暗挖地铁施工中的安全质量控制实践思考雷晓鹏

暗挖地铁施工中的安全质量控制实践思考雷晓鹏

中铁一局集团第五工程有限公司陕西宝鸡721000

摘要:进入新世纪以来,我国城市轨道交通的发展速度不断提升,目前,城市轨道交通已经成为城市居民的主要出行方式之一,各个城市的轨道交通建设力度也在持续加强。在地铁项目建设中,隧道施工最常采用的方法包括浅埋暗挖法、盾构法等,其中浅埋暗挖法的技术发展虽然已经比较成熟,但在具体应用的过程中,常常因地质因素或是配套技术的影响导致安全事故,因此对施工安全风险管理进行探究具有重要意义。

关键词:暗挖地铁施工;安全质量;控制实践

在工程建设施工中,暗挖是指在地下开挖与修筑衬砌结构的施工方法,不挖开地面,全部作业在地下进行。顶管法、钻爆法、掘进法、盾构法、浅埋法以及沉管法等都属于暗挖法。由于地铁多分布在建筑与地下管线密集、人流量大的区域,在施工过程中必须对地表沉降进行有效控制,尽可能降低对周边建筑、地下管线与行人的影响。在特定条件下采取暗挖法能够在一定程度上提高地铁工程施工安全性,但做好暗挖地铁施工中的安全质量控制工作非常关键。

1浅埋暗挖法概述

1.1浅埋暗挖法的含义

浅埋暗挖就是施工人员可以在与地表距离较近的位置处于某种需要开展的各种类型的地下洞室暗挖的工作,该种施工技术常被用于城市地铁工程的施工过程中,由于其地下施工的属性,在实际的施工过程中可以大大降低对周围和地质等方面的影响,因此,该种方式逐渐被施工人员所认可。虽然该种方法经常被应用在地铁建设中,但是它也面临一系列施工风险,例如可能会引发沉降问题,所以使用该种方式进行施工,对于沉降的控制工作是其重点内容。

1.2浅埋暗挖法的原理

在浅埋暗挖技术出现之前,人们通常采用新奥法进行相关施工工作,该种方法是由一个奥地利专家在对隧道工程的施工经验进行总结之后提出的,其实质就是利用围岩对隧道进行支护,然后就可以形成一个支承环,能够对围岩的变形情况进行控制。而浅埋暗挖技术主要是在新奥法的原理上,利用围岩对隧道进行支护,然后围岩本身就可以形成一个支承环,施工人员可以采用多种类型的施工方法进行辅助施工,但同时还需要在施工过程中结合实际地质情采用最恰当的施工技术。

1.3浅埋暗挖法的特点

浅埋暗挖法的施工特点主要可以分成五种,其一是在地下进行施工活动,在地下通道暗挖成型之后,初支和衬砌工作都可以在地下完成,不会对城市交通造成影响;其二是具有较低的机械化程度,由于城市地下管线分布较多,该施工技术主要由人开展工作,减少对地下管线的影响;其三是适应性比较强,可以适应各种断面结构,并且在对断面结构进行转化和衔接等工作的时候都可以轻松完成;其四是能够根据出现的新情况对设计和工艺进行不断调整;其五是噪音低,没有大型机械设备就会对环境产生较小的影响。

2当前阶段我国地铁隧道浅埋暗挖法施工安全风险管理存在的问题分析

在地铁隧道施工中,浅埋暗挖法比较适用于软弱围岩地层区域,它能够对地质条件进行良性改造,对地表沉降进行有效的控制,因此对周边客观环境的影响较低。但是爆破开挖施工技术控制方面存在的问题也带来了一定的安全风险。因此在实际施工中安全风险管理十分必要。结合近些年来我国工程实践来看,浅埋暗挖法地铁隧道施工安全风险管理存在的主要问题有以下几点:

2.1前期准备工作不足

由于我国各地区的建设环境差异较大,因此浅埋暗挖法的应用并未形成统一的施工工艺,因此采用的配套施工工法也各有不同,设计人员必须结合项目实际情况对施工工艺进行科学合理的设置,使其与工程实际形成良好的契合。但在实际工作中,很多地铁项目的施工工艺设计都未贯彻落实因地制宜的原则,以至于施工工艺、施工方案和工程实际存在冲突之处,埋下了安全隐患。

