軌道交通工程盾構施工階段風險思路構建

劉洋

摘 要：近年來，隨著社會的進步和發展，城市化進程也得到不斷的推進，人口的急劇發展，使得城市的交通越發緊張起來，各大城市普遍存在交通堵塞、交通秩序亂的現象，針對這些問題，城市軌道交通應運而生，成為緩解交通壓力的重要工具，它憑借運量大、速度快、低能耗、乘坐舒服等優勢受到世界各大城市的青睞。文章就對軌道交通工程盾構施工階段的風險思路構建進行重點論述，有利于施工階段風險的規避。

關鍵詞：軌道；交通工程；盾構法；施工階段；控制風險思路

1 盾構施工法

1.1 概述

盾構施工法就是全斷面隧道掘進機的隧道施工方法，依靠旋轉推進刀盤，通過盤形滾刀法造成巖石的破碎，最后使得隧道全斷面一次成型的施工法。

1.2 施工簡述

利用盾構法建設隧道，首先要在建造完成的工作井內進行盾構的安裝，并加以調試和試運轉，將所有準備工作按照施工要求一一落實，然后沿著先前設計完畢的軸線向地層方向進行掘進施工，直到到達終點時，方可測量隧道現狀的位置，同時還要采取行之有效的方法，在盾構準確的進入之前，要設計好接收井基座，將盾構安放在基座上，任務方可基本完成。

在施工階段，風險因素有很多，像盾構進出洞、穿越既有地鐵設施等，在這些過程中都會存在很大的風險因素，影響施工的進行，因此，下文就將可能遇到的施工風險進行簡要概述。

2 施工階段的盾構風險因素

盾構進洞的基本流程是：首先是施工前的準備工作，要對軸線、地表沉降等進行測量、測定盾構機位置、盾構停止推進，進行背后注漿，同時也要進行進洞段的地基處理、加固土體及盾構基座的安裝等；然后進行洞門的拆除，盾構掘進，接著拼裝管片；盾構進洞后，洞門進行封堵，并注漿，最后將盾構坐上基座。

2.1 盾構進出洞存在的風險

2.1.1 工作井的洞門出現涌土的現象

盾構在進出洞之前，要先將洞門進行必要的拆除，拆除洞門的過程中，由于地基的加固工作未做好，或者是不利的地質因素等，會造成洞門外的水土涌入工作井。

2.1.2 盾構基座可能發生局部的變形

在盾構進出洞時，盾構的基座有可能發生局部的變形，進而影響到盾構的姿態，使其偏離設計軸線，對洞門內的止水裝置的安全造成不利影響。盾構后靠也會發生變形或者位移。

2.1.3 刀盤凍結風險

盾構施工階段，由于盾構進出洞地基的加固方法采用的是凍結法，因此，進行當盾構進出洞作業時，如果未采取有效的預防措施，刀盤很容易發生凍結的現象，影響盾構的正常推進，必須要憑借解凍措施，此時，極易發生水土流失的風險。刀盤在切削加固土體時突然停機就是刀盤凍結的體現。

2.1.4 軸線偏離

當盾構出洞時，推進軸線會偏離原先規定好的軸線位置。只有當盾構推進一段距離之后，才能盡量將隧道設計軸線進行合理的控制；盾構進洞時也會發生軸線偏離的現象，在進行掘進施工時，掘進軸線偏離預先設計好的軸線，使得盾構進洞糾偏比較困難，不利于準確進洞。

2.2 盾構穿越建筑物時存在的風險

盾構穿越建筑物時，會對建筑物產生影響，易造成建筑物的不均勻沉降，發生傾斜，甚至造成建筑物的損壞，不利于建筑物的正常使用。在穿越建筑物過程中，使建筑物發生不同程度的沉降和連鎖反應，同時使得部分地下管道發生彎曲，進而影響使用；如果立交橋等發生沉降，則會影響交通的正常運行；盾構如果正面穿越了樁基，會影響樁的穩定性，甚至發生坍塌現象。

