地鐵盾構穿越暗挖風道施工技術探討

摘要：隨著城市車輛數量的巨增，導致了我國城市交通問題的日益增加。為了緩解交通壓力，需要在城市人口密集的地方進行地鐵的修建。由于在城市中進行地下工程大規模的暗挖受到很多阻礙，需要找到一種科學合理的解決措施。地鐵盾構技術是地下工程進行暗挖的一種施工方式。文章對地鐵盾構穿越暗挖風道施工技術進行了探討。

關鍵詞：城市交通；地鐵盾構技術；暗挖風道施工；交通壓力；地下工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：U455 文章編號：1009-2374（2015）12-0104-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.052

目前，城市公路的發展已經無法適應城市的擁擠情況，為了緩解交通壓力，地鐵的修建具有重要的作用，不僅改善了我國城市交通存在的問題，還提高了整個城市的形象。由于城市人口數量的增加，不得不改變交通運輸的方式，地鐵的修建對我國的經濟有著重要的影響。地鐵軌道作為列車行駛的重要基礎，不僅具有承載的能力，還對列車具有引導的作用，所以，地鐵軌道的質量對整個地鐵工程的建設具有直接的影響。地鐵的修建必須要按照施工的方案進行施工，根據實際情況掌握好地鐵盾構的施工要點以及注意事項，對所要穿越的暗挖風道進行全面的認識，為地鐵的發展提供強有力的

保障。

1 地鐵盾構穿越暗挖風道工程概論

在城市經濟快速發展的條件下，為了適應城市交通的發展，地鐵的建設越來越重要。對于地鐵工程的建設來說，主要修建的對象有出入口、人行道、側式站臺、風道以及集散廳等。就地鐵的風道而言，則主要包含隧道通風道、排風道以及車站新風道，一般來說，在車輛的兩端進行集中設置，這樣一來可以更加方便地進行安裝、管理以及能夠及時地進行維修。地鐵的修建通常會先進行暗挖風道以及車站集散廳的修建，進行地鐵盾構穿越風道時，必須要對風道兩側的地基進行加固，則可以通過注漿的方法實施作業，這樣就能夠確保地鐵的安全系數，還可以順利地實施作業。

2 地鐵盾構穿越暗挖風道對風道的影響

2.1 風道變形

對于地鐵盾構來說，在施工過程中當穿越暗挖風道時，將會對風道有很大的影響。所以，當地鐵盾構穿越暗挖風道時，則空間位移的總量就會隨著施工環節的增加而增大，風道變形并不是發生在風道頂部，而是常發生在環梁的頂部。另外，土倉壓力的增加也會造成環梁的變形。

當進行地鐵盾構穿越暗挖風道施工前，則風道的變形主要發生在左環梁以及周圍。在地鐵盾構施工過程中，越靠近左環梁，風道的變形就越明顯。當地鐵盾構穿越暗挖風道后，風道左環梁以及周圍的變形就會維持不變，但是右環梁以及周圍的變形就會不斷增加。當地鐵盾構穿越暗挖風道具有一定的距離時，則風道的整體變形情況基本就會保持不變。

2.2 風道受力

就地鐵盾構而言，在進行暗挖風道的施工時，風道承受的應力主要集中在環梁之上，風道左右兩邊的環梁應力就會隨著盾構穿越風道的變化而變化，但是在這一過程中，左邊的環梁應力要大于右邊的環梁應力。所以，就要求地鐵施工工程按照標準的方案進行，對暗挖風道環梁的位置進行嚴格的修建，這樣就可以提高環梁的受力能力。另外，對地鐵盾構進行暗挖風道作業時，還要加強對土倉壓力的控制。當進行穿越暗挖風道施工時，土壓平衡盾構的實施對風道的變形具有一定的影響，然而，風道的變形主要集中在風道環梁上。但是，左右環梁的變形則是在地鐵盾構穿越暗挖風道前后形成的。一般情況下，左右環梁的應力會隨著盾構穿越風道過程而發生急劇的變化。土倉壓力的增加對左右環梁的應力以及變形也有著重要的影響，這兩個地方所受的影響要大于其他部位的影響。所以就地鐵盾構穿越暗挖風道施工技術而言，要不斷加強對暗挖風道環梁的位置處理，還要在實際的施工過程中，要對土倉壓力進行合理的調整，這樣就可以提高風道的安全系數。