2.2施工过程管理不到位

除了保障施工方案的科学可行之外,在地铁隧道浅埋暗挖施工的过程中,还应保障施工单位严格按照施工方案的内容及要求开展作业,如此才能保障施工活动安全有序的开展。但结合实际情况来看,很多项目施工都存在变更管理不严格的情况,以至于施工方案实施情况十分不理想。

2.3缺乏完善的施工安全风险管理体系

根据我国相关规定,施工项目开展的过程中,必须建立相应的安全管理体系,并构建完善的安全管理机构,保障人员充足。但在实际施工中,很多地铁项目都未按规定严格实施,安全管理体系因存在巨大缺陷无法发挥出有效的作用,对项目安全风险管理造成了巨大的影响。

3暗挖地铁施工中的安全质量控制措施

3.1暗挖地铁施工中的安全控制措施

3.1.1注意土石方坍塌问题

土石方坍塌问题会对整个地铁建设的顺利开展造成严重影响,为了保证施工正常安全进行,相关人员需要对该问题进行重视,在施工之前对整个深基坑工地进行系统化和全面化的调查研究,通过科学开挖方案的设计来减少土石方坍塌的可能性,同时在基坑开挖的过程中,工作人员还需要注意渗水、漏水情况,减少施工风险。

3.1.1避免模板倒塌现象出现

模板的拆除和安装工作会面临倒塌的风险,为了保证降低对施工人员的威胁,工作人员需要在拆除和安装的时候严格按照相关规定和规范,同时施工所用到的材料和设备必须要保证质量,尽可能减少施工材料、设备对施工质量问题的影响,另外,工作人员可以对模板进行固定,这样就可以在一定程度上保证施工的稳定与安全。

3.2暗挖地铁施工的质量控制措施

3.2.1根据地质情况选择开挖方法

暗挖地铁隧道施工通常采用台阶法进行开挖,主要原因在于断面较小。采用台阶法开挖断面,常用环形开挖方式,并预留出核心土,便于支撑开挖面,实现开挖面稳定性的提升,以免大面积暴露开挖面致使其倒塌。在对上下台阶的留置长度进行确定时,需要对机械设备的作业要求、现场地质状况进行综合考虑。对稳定性较好的围岩,台阶长度可适当缩短,便于在初期支护过程中及时进行封闭;对于软弱土体则要适当增加台阶留置长度,以免下台阶因地下水的软化作用而出现失稳现象,导致隧道开挖施工安全性得不到有效保障。

3.2.2适时抽排地下水

在暗挖地铁施工过程中,地下水是一项重要的干扰因素。要想实现工作面周边土层稳定性及强度的提升,必须要将地下水排除。然而,如果地层以砂层为主,过度抽排地下水会造成土层固结,带来大范围的地层沉降,这就要求施工人员适时适当地抽排地下水。

3.2.3采取措施控制地表沉降

软弱围岩一旦遇水很容易产生崩解和失稳现象,如果施工现场无法利用降水井进行降水,则可采用洞内全断面超前注浆加固的方式进行处理。在注浆过程中按照先周边、后中间的顺序进行,便于挤密土体,实现土地稳定性的改善。严格控制地铁隧道初期支护质量,并认真做好监控量测、光面爆破、锚喷支护等一系列工作。在开挖隧道时尽可能采用短进尺、弱爆破的方式,以免过度扰动围岩造成安全事故。针对软硬不均匀的围岩,特别是上部分全风化、下部分微风化的围岩,开挖前首先要采用预注浆的方式对上部分全风化的围岩进行加固,以此保证土体开挖稳定。采用台阶法进行地铁开挖施工,在没有封闭初期支护前要密切关注量测数据,如果初支收敛与拱顶沉降速率出现较大变化,需要将型钢临时仰拱架设在上断面,对受力结构进行改善,从而控制沉降。

总之,文章将浅埋暗挖技术在地铁建设中的应用作为叙述的主要内容,希望可以加深相关人员对浅埋暗挖技术的认识,然后不断推动其技术水平的提升和发展,在促进其广泛应用的时候,保证地铁建设的高效率与高质量,最终推动地铁建设的顺利完工。

参考文献:

[1]张其积.浅埋暗挖法技术及其在地铁建设中的应用[J].门窗,2017(9):221.

[2]王亮,袁东.浅埋暗挖施工技术在砂性地层地铁隧道施工中的应用[J].四川水泥,2016(10):37.

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