盾構施工標準化管理實踐探索

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盾構施工標準化管理實踐探索

[摘要]簡略闡述了我國某地區工程隧道工程盾構施工的實際情況,并在此基礎上從臨時設施設計標準化、盾構管片工廠化預制、施工智能化與機械化及盾構施工信息化應用幾方面內容著手,對盾構施工標準化管理的創新實踐展開了詳細分析,旨在為相關工程盾構施工管理有效性的提升提供借鑒。

[關鍵詞]盾構施工;標準化管理;質量控制

近年來,我國城市軌道交通建設已經邁入了全新的發展階段,截至2020年,我國交通運輸將完成鐵路投資8000億元,相關調查表明,2019年我國城市軌道交通總長度已經高達6426.84km。而結合我國整體城市軌道交通隧道工程施工的實際情況來看,有超過85%的工程都使用了盾構施工,為能切實保障盾構施工的高效開展,有必要對其展開更深層次的探討。

1工程案例

主要從某越江隧道工程的實際情況出發對盾構施工標準化管理的創新實踐展開分析,該越江隧道連通了該地區的某工業園區及紅色旅游文化景區,其本身作為1條專用通道,根本目的便在于在旅游旺季使其同大量的觀光人員越江需求相適應,同時該越江隧道也是該地區重點建筑之一,受到了國家及當地相關政府部門的廣泛關注。該隧道總長度為2556m,由2條旁通道及2條圓隧道組成。東線與西線圓隧道總長度分別為1047m和1065m,均采用泥水平衡盾構,直徑為10.47m,按照從東至西的方向展開掘進工作,本次施工所穿越的土層主要包括粘質粉土、淤泥質粘土及灰色粘土等。該工程選用了C55鋼筋混凝土作為越江隧道的管片,并運用錯縫拼裝的方式進行實際施工。該鋼筋混凝土的壁厚、環寬及抗滲強度等級分別為50cm、1.4m及S8。

2盾構施工標準化管理創新實踐

2.1臨時設施設計標準化

盾構施工的場地及所面臨的環境條件通常情況都較為有限,然而盾構機及相關設施的體積都比較大,所以為能提升盾構施工標準化管理水平,相關工作人員要事先針對臨時設施展開標準化的設計與規劃,合理分配施工場地,確保相關構件裝配具備方便重復利用、拆除及安裝等特點?;诖?,工作人員需針對當前盾構作業廠區的各方面實際情況展開詳細的分析,并嚴格按照相關標準化的要求布置好周轉材料存放區及盾構管片存放區等,優化開展盾構管片存放支架的布置工作,創新設計出專用的支架,與此同時,使用型鋼焊接的方式,采用橡膠襯墊應用于管片接觸面,以起到對于管片的保護作用。使用鋼筋將管片架固定于地面之上,并確保支架的安全性及穩定性。在選用盾構管片存放支架的時候應當使用工廠化生產的方式,以提升其拆卸與安裝的快捷性,最大限度實現支架本身利用效率的優化提升。在盾構作業場地標準化設計的過程中,工作人員應當創新設計相應的管線及走行系統,確保其布設的標準型,在盾構隧道的兩側分別展開對于走行系統和“一纖二道三水三電”的布置工作,并將其位置固定,在確保其功能得到充分發揮的同時保障盾構隧道中整體的美觀度及整潔度。相關工作人員需嚴格落實好相應的工程化生產及模型化設計要求,針對盾構管線固定工作所涉及的定型掛鉤、管片存放專用支架、水管抱箍連接式鋼管、槽鋼軌枕及鍍鋅鋼板整體沖壓走道板等材料按照相應的標準展開集中的制作工作,能有效減少成本的大量投入,并提升加工的質量,實現臨時設施部件周轉利用率的有效提升。工作人員在針對盾構隧道電力系統進行標準化管理的過程中需使用扁鐵定型加工掛鉤集中掛設固定,并運用LED燈帶作為照明燈帶,在掛鉤的最上方進行掛設,然后按照相應的順序進行光纖、照明電纜等設備的掛設。在盾構排水系統中,工作人員可以適當選用抱箍連接式鋼管,如圖1所示。該類鋼管本身具有諸多優勢,包括能夠進行分節安裝,并可方便展開運輸和堆放工作等。為能有效對各水管的具體用途進行區分,工作人員可按照功能將水管涂上不同類型的顏色,并配上相應的文字對其水流方向及用途進行說明,如污水管及循環水管分別為暗紅色及黃色。在走行系統的走道板方面,主要可使用鍍鋅鋼板整體沖壓成型,反向排空可以在原有的基礎上對其結構剛度進行強化,再加上分塊制作,能夠最大限度保障走道板本身所具有的耐用性及防滑性,經過標準化設計的走道板具有方便清洗及美觀簡潔等優勢。使用卡槽對軌道及軌枕展開連接,確保限位牢固可靠,免螺栓安裝拆卸,能有效減輕工作人員的工作壓力,更高效地開展相應的安裝及拆卸工作。

