浅析地铁隧道施工技术及质量管理
摘要:地下铁道交通,是一座城市融入国际大都市现代化交通的显著标志。
它不仅是一个国家的国力和科技水平的实力展现,而且是解决大都市交通紧张状况最理想的交通方式。
隧道施工是地铁建设中主要的施工方法之一,隧道已成为地铁建设中不可缺少的结构物。
隧道施工安全风险大,施工质量要求高,文章就如何在隧道施工中控制好其安全、质量进行了探讨,以供参考。
关键词:隧道施工;技术;质量;控制措施
中图分类号:u455文献标识码:a文章编号:
1.地铁的好与坏
1.1地铁有着许多的优点
这一点毋庸置疑。
它已经在很多城市扮演了不可缺失的角色。
地铁安全、可靠、准时、方便、舒适、速度快,并且不破坏地上的景观,因为它永远隐藏在地下。
地铁还缓解了地上的交通阻力,将大部分的人转移到地下,非常有效的缓解了城市的交通拥堵问题。
在战争时期,人们还可以利用地铁的隧道做防空洞使用,十分隐蔽和安全。
1.2地铁施工也带来许多的问题
例如,施工期间给地面环境造成干扰,使路面拥堵,还会产生许多施工垃圾,如不及时处理,影响环境;施工挖掘隧道,容易引起地表的沉降。
在该范围内的建筑或者一些共建设施、绿化等扭曲、变形、倾斜,严重的甚至有倒塌的危险,所以我们要不断的加固周
围的建筑;施工地铁所经过的隧道需要占用地面下很大的面积,在该面积内不能有不相关的设施,因此,原来这里地下的管道、电线等等就需要改线,这是一件很费力的事情。
1.3地铁的运行存在噪音
在地铁建设完成后,运行的时候就会产生很多声音,虽然有厚厚的土地掩盖这些声音,但是还是会干扰到地面一些居民的起居。
噪音还包括来往行人的声音,地铁出入口处必定是密集的人群,这会给周围居民带来一定的困扰。
还有一点就是,地铁运行时会产生震动,轰隆声,这些都会让居民有所困扰。
2.施工技术
2.1弱爆破技术
在地铁隧道垂直交叉施工段的爆破技术尤其重要,可采用弱爆破技术来尽量减少对既有隧道的干扰。
施工过程中需要严格控制最大段位的药量,尽量将爆破的震动速度控制在最小范围内。
同时根据测量仪来测试和调整爆破的参数,以保证爆破的安全。
2.1.1弱爆破的原则
隧道垂直交叉施工的爆破应该采用弱震爆破方式,尽量将爆破震动控制在允许范围内,可通过控制炸药的用量来实现减少爆破震动强度的目的。
进而降低隧道施工爆破对交叉段原隧道及建筑物的影响,拱墙部分可采用光面爆破的形式;核心掏槽可采用抛掷爆破的综合控制爆破技术,以便使爆破对围岩的扰动控制在最小范围内;充分利用好周围岩体的自稳性,有效的控制好地表的沉降量;严格
控制超挖和欠挖问题,使隧道轮廓达到良好效果。
2.1.2减震带的设置
为了能够尽量减少爆破带来的震动,减小开挖爆破对隧道的扰动,爆破时需要在底部设置相应的减震带。
减震带可由两排一定直径的减震孔组成,其深度应该是掘进眼的7倍,并沿其周围设直径相对小的减震孔,深度为掘进眼的2.5倍,进而起到减震的作用。
2.1.3爆破工艺
钻爆工艺是整个爆破作业的关键环节,对开挖质量影响极大。
隧道的爆破可采用塑料导爆管或者毫秒雷管等起爆装置。
其爆破工艺可选择台阶法的微振动光面爆破工艺,炸药通常选用φ32mm或者φ25mm的2#防水乳化炸药;对于周边眼可选择φ25mm的小药卷,并采用导爆索绑小药卷的空气间隔装药结构方式。
对于掏槽眼、辅助眼、底眼可采取耦合装药的方式,而周边眼则可采用不耦合的装药方式;起爆顺序应该是掏槽眼、辅助眼、周边眼和底眼;另外,还应该对起爆的各参数和用药量进行周密计算,进而确定出最为合理且有效的爆破控制参数,并排除潜在的风险,确保垂直交叉隧道的施
工稳定。
2.2监测技术
监测技术是隧道施工必不可手的技术手段之一,尤其是在垂直交叉隧道施工过程中,监测技术更加重要。
隧道施工时可选择相对稳定的地点设置好基准点和观测点,观测点可沿车挡线纵每隔5~10m
进行设置,每个断面可布置2~3个观测点。
观测在设置时应该保证
其通视良好,从而方便使用精密仪器进行测量,测量后的结果需要
