复杂地铁工程施工安全控制技术浅议

复杂地铁工程施工安全控制技术浅议

摘要:随着社会经济不断发展,地铁工程数量逐年增加,地铁施工可以有效转变我国交通流量过大的现状,为人们的日常生活带来便捷。在地铁施工过程中,须注重地铁施工的质量问题,及时控制地铁隧道结构可能产生的变形及内力增加等情况,防止出现结构破坏导致严重后果。文章主要讨论了复杂地铁工程施工安全的控制流程,并进一步探究复杂地铁施工的安全控制。

关键词:复杂地铁;工程施工;安全控制

我国轨道的交通建设规模不断扩大,地铁建设受到广泛关注,获得更多先进技术的支持。进行地铁施工时,需要穿越城市中敏感的基础建筑与城建设施,大部分地铁工程所处的环境较为复杂,存在较大不确定性,风险较高。因此,在进行城市地铁建设的过程中,应尽可能保证施工安全,不断完善地铁施工安全体系,全面提升地铁工程的施工质量。

1地铁工程施工特点

地铁项目的建设工期相对较长,工作量大,在实际施工过程中,应依靠各个部门的共同合作,完成相应的施工任务。由于使用的施工技术、施工管理相对难度较大,因此,在地铁进行施工前,须及时了解各个环节的具体步骤。在此基础上进行科学的规划,应对施工要点与施工技术进行管理,使施工各环节均可以获得更加优质的施工质量。在进行实际施工时,地铁地基是较为重要的一项施工内容,主要由于地铁处于地下,承受的压力相对较大。在进行地基开挖时,易遇到一定的限制,为了制定更加健全的方案,需要有效预防不利因素可能带来的负面影响[1]。

2复杂地铁工程施工安全控制流程

地铁工程在施工过程的安全性应有所保障,应严格根据安全控制流程,执行相关的施工要求。在工程开始前,首先需要确定对地铁施工的专项方案,这些方案在制定时,应进行施工安全风险的相关评估,了解地铁结构的稳定情况。制定地铁结构产生变形的控制标准,使其在实际工程施工中,可对正在进行施工的项目及时监控,并设置全方位的远程自动化监测体系,以便获得施工中地铁结构的动态变化,使地铁结构可始终保持在一个稳定可靠的状态内。应根据监控所得的动态信息反馈,了解并调整施工方案中可能存在的不足,对施工过程存在的异常状况需要做到提前准备,并提供解决方案,全程对风险进行有效控制。在施工完毕后,需要对地铁工程中的项目结构进行安全评估及安全分析,再根据评估的结果,了解目前地铁项目的成功率及是否需要进行修复与恢复工作[2]。

3复杂地铁工程施工安全控制技术洞桩法

3.1施工方案控制技术。首先在地铁工程施工前,需要能够确定地铁的施工方案,采用模拟数值的方法进行计算,对地铁中大断面的具体隧道施工方法进行对比、分析,有效得出主动法,需要在所有施工办法中,选择绝对沉降控制的结论,深入分析结论所显示的施工优势、施工办法及工作步骤,工作步骤应从中洞开始进行,再进行测洞施工。在完成相关施工的过程中,应确定导洞相互间是独立的,导洞须拥有长久的衬砌结构,可确保中洞衬砌的支撑,完成整个隧道的衬砌[3]。

3.2施工降水。为了保障暗挖工程的安全质量,解决沉降问题,须对地下水予进行更深入的了解,并实施一定的控制,使实际施工过程存在限制,如地理位置、地面条件等,使施工降水方案能够结合地面、导洞两种不同环境的特点。对于地层残留的水分,尤其是针对潜水水流,首先应结合地质的实际情况,一旦隧道拱部的上层存在滞水或管线渗漏水的现象,可以通过注浆的方式进行堵水处理,可以进行地层方面的加固。潜水存在的范围主要是车站断面层,需要使用截水沟及集水沟完成明排任务。一旦潜水处于隧道的拱部,需要结合堵、排两种方法进行水平钢管的搭建,确保洞内的水分能够有效排到洞外。如果仍存在部分残余水分,只需采用注浆的方式在掌子面进行水分阻止。以上方法均难以满足施工过程产生的降水情况时,需要在洞内增加一些轻型井点,通过真空降水的方法解决这一问题[4]。