2.2盾構管片工廠化預制

除了落實臨時設施設計標準化以外,還可通過盾構管片工廠化預制來實現盾構施工標準化管理的目標。企業應當從建筑工業化理念的實際情況和相關要求出發,對盾構管片自動化生產線進行構建,將綠色、信息化、自動化及機械化等理念同盾構管片生產的各個環節充分融合起來,切實提升盾構管片預制工作的標準化水平,最終保障盾構管片預制的實際效率與質量,為后續操作的高質量開展創造良好的條件。在實際進行自動化生產流水線構建的過程中,工作人員應當充分考慮各工作之間的匹配性,包括管片蒸汽養護線、管片澆筑線、混凝土拌制、鋼筋制作及管片預制模具等。工作人員在進行鋼筋制作時可使用數控彎曲來保障鋼筋制作具有更高的智能化與機械化水平。在管片預制生產線中主要包含橫移系統、蒸汽養護線行走系統,其中橫移系統主要由定位裝置與橫移小車所組成,而蒸汽養護線行走系統則包括驅動、行走和牽引。工作人員在對上述內容進行規劃的過程中,要保障其能充分展現出應有的智能化及自動化水平。工作人員可以選擇使用脫軌式振動平臺展開混凝土的拌制工作,其中振動平臺應采用專用的橡膠減振塊,車輪會在模具進入振動平臺中時,從軌道脫離并懸空,振動能量本身并不會對模具及車輪的使用年限造成明顯的影響。