进行严密的计算,然后与上次测量结果进行对比,以确定本测量点
的沉降量;还应该采用爆破振动设备对每次爆破进行测量,以确定
可以对被测物体造成的振动影响。
爆破测量的结果可根据电脑软件进行计算,并得出此次爆破的振速。
然后根据的振速来调整用药量;同时,监测工作还需要对建筑物的裂缝进行监测、地下水位进行监测等。
3.质量管理措施
3.1 测量控制
测量是隧道施工的关键,若测量出现差错,轻者将导致大量的返工,造成严重的经济损失;严重的将导致整个隧道施工失败,损失将不可估量。
因此,测量是隧道施工最关键的环节,必须采取措施,确保测量的准确性。
施工前应制定科学合理、详细的测量方案,包括测量仪器的选用、测量人员的分工等。
测量时必须保证所有的测量数据真实可靠,以免发生大的差错。
长隧道测量必须设置精密三角网或者导线网,并且定期对水准点及基准点进行复测校核。
水准点及基准点必须设置在稳定、不易遭受破坏的地方,必要时应该对其进行保护。
各种测量仪器在使用前必须检查,以确保测量的准确性。
隧道开挖前应该对施工控制网进行复测,随着工程的进度,设置洞内控制点,随时测量计算轴线的偏差,并及时采取措施纠偏,确保隧道的贯通误差在规范允许范围以内。
3.2 选择合理的施工方法
根据围岩类别、埋深等实际情况选用合理的开挖方法,隧道开挖的方法主要有全断面法、台阶法、分部开挖法等。
对于ⅰ~ⅲ级围岩一般采用全断面法开挖,采用光面爆破,控制好开挖轮廓,以减少超欠挖。
ⅲ级偏弱及iv级围岩一般采用台阶法开挖,台阶的高度及长度可根据现场施工方便来定。
每次进尺长度应该根据围岩的稳定情况严格控制,一般以立两榀钢拱架的间距为宜。
而v级围岩由于风化严重,稳定性差,因此,必须采用分部开挖法。
不管采用何种方法开挖,都必须及时支护,确保施工安全。
另外,在岩溶发育的区域,支护参数应该降级采用。
3.3 支护质量控制
初期支护是主要受力结构,主要由钢筋网、钢拱架、喷射混凝土组成,在钢拱架连接处应该设置锁脚锚管。
钢拱架的间距必须符合设计及规范要求,钢拱架应该紧贴围岩,超挖部分应该用喷射混凝土充填密实,不得有背后空洞或者用片石等其它物品填充。
喷射混凝土应该平整,厚度必须符合设计要求,钢拱架不得外漏。
二衬通常为安全储备以及承受一部分流变荷载,二衬混凝土必须在初期支护稳定后方能浇筑,以避免二衬混凝土开裂。
3.4 施工防水质量控制
防水是也是隧道施工质量控制的重点,若防水控制不好,隧道在营运后产生渗漏现象,将严重影响到隧道的使用功能及使用寿命。
首先要采用优质的防水板,防水板接缝必须符合规范要求。
在进行二衬钢筋施工时应该注意不得将防水板刺破,或者电焊时烧伤,以
免影响其防水效果。
另外,二衬混凝土必须添加阻水剂,混凝土抗渗等级不低于p8,且必须通过试验验证其防水效果方能使用。
二衬混凝土施工缝处的止水条应该预留槽口安装,严禁直接用水泥钉钉于砼表面。
4.结语
由于地铁工程是一项非常复杂和危险的建设工程,因此,了解隧道的施工规则必不可少,应该有预防有经验的开始施工工程,避免事故的发生。
当下我国的地铁工程建设规模庞大、发展迅速,但是我国的地铁隧道施工技术还不成熟,还处于发展阶段。
目前我们的状况是遇见困难解决困难,而不能够有效的预见困难,这样做的后果不仅仅是资源、经济的极大浪费,更有关于国家的发展前途。
我们应该在未来的建设工程中不断的挖掘新的方式方法,解决问题,并且赶超国外,尽量避免无知给沉降等问题带来的困扰。
参考文献:
[1]朱小龙,张庆贺,朱斌.南京地下铁道施工方法的选择.施工技术,2002.
[2]王亮,姜德义,任松.小净距空间交叉隧道段施工技术研究[j].交通标准化.2008年第9期 .23-27.
[3]刘卫铎.地铁垂直交叉隧道工程施工[j].铁道工程学报.2010年1月第1期.91-94.
[4]巫环.主、支线交叉重叠段隧道施工技术总结[j].西部挖矿工
程.2005年增刊总第111期.210-213.。