2.3 盾構穿越河流等存在的風險

在施工階段，盾構如果穿越江河湖泊的防汛堤時，會造成防汛堤發生沉降現象，過大的沉降會造成防汛堤的開裂，甚至影響汛期的防洪效能。盾構掘進施工過程中，由于出土量存在較大的偏差，會造成防汛堤變形。當土質條件不好，或者盾構推進速度過快，都會造成防汛堤的開裂或變形。

3 盾構施工階段對風險的控制措施

3.1 盾構進出洞施工階段的控制措施

3.1.1 控制工作井洞門涌土的措施。提高施工的質量，尤其是洞口土體的加固施工，確保洞口土體加固的強度和均勻性符合設計的要求；拆除洞口進行封門之前，要將各項的出洞準備工作進行落實；對于洞門的止水裝置，要按照設計要求進行規范的安裝，并在盾構推進階段進行監控，同時為了防止刀盤損壞密封圈，可以對密封圈施加潤滑劑，并將洞門的扇形鋼板加以調整，將密封圈的受力情況加以改善；對于洞門的密封工作一定要做好，選擇設計強度較高及密封性能較好的方式進行密封處理，并將洞門處的注漿孔進行必要的預留；當盾構進入土體加固處時，可將正面的平衡壓力進行降低；另外，要對工作井施工期間的遺留問題進行仔細的檢查，并針對問題采取有效的預防和解決措施，同時需要注意的是：盾構出洞前，要對工作井的結構進行驗收。

3.1.2 控制盾構基座變形的措施。在進行盾構基座設計的時候，要保持盾構的夾角軸線與隧道的設計軸線的一致性；對于盾構的基座框架而言，應具有較大的強度和剛度，有利于保證盾構基座框架抵抗土體加固產生的推力；要將盾構基座的地面和井底板之間存在的縫隙進行合理的填充，使接觸面積符合設計的要求。

在盾構推進過程中，盾構的后靠易發生變形，因此，要合理控制推進時的總推力，保證其受力均勻。對于所需的各個構件，要進行強度和剛度的校驗；對于各構件連接處的縫隙，要進行必要的填充處理，填充材料一般選用素混凝土及水泥沙漿等，并進行相關的養護。機械連接時，要確保連接的可靠性。將后盾支持構件盡快進行安裝，保證后盾支撐系統受到均勻的力。

3.1.3 控制盾構刀盤凍結的措施。出洞的時候，要將刀盤的連鎖狀態進行及時的解除，保證刀盤運轉連續，不能停機；進行切削加固土體的時候，要控制好刀盤的推進速度，避免刀盤發生凍結。

3.1.4 控制軸線偏離的措施。對于進出洞的軸線偏離，要選擇正確的土體加固方法，保證加固的強度；要加強施工階段的質量控制，保證土體加固的均勻度和強度；對于盾構正面的平衡壓力，要根據設計要求，進行合理的控制；盡快安裝后盾支撐體系，保證受力均勻；同時還要正確管理和保養操作設備。

3.2 控制盾構穿越障礙物的風險措施

先要對穿越的障礙物進行勘察，必要時對障礙物進行相關的鑒定，并采取相應的加固措施，對障礙物進行結構加固。盾構穿越建筑物之前，要進行模擬實驗，并根據模擬的結果，將各項施工的參數進行不斷的優化，最后制定合理的措施。要根據施工的實際情況，采取相應的措施，控制盾構的推進速度和平衡壓力，避免產生大范圍的波動。對于土體質量不符合要求的，要進行改良處理，確保土的和易性滿足施工需要。嚴格控制注漿量，注漿要及時同步進行，并控制注漿速度，盡量使其與盾構推進的速度保持一致。要立足建筑物周圍的地面狀況，必要時設置地面跟蹤注漿。加強信息化管理，實施施工階段的信息化監測。

4 結束語

現代社會的交通壓力越來越大，給人們的出行帶來了不利的影響。文章介紹了可以有效緩解交通壓力的軌道交通，對軌道工程施工階段的風險因素進行了分析，并結合存在的風險，提出了控制風險的措施，希望能從一定程度上保證軌道施工的安全，避免安全事故的發生。

參考文獻

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