地铁盾构工法施工技术应用

赵亮

摘要：随着我国城市现代化建设进程的不断推进，城市地铁发展业已成为城市建设中一项不可或缺的重要组成部分。但由于城市空间的局限，导致地铁大部分工程都在地面以下，因此对施工过程技术要求更高。作为地铁工程中的关键部分，隧道施工目前普遍采用技术相对比较成熟的盾构法进行，且随着地铁工程的不断发展，盾构工法修筑地铁隧道已在国内广泛使用。

关键词：地铁；盾构工法；施工技术

1地铁盾构工法施工质量控制

1.1设备的安装调试

（1）盾构机进场。地铁施工往往在城市繁华区域施工，盾构机高度、宽度和重量大，在进入施工现场时容易受到周边环境等因素限制。因此，盾构机进场必须要提前组织计划方案，获取城市交通部门等批准。盾构机进场时必须要检查运输方案的科学合理性，同时检查是否对运输路线和时间进行了考察，确保设备顺利安全运输，不会对社会环境造成不利影响。（2）盾构机组装调试阶段。盾构机下井组装十分关键，各个零部件进场后直接吊装至竖井组装，盾构机购买时在盾构机分块方式、重量以及尺寸等方面要求较为严格，早在设计之初，就需要考虑盾构机安装方面问题。盾构机调试工作的专业性极高，必须要在分项目和系统调试结束后进行，展开联动调试。在完成调试后，做好各个方面的人员组织与初步验收，将验收结果制作为书面报告。（3）掘进施工前。需要按照设计图纸做好竖井端头土体加固工作，增强土体防水、防渗性能，编制专门的土体加固施工方案，对加固材料、工艺、质量和过程控制等有明确要求，确保其在施工过程中得到有效落实。需要注意的是，在开挖竖井之前，事先要对竖井端头的土体进行加固处理，以此避免土体施工对竖井结构造成破坏。当前我国在始发井端头顺隧道轴线方向加固长度多控制在6m，同时考虑掘进后盾构机姿态控制情况，加固长度可控制在盾构机主机长度1.5倍左右。

1.2盾构法隧道初始掘进阶段

（1）初始掘进施工需要提前编制相应施工方案，同时准确定位盾构基座，并做好基座的安装工作，确保盾构机按照隧道中心位置掘进，在基座位置以及倾斜度控制方面需要结合地质条件分析考虑。如果负环选择开口形式，还需要对负环管片加固和支撑，避免有错位等问题出现。在反力架安装前，还需要对其安装刚度与稳定性进行检验，严禁有刚度不足情况出现，造成较大变形，影响盾构机工作状态。（2）盾构初始掘进施工中还需要不断适应当前地质条件，注意推进参数的分析，同时对推进进度展开严格控制，推进过程中注意盾构推进参数的调整。（3）在拆除负环管片前，隧道中一定长度范围需要设置拉杆，提高盾构隧道整体防水水平。初始掘进阶段必须要对盾构机姿态控制有足够重视度，将地表沉降测量值和隧道轴线相结合分析考虑，确保盾构推进处于最佳状态。

1.3盾构法隧道正常掘进阶段

盾构法正常掘进阶段需要重视过程管理，结合盾构法施工工艺，提高盾构推进相关参数控制有效性，包含轴线控制、管片拼装质量控制、注浆控制、沉降监测、设备检修维护等，确保盾构机按照掘进进度，控制目标稳定、连续性推进施工。同时，需要根据施工区域的实际情况，控制好土仓内压力，规范实践中的注浆操作，有效开展管片拼装作业，确保盾构法隧道正常以及掘进施工状况良好性。

1.4盾构法隧道盾构机接收阶段

（1）做好隧道推进轴线控制，确保盾构机正常进入接收井；（2）注意盾构机推进速度和压力的控制，避免在施工安全时间出现坍塌等情况出现；（3）制定完善的质量控制措施，使盾构机接收阶段隧道管片渗漏等问题得到有效解决。1.5盾构机解体撤场阶段盾构机解体与撤场隧道一般不会直接影响到工程质量，但是在整个施工作业中，必须要将盾构机解体纳入工程监管范畴。此外，在盾构机解体过程中，需要提前制定好解体以及运输等方案，明确盾构机解体的顺序，同时对盾构机离场后的取向和用途有综合分析考虑，尽量将其相互结合。这一阶段不仅要关系解体方案，同时还需要提高在解体撤场过程安全问题控制方面重视度。

