轨道交通盾构穿越铁路施工技术分析

2023-01-08李立华

工程与建设 2022年1期

关键词：管片浆液盾构

李立华

(中国雄安集团河北雄安轨道快线有限责任公司，河北雄安 071700)

1 轨道交通盾构穿越铁路施工技术相关内容简析

1.1 盾构施工技术注意事项

1.1.1 盾构掘进施工的速度

在盾构施工过程中，其掘进施工速度直接影响着地面的稳定性和施工的周期。在实际的掘进过程中，由于要穿过不同的地质层，对盾构掘进施工速度有着一定的要求。同时，掘进速度也受到地面压力、刀盘转速和出土量等因素的制约。因此，要根据掘进的地质层不同，选择合适的掘进速度。[1]。

1.1.2 土仓压力

在盾构施工过程中，土仓压力是必须要注意的一个问题，其数据信息对整体施工有着至关重要的影响。在施工中，前期已经挖出的土方会进入到盾构内部，造成内外压力的不均衡，对此要进行必要的调节，以保证整体的压力平衡。为了满足这一要求，在基础之上要设定好土压，并按照相关的计算方法确定压力的范围。

1.1.3 灌浆施工控制

灌浆施工是盾构施工中的核心内容，其施工质量直接影响着整个工程的质量，所以必须要对灌浆施工进行严格的控制，只有这样才能确保盾构施工的质量。灌浆施工的整体流程如下：首先将制作好的浆液倒入容器内，再使用灌注设备进行操作。在这个过程中要根据不同的地质层和运输的距离确定浆液的混合比，这样才能保证混凝土最终的凝结时间在可控范围之内。同时，应该将运输过程中的压力控制在一定的范围之内，最终根据盾构机在现场的施工速度确定灌浆的具体时间，确保不留空隙[2]。

1.2 同步注浆施工

在进行掘进施工时，为了确保施工能够顺利完成，应同时进行注浆施工，根据工程的具体要求进行注浆操作。为了确保注浆的质量满足要求，要以盾构每环为单位进行配比，比如，注浆量应控制在13 m3以内，稠度控制在10 cm左右，同时选择可硬性浆液作为首选，因为这种浆液强度高、使用寿命长。另外，浆液之间的配比要结合施工的需要进行选择，要能够配合掘进施工。同步注浆施工要保证盾构上的所有孔位同时进行，以防止管片上浮，在此基础上还要保证浆液的正常流动，孔位之间要有一定的压力差。

1.3 二次注浆施工

二次注浆施工是在结合同步注浆的基础之上开展的，为了确保二次注浆达到预备的填充效果，所选用的浆液要结合实际情况，选用单液浆或双浆液。二次注浆的位置应该选择在拱顶，并且要和注浆压力和注浆量相互配合。在进行二次注浆施工时，要结合掘进施工的具体情况及时填充，具体的注浆参数结合地面沉降情况进行优化。[3]。

1.4 纠偏工作

纠偏工作事关地面的沉降，直接影响着盾构的施工质量，所以在盾构施工中要引起足够的重视。在实际的项目施工中，纠偏工作一方面要结合盾构施工的实际情况决定，另一方面也要按照穿越铁路的实际情况进行操作，要选用适当的纠偏方法进行，确保纠偏工作的合理性，原则上只要可以满足施工即可。

2 盾构施工常用技术

2.1 注浆施工技术

在轨道交通盾构穿越铁路施工技术中，注浆施工技术通常包含有同步注浆和二次注浆两种。这两种注浆施工是互相配合的，其目的是保证注浆不留缝隙，从而避免盾构施工完成之后地面出现沉降问题。在进行二次注浆时，要选择管片的中间部位，多采用两次注浆的方式。在进行注浆施工时，要注意以下几个问题：第一，在注浆之前结合盾构的实际进行预测，对注浆施工中可能出现的问题进行分析，并制定相应的解决方案；第二，在选择注浆材料时要选择质量过硬的材料，并且要结合实际情况确定浆液的配比；第三，在施工过程中要确保注浆结束后不留缝隙，以保证最终的注浆效果。

2.2 纠偏技术

在轨道交通盾构穿越铁路施工的过程中，由于操作不当导致的偏移现象非常容易导致土体损失，进而导致地面沉降，从而使铁路无法正常使用。在进行轨道交通盾构穿越铁路施工之前，会设计相关的施工图标，如果施工图标制作时出现问题将会直接导致盾构施工出现变形，所以必须要利用纠偏技术加以修正。

3 轨道交通盾构穿越铁路施工技术中的常见问题及解决办法

3.1 地基沉降问题

在轨道交通盾构穿越铁路施工中，经常会遇到地基沉降的问题，经过不断的施工实践，目前地基沉降问题已经能够很好地解决了。造成地基沉降的主要原因通常是由于施工不当导致的，所以为了避免出现这种情况，在施工过程中要严格按照相关施工程序进行。另外，还可以通过加固地基的方式避免此类事件的发生。现阶段，加固地基的方法有很多种，在轨道交通盾构穿越铁路的实际施工中使用比较多的是承压板法。应用这种方法，不仅施工质量有所保障，同时施工成本也比较低。无论采用哪种方法进行地基加固，最终目的都是为了使地基的强度更高，从而避免地基沉降导致巨大损失[4]。

3.2 土压失衡问题

土压失衡问题导致的最大影响就是输送机无法发挥出应有的作用，进而影响轨道交通盾构穿越铁路施工的进程。目前针对土压失衡问题，主要是采用土体改良的措施进行处理，将水、泥和土质进行一定的混合，同时利用一些化学产品，改良土压失衡的情况，进而保证输送机的正常工作。另外，也可以利用加泥盾构施工方法进行解决，在施工中选用泥浆和合适的土砂进行混合，从而降低土质的硬度，进一步降低设备的磨损，有利于输送机的工作，从而提高轨道交通盾构穿越铁路的施工速度，保证施工质量。

3.3 管片上浮问题

轨道交通盾构穿越铁路施工过程中会遇见各种不同的土质情况，当土质层为粉质黏土时，如果施工时操作不当，极易引发管片上浮。另外，如果掘进的速度不当也会导致管片上浮的问题出现。管片上浮会导致破裂、渗漏水等现象，直接影响施工的质量。所以，为了避免出现管片上浮的问题，可以通过以下措施进行优化。第一，选择合适的注浆浆液。在施工开始前，要结合具体的土质情况，对注浆浆液进行调整，确保新的注浆浆液在砂浆流动度、收缩率、凝结时间等方面满足施工需求。第二，控制好掘进速度。轨道交通盾构穿越铁路施工的掘进速度直接影响着管片上浮的情况，如果在施工中掘进速度过快就会导致施工配合之间出现误差，比如同步注浆和推进速度之间存在时间差，这种情况导致缝隙的出现，而且浆液的凝结速度也无法保证达到要求，从而导致管片出现上浮。所以，在具体的施工过程中，要尽量减缓掘进的速度，一般应控制在1 cm/min以内，这样就能确保管片不出现异常的移动。第三，控制好掘进的路线。通过对施工现场的分析，要提前规划好掘进的路线，尽量减少不必要的运动轨迹，比如s形路线。如果在掘进过程中，路线变化频繁，势必会出现偏差，在纠偏的过程中，极易造成管片的位移，所以必须要控制好掘进的路线，尽量将路线控制在一定的范围内。在这个过程中如果发现出现位置偏移需要纠偏，要严格控制纠偏的范围，每次的纠偏范围尽量控制在6 mm以内，如果纠偏程度过大，将会导致其他问题的出现。