地铁施工中盾构法应用技术探析

施工技术

174 2015年58期地铁施工中盾构法应用技术探析

王宝实

华铁工程咨询有限责任公司，北京 100071

摘要：地铁对于一个城市的健康发展有着积极促进作用，能够有效的分流城市密集人群，解决人们出行问题，缓解交通拥堵，地下轨道交通建设难度相当大，对于环境、地质、技术要求特别高。盾构施工法是普遍应用的技术，本文就主要对地铁施工中盾构法应用技术做了探析。

关键词：地铁施工；盾构法；应用

中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)58-0174-01

1 导言

近年来，随着城市人口的不断发展，交通问题越来越严重，地铁工程建设在解决城市交通问题的过程中发挥了重要作用。但是由于地铁的不完善也造成了很多交通问题。为使地铁工程中盾构法隧道的质量问题得到重视和解决，本文主要从预制管片方面、防水方面、安装成环管片等问题出发，提出相关改进措施，为人民的生活安全多提供一些保障。

2 地铁工程盾构施工技术的施工原理

盾构施工技术，顾名思义，其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳，可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中，盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动，从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成，各部分各有作用，又相互配合，协调运转，使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容，一是确保开挖面稳定，二是挖掘并排出土壤，三是进行补砌和注浆作业。盾构法施工技术经过了漫长的发展过程才逐渐形成了现在的技术，在最初的时候这种施工方法是被用作洞穴施工中的。而且在最初的时候，这种施工技术没有被得到重视，这样就使得盾构技术在发展过程中更加的漫长，在近几十年，盾构机才在一些地铁和隧道工程中得以充分发挥。盾构施工技术在不断发展的过程中，得到了更多的应用，同时技术方面在不断的改进，这样就使得这种技术在发展过程中应用的更加广泛，而且成为了地铁和隧道施工的重要技术。

3 盾构法应用于地铁施工的优势

盾构法具有高安全、高工效、影响小、更环保、施工快、质量高、省资金的特点，在施工中普遍受到施工单位的欢迎，特别是一些有资质和技术的施工单位，对这种方法研究的相当透彻，也熟练的掌握这项技术并加以创新。（1）安全性较高。盾构法一般在地下施工，不受地面情况干扰，更不会受季节的影响，开工随时随地。地面交通、河道、航运、季节性潮汐等外部条件根本影响不到地铁施工，能够有效保证施工进度。在这种方法的作用下，可以进行挖掘、衬砌等基础施工操作。（2）工作效率较高。盾构法施工应用先进的设备，从设计完成就可以进入具体施工操作，在基础工作中开挖、支护、出土、衬砌，可以一次性全部完成，大大提高工程进度，特别是机械的使用，能够很好的改善施工条件，把人从劳动中解放出来，这种施工方式，完全是应用了现代最先进的技术，保证了施工质量。（3）产生危害较小。盾构法施工都在地下，离地面有很大的高度距离，在地下进行施工时，对地面影响可以说几乎没有，施工时振动小、噪声低，只是占用一部分道路，其他的施工过程是人们看的。特别是隧道穿越工程，地面建筑群根本不受限制，还有一些必须要穿越河底的工程，地面、水面交通完全是可以正常使用的，根本不会产生任何危害。（4）经济性更佳。盾构法在不同地质条件下均可应用，多车道隧道也可做到分期施工、运营，在柔软或含水量大的围岩中施工，盾构法专业技术优势更加突显，是多种施工方法中高性价比的一种施工作业。

4 地铁工程盾构施工中的技术控制要点

（1）盾构机进出洞时的作业控制。在使用盾构机进行

挖掘作业时，进洞和出洞作业是盾构机工作的基础操作和主要组成，其操作质量对于盾构施工来说具有极其重要的影响。如果进洞或出洞作业出现问题，藉由可能导致整个工程的失败。为此，必须切实做好盾构进出洞作业，确保施工质量。盾构进洞前，首先要正确选择隧道施工路线，防止轴线发生过大偏差。同时，要做好施工路线周围地质环境勘察，针对可能会对盾构施工造成负面影响的因素，提前制定科学可靠的防范措施，避免施工事故发生。在盾构出洞前，也要做好相关准备工作，严格审查各项出洞条件，确认各项条件符合出洞标准后方可出洞。（2）盾构掘进施工技术要点。盾构掘进过程是盾构机进出洞之间的主要工作，主要施工原则是减小盾构施工对周围环境的影响，减少对周围土体的扰动，技术关键是保持盾构开挖面的稳定，盾构开挖面的稳定主要可以通过优化掘进参数来控制。盾构姿态是指盾构掘进中现状空间位置，盾构姿态控制是将盾构轴线控制在与设计允许偏差范围内，关系到盾构轴线的正常推进和后续工序管片拼装的质量。因此，盾构掘进阶段对盾构姿态的控制始终是重中之重，主要由十个参数控制，包括注浆量与方式、盾构坡度、盾构姿态等。施工中相应的现场实测手段是参数优化与匹配的前提，可以结合地表沉降观测进行参数优化试验，实现盾构开挖面的稳定。同时，施工中应特别注意调整推进速度和排土量使压力波动控制在最小的幅度。（3）盾构穿越粉砂层的施工技术要点：隧道线路周围地质条件对于盾构施工影响巨大。对于盾构施工来说最为理想的施工环境是淤泥质粘土或淤泥质粉质粘土等软土地层，如果施工线路途经粉砂层，那么施工难度将会大幅提高，必须运用一些特殊的方法。土体液化和出土口喷砂是粉砂层土体盾构施工的主要困难。要解决这个问题，就必须提升正面土体的流动性与止水性。具体施工中，可以通过适当提高土舱压力和向土舱内加泥的方法予以处理。（4）盾构法施工中避免管片上浮的措施：在施工中经常遇到管片上浮情况，这就需要深入了解施工地点的地质状况，精确的使用数据参数做好对照，用数据推进实际操作，并作为施工的最基本依据，同时拿出可靠办法，解决施工中具体问题，要求施工人员技术素质一定要过硬，技术熟练。在掘进施工中，要控制好方法、速度和推力，对盾构机作业加强控制，调整和优化千斤行程差，让千斤顶发挥作用，防止出现超出等问题，并尽量保证各组推进油缸推力适当，以免对管片施工产生不良影响；结合测量得到的最后结果，优化和调整盾构机参数及管片拼装数量和时间，只要认真耐心的做好各项细节工作，就会保证施工进程和质量，增加使用年限。（5）盾构法施工中控制地面沉降的措施：注浆时间、剂量、压力要掌握好时间和用量，特别是对浆液配比要严密按照标准执行，确保注浆效果。采取多次压浆方法，是避免施工中地表发生沉降的最好办法；正面支撑并辅以合理气压值，也能避免土体坍塌；控制好开挖面出土量，不能多挖掘和少挖掘，并控制好局部超挖情况，只有这样才能保证不坍塌。

5 结论

盾构施工技术是目前地铁隧道施工应用最为普遍的施工技术。随着我国地铁建设事业的逐步推进，盾构施工技术势必发挥出更大的积极作用。技术人员要注意加强盾构施工技术的深入研究。在进行盾构施工时，要注意观察各项参数和周围环境的变化，结合以往的实践经验，及时排除异常情况，将施工参数始终控制在工程运行范围内，确保工程质量和施工安全。

参考文献

[1]孙城，张昌明.地铁盾构施工技术浅析[J].机械管理开发，2012（1）.

[2]刘震.盾构法在地铁施工过程中的应用分析[J].科技创业家，2013（7）.