3.3超前大管幕。通过使用管幕超前支护,可有效避免可能产生的塌方现象,可尽量做到控制沉降问题,在下穿地表及穿过地下建筑物的过程中,可起到超前预支护的作用。此措施在较发达的城市中已获得广泛的使用,管幕设置在已有的环线隧道以及新建地铁车站的隧道拱顶处,沿着车站隧道单层断面的拱部,布置已环钢管相互间的双扣式槽钢、单扣式工字钢及环向相邻钢管的中心线,各部件间需要保持一定间距[5]。超前管幕施工一般使用水平液压钻孔的顶管机[6]。其施工的方式是一种较为先进、较典型的工艺方式,钻头与钢管间存在一定距离。超前管幕施工能够有效控制地层沉降的问题,在实际施工过程中,减少产生的震动,可以避免噪声的出现,缓解噪声的污染问题。

3.4水平跟踪补偿注浆。在实际进行管幕施工的过程中,实际开挖过程中会产生地层损失,因此,在实际进行施工时,需要及时进行地层加固,并有效控制结构的变形情况,促使水平跟踪补偿注浆可发挥更多的价值[7]。补偿注浆管使用的是袖阀管,在施工中的连接方式属于一种典型的分段连接,为了保障与管幕施工间相互一致,需要将其有效固定在管幕的钢管上,使袖阀管可进行单向止浆。若出现了注浆,其实际需求须采取相关措施予以解决,应保障在注浆过程中,注浆管不会产生堵塞现象。针对特殊要求可通过多次实施不同注浆完成,常用的注浆材料包括普通水泥及膨润土等[8]。

3.5全断面预注浆。在中洞管幕的施工过程中,存在对天梁开挖及对地梁捣动的情况,这些步骤均会产生渗水或坍塌的现象[9]。因此,在结束中洞管幕施工的程序后,应对掌子面进行全断面注浆,不断对管幕施工过程产生的地层损失进行补偿,可置换降水盲区的残余水分,做到有效加固地层,提升土体的整体密实度,降低土体变形与沉降,增加地层对管幕的支撑作用。具体注浆是分段进行的,应始终坚持多孔少注的原则,一次性注浆。在注浆的过程中应避免结构隆起、变形及缝位出现破坏冒浆的情况[10]。粉细砂、粉砂质黏土或黏土地层应进行全面注浆,需要选择超细的水泥液浆作为材料。针对粗砂或软湿地注浆,浆料可采用无收缩普通水泥。

3.6背后回填注浆。施工工艺与所使用的材料较为特殊,不同结构间可能会存在孔隙,如不及时回填孔隙可能会导致控制地层捣动变形或结构出现沉降[11-12]。背后回填注浆主要是沿栅钢架的周边回填孔隙,使不同的断面间能够形成闭环,再进行回填注浆,使掌子面始终处于封闭状态。

3.7自动监测系统。完善监测系统可监督整个施工过程,传统的监测技术难以监督密度较高的行车状况,因此,需要使用高精度远程自动化的监控系统,实现对地铁结构变形的全面监控。应了解监测隧道结构的沉降问题,轨道结构的沉降需采用静力水准系统,使用变位机监测量轨的水平间距,使用倾斜仪测量轨道高差,使用测风仪监测变形膨胀[13]。

3.8利用信息化技术进行控制。随着科学技术更加先进,在进行地铁工程施工时,可将云计算、大数据等先进技术融入项目安全监督管理中[14]。通过现代化的信息管理手段,可满足安全监控及管理的具体需求,比如在地铁工程的实际施工过程中,施工团队组织地铁施工建设时,应明确信息化的管理模式,将复杂的地铁工程项目,及时通过信息数据的方式传输到信息管理系统中,对不同的数据进行对比与分析,促使数据查询更健全。施工单位对工程量的状况进行核算时,可通过计算机网络进行分析,了解生产项目的进度报表,对基础信息及开挖掘工程的每一个环节均进行统一管理,促使施工可以进行动态化监督[15]。

4结语

综上所述,在进行地铁施工时,使用相对先进的施工安全技术,可妥善完成施工项目。地铁是城市高效节能的一种交通方式,可以有效缓解城市交通面临的压力。因此,提升地铁施工质量、效率,可完善我国的城市建筑工程。复杂的地铁施工存在一定安全隐患,应根据实际情况选择科学有效的技术,提升我国地铁施工水平。

作者:司君 单位:中煤中原(天津)建设监理咨询有限公司