2.3施工智能化與機械化

基于常規盾構機械化作業展開相應的技術創新實踐能在極大程度上突破長時間以來困擾盾構作業進度的各種問題,包括泥漿處置、盾構隧道洞內運輸及盾構碴土運輸等內容。工作人員通過對于碴土皮帶機輸送系統的創新應用,有效提升了盾構出土工作的自動化控制及機械化水平,切實保障了出碴效率的提升。碴土運輸系統在構成方面包括垂直夾帶輸送系統及水平運輸系統,涉及對于相關轉載機、洞內水平皮帶機等裝置的應用。盾構機在皮帶轉運的過程中能將碴土向連續皮帶輸送機上進行輸送,進而送到始發井當中,接下來再利用垂直夾帶輸送機向地面的碴土池中進行直接傳輸。以往在盾構施工的過程中主要會采用傳統的電瓶車出碴模式,待到出碴斗車滿載時,務必第一時間停止掘進工作,當滿載碴土的電瓶車到達道岔處的時候,再將另一輛碴土車開至出碴口處,當完成上述一系列操作之后才能正式推進盾構掘進工作,通常情況下該過程需耗費30min左右。靈活實現對于碴土皮帶機輸送系統的有效應用能最大限度減少碴土輸送過程中所涉及的成本投入,并實現工作人員勞動強度的大幅降低,對于出土效率的提升有著重要作用,同以往所使用的電瓶車出碴模式相比極大程度上提升了工作效率。與此同時,該系統本身還具有一定的節能性,有利于幫助盾構施工落實可持續發展的相關要求。強化開展對于超級電容車水平運輸系統的創新開發與應用工作,可以有效保障出碴車的重載大坡道運行的安全性與穩定性。超級電容車本身有著使用年限長、充電效率高等優勢,與此同時其本身還具有著更強的荷載及動力優勢。在實際應用超級電容出碴車的過程中,工作人員不需為其配備備用電池,而其充電所耗費的時間相對較短,能充分利用其在隧道井口處短暫的停歇時間進行充電,優化開展對于真空抽漿系統的創新應用,可提升盾構泥漿清除效率,對于盾構施工標準化施工水平的提高有著重要意義?;诖?,相關技術人員需深入分析盾構掘進的各方面實際情況,并在此基礎上對相應的隧道內漿特性及盾構車架展開詳細研究,進而構建出更加高效和實用的真空抽漿系統。該系統的應用可有效彌補以往所采用的純人工清理方式中的各項不足,與此同時,其還具有維修方便及操作簡單的優勢,有助于保障盾構施工的標準化管理效率。

2.4盾構施工信息化應用

2.4.1遠程監控大數據管理系統。在盾構施工標準化管理的過程中,工作人員應當適當加強對于信息化技術的應用,并在原有的基礎上構建起相應的遠程監控大數據管理系統,以便于幫助相關工作人員第一時間實現對于相關掘進參數的及時采集工作,并對其進行以及實時監控。靈活應用遠程監控大數據管理系統能在相關手機應用程序的基礎上,對盾構施工參數異常信息進行及時了解,并第一時間啟動預警,以便于幫助相關工作人員針對問題采取快速高效的解決措施。遠程監控大數據管理系統本身具備極為強大的數據分析能力,可以實時動態地針對設備管理與維護、導向異常及地表沉降等參數展開相應的數據統計分析工作,在充分分析整理數據的基礎上,總結出技術經驗,以便于為后續盾構施工的高質量開展提供參考依據。2.4.2BIM技術。BIM技術是盾構施工管理信息化的重要組成,對于工程全生命周期的標準化及精細化管理有著較強的優勢。既可以高效實現對于相關數據的共享,還能推動工程整體工業化水平的提升。當前建筑行業中,BIM技術開始得到業界的廣泛關注與應用,其本身作為一種新型的系統化方案及理念,能在建筑產品資源庫進一步健全完善的過程中,切實體現出其在綠色建筑方面應有的作用。技術人員應當詳細明確當前盾構施工及盾構管片預制全過程的工序特點,并在此技術上對相應的協同管理平臺展開科學的構建工作,充分同BIM技術相融合,在利用BIM技術的同時,保障盾構施工的信息化水平,最終推動盾構施工的標準化進程。在盾構施工全過程中實現BIM技術的應用,能夠有效提升包括施工協同管理、可視化交底、圖紙優化、場地規劃布置及三維建模等各個環節工作開展的效率,科學構建起盾構掘進施工模型,對相關掘進參數進行細化處理,強化各項施工工藝的應用成效,切實保障盾構施工整體的穩定性及安全性。

3結束語

強化開展對于盾構施工標準化管理的研究,能夠切實保障盾構施工的有效性,對于相關工程的持續平穩開展有著積極的促進作用,基于此,相關工作人員要在綜合考慮各方面影響因素的基礎上,對盾構施工管理方式及理念進行創新,并在實踐過程中積極總結經驗教訓,進而提升盾構施工整體的智能化及標準化水平,確保工程可持續發展相關要求的有效落實。

參考文獻

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作者:馬曉青 柏欣 張培元 單位:青島市地鐵十三號線有限公司

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