2盾构施工中问题和解决策略

2.1盾构施工沉降问题

盾构施工难免会给土体带来扰动，进而引发沉降问题，软土底层盾构法施工也很容易造成地表的变形。盾构机掘进方向和顶部位置时常会隆起，其经过区域的地表也会出现明显的下沉问题，随着盾尾脱离，地表沉降会有明显加快，随着时间推移，下沉速度会降低。另外，盾构机经过区域，施工工况很大程度上受到地表荷载因素影响，其表现会出现有较大差异。针对盾构施工中的沉降问题，需要采取以下方式处理：（1）对盾构推进参数进行优化，盾构机达到复合层位置后，盾构机推力会有明显增大，为了实现对沉降有效控制，需要全面收集沉降监测数值，尽可能地降低施工沉降；（2）土压力选择，土压平衡盾构、挤土、土体移动会出现有地面隆起和土体向偏离隧道方向移动问题，地面隆起能够抵消一部分后期沉降，同时受到挤压后，土体密实性会有明显增大，在盾尾通过时，隧道周围土体塌落会有明显减少，此时，应注意确保注浆施工的顺利开展，避免土体出现过大损失。

2.2盾构施工中的盾尾漏浆

导致盾尾漏浆问题发生的原因包括：（1）盾尾刷与盾尾油脂相互分离，导致盾尾刷未能得到有效保护，影响着其工作性能；（2）盾尾油脂注入质量较差；（3）完成管片拼装作业后，油脂缺乏有效处理，会使盾尾应用中受到了潜在威胁。同时，施工中的注浆压力过大，盾尾刷的工作性能下降，也会引发漏浆问题。针对盾尾漏浆问题，可采取的处理措施包括：（1）选用质量可靠的油脂与油脂泵，实现对盾尾刷的有效保护；（2）严格把控盾尾油脂的注入过程，确保其注入量合理、有效；（3）结合现场作业情况，落实好盾尾油脂注入方面的调整工作。同时，需要注浆量、压力、盾尾间隙等进行有效控制。

2.3管片渗水控制

全面加强管片渗水控制，提高地铁盾构工法的防水防渗性能，则需要为其设置良好的防水材料，粘贴优质止水条。与此同时，要为管片安装防水性能良好的止水胶圈，在具体安装过程中，应注意压紧止水胶圈。此外，要注意加固防渗结构，做好该结构的注浆工作，科学控制注浆时间与压力，避免出现漏浆与注浆中断问题。一般情况下，如果注浆过程中的压力过大或者注浆区域缝隙偏大，就很容易滋生漏浆问题。因此，要控制好注浆压力，借助信息设备随时监测注浆管是否存在破裂与粘结不牢固以及浆液阻塞问题，全面提升盾构防渗质量。

2.4盾构穿越临近地下管线问题

做好地层沉降对管线影响的分析，明确地面沉降的原因与发生机理，采取合理有效的对策，将地面沉降控制在最小范围内。第一，防止开挖过程中的水、土压力不均衡。第二，防止盾构推进中围岩的扰动，为了减少盾构推进中盾构机与围岩之间的摩擦，尽量不扰动围岩，必须减少盾构机偏转及横向偏移等现象的发生。第三，做好盾尾间隙填充压浆，确保压浆工作的及时性。尽可能缩短衬砌脱出盾尾的暴露时间，以防地层塌陷。控制好压浆数量和注浆压力，改进注浆材料的性能，提高注浆材料的抗渗性能，既利于隧道防水，又可减少地面沉降。第四，加强地面变形的预测与监测，在推进过程中，对隧道中心线上及其两侧一定范围内设定的观测点进行水准测量，将这一结果应用到后续区段的施工管理中。

参考文献：

[1]马文帅，王鑫.地铁施工中盾构法应用技术探析[J].中国科技纵横，2017（10）.

[2]蒋国庆.盾构法施工技术在地铁建设运用中的技术分析[J].建材发展导向，2017，15（15）：223-224.

[3]佚名.浅析地铁盾构法施工技术[J].现代物业（中旬刊），2018，No.419（04）：183.

[4]佚名.地铁修建中的盾构法施工研究[J].居舍，2018（20）：244.