、中交天河等主流盾构机单方向数据的安全实时接入，解决了不同规格型号盾构机所自带功能呈现的兼容性问题，为模块应用奠定了坚实的业务数据基础。2）功能详尽。①能够采集、存储盾构施工过程中的重要数据，包括施工参数数据、设备数据、故障报警信息等；②能够将采集到的盾构数据实时传输到服务器；③具有数据续传功能，当传输线路中断或其他故障导致数据无法上传，在传输线路恢复正常或故障排除后，应具有数据续传功能，能将中断时间段内的数据恢复上传至服务器；④盾构施工参数实时显示和历史查询功能，能够实时显示盾构施工参数（刷新时间间隔在30s 以内），并可以进行制定环数历史掘进过程回放查询；⑤具有预警功能，可以对盾构参数设置预警范围，当施工参数超过范围时，能够自动预警；⑥历史预警查询功能，能够对历史参数预警信息进行查询，清晰了解参数预警发生的时间和级别；⑦数据分析功能，能够对盾构施工的主要参数数据进行分析，并自动生成曲线，还可提供参数的相关性分析，能实现单环和多环分析，便于用户分析施工中的主要问题。充分满足了施工管理人员盾构管理的需求[3]。

2.3 地连墙槽壁加固施工

在地下连续墙施工前，在地下连续墙两侧施工三轴水泥搅拌桩槽壁加固，槽壁加固深度为28m，待加固完成两周后进行地下连续墙施工，通过加固可以保证地下墙成槽稳定，减少地下连续墙施工对周围环境产生影响。由于地下墙施工时候，地面载重150 吨吊车等重型机械的行走、作业对地基产生较大的荷载，也会对地表下的管线等产生不利的影响，因此，钢筋混凝土施工道路全部设置在基坑内侧[4]。

2.4 耗材管理

运用BIM 技术对施工材料的消耗展开管理，能够对指定盾构环数区间的主要施工材料消耗状况展开全面的统计。对于施工材料的用量而言，能够对投入的资金成本产生严重影响，同样也是对盾构施工的安全与质量展开高效管控的关键前提。通过运用BIM 技术来统计并分析施工材料的消耗状况，采取图形或表格的方式进行显现，能够对采购人员带来一定的辅助作用，能够对施工材料的采购与运输展开合理的规划、安排，同时也能够对施工的效率与造价成本作出管控。另外，还可以将其作为事故发生处理时回溯分析的关键依据[5]。

2.5 盾构区间视频监控管理

盾构区间视频监控管理是盾构安全防范模块的重要组成部分，在现场施工中扮演着比较重要的角色。包括前端摄像机、传输线缆、视频监控模块。其中前端摄像机布置在盾构机出土口、吊装井口、盾构尾端、管片拼装区、吊装运输区、盾构机操作室，根据前端摄像机的布置，主要针对出土安全、监控吊装安全和洞门施工、监控开仓与刀具更换和盾尾安全、管片吊装和拼装安全、盾构隧道施工运输和轨行区施工安全、盾构机掘进参数进行视频监控管理。管理人员可利用视频监控模块对盾构区间进行监控，通过远程可视化管理措施，借助模块促进和提高安全文明施工的管理效果，达到进一步提升盾构施工现场安全质量管理水平的目的。