3 地鐵盾構穿越暗挖風道的具體施工

3.1 做好貫通測量

對于地鐵盾構來說，在進行穿越暗挖風道的施工之前，就要做好貫通測量工作。在完成貫通測量工作之后，要根據測量的結果采取科學合理的掘進參數，要控制好掘進的速度，還要把握好土倉的壓力，這樣就能夠控制好盾構機的掘進姿態以及軸線的偏差。

3.2 把握好掘進姿態

在進行盾構過渡段掘進的施工時，就必須要求土倉壓力、掘進速度與正常段的掘進要具有一致性，要根據方案的標準化進行管理和控制。在過渡段施工過程中，要把握好盾構機進出姿態的調整，要保持盾構機掘進方向和所設計軸線的方向具有一致性，要把握好盾構機出洞時的距離。與此同時，在掘進的過程中，還要控制好軸線的偏差、盾構機中心前后的偏差以及高程的偏差等，這樣就可以在規定的工期內順利完工。

3.3 注意對土體加固

當盾構機進入土體加固的位置時，對土倉頂部的壓力要控制好，防止因土倉壓力較大對洞口土體進入的風道產生嚴重的影響。另外，需要將注漿換成速凝漿液方法進行作業。在盾構機進入土體加固位置前，就需要對洞口的情況進行了解和掌握，對洞口破除預留的鋼格柵進行及時的處理。與此同時，還要安排工作人員對盾構機出洞口時進行情況的觀測，工作人員要與盾構機的司機保持一定的聯系，這樣就可以對盾構機掘進參數進行及時的調整。

3.4 做好洞口的清理

在進行地鐵洞口挖掘的過程中，盾構機在距離洞口三四米時，則開挖過程中的最低土倉壓力已經不具備參考的價值。所以，在開挖的過程中，盾構機要根據現場實際的情況進行調整，這樣就可以確保壓力的最小化。另外，對洞口盡管噴射了混凝土，盾構機在掘進的過程中，仍可能會出現崩塌問題。所以，對洞口的狀況要進行嚴格的控制，及時解決洞口存在的問題。

3.5 重視出洞處理

在盾構機出洞的過程中，為了確保指導施工的準確性，一般情況下，當盾構機進入風道露出刀盤之后，就會停機然后對盾構機的中線實施測量及定位，并且還要對洞口進行處理，要對風道的土體進行深入的把握，再按照測量出來的結果對盾構機的接受機座進行安裝，確保盾構機管片拼接好可以繼續作業。在這個過程中，盾構機的刀盤在經過洞口鋼環后，要先停止施工工程的進度，采取措施對盾構機以及混凝土之間存在的空隙進行處理。

4 地鐵盾構穿越暗挖風道施工時存在的問題及其解決措施

4.1 土體加固效果不好

在地鐵盾構穿越暗挖風道施工過程中，土體加固效果不好就會對整個工程具有重要的影響，也是地鐵修建過程中比較常見的問題。所以需要采用一定的措施進行解決，就是必須要根據地鐵隧道土體的實際情況采取科學合理的加固方式，還要對加固的過程進行嚴格的控制，特別是要對基本的參數進行嚴格的控制。另外，還要對加固的區域和始發井之間存在的空隙進行及時的

處理。

4.2 盾構機會產生“叩頭”現象

在施工進行推進后，盾構機進行作業脫離加固區域時，盾構機就會產生“叩頭”現象。由于地質具有不同的條件，盾構機出現的狀況還不止這些。所以通常會采用抬高盾構機的姿態、快速地進入以及合理地安裝導軌等，這樣一來就會降低盾構機出現一些問題。

5 盾構法在施工時的安全控制

改革開放以來，我國的經濟就得到了快速的發展，交通事業也取得了較大的變化。但是，一些相應的安全監管工作還沒有做好，以至于導致后期安全事故不斷地出現。目前，由于交通建設的安全監督工作還不夠完善，另外，對地鐵盾構的施工安全標準還沒有明確的規定，對施工的危險源還不能進行準確的認識，所以就會有危險的存在。對地鐵盾構施工危險認識的意義有以下兩個方面：（1）對地鐵盾構施工危險認識，不僅能夠把控好施工過程中發生事故的主動權，還可以避免事故的產生以及遏制事故發生的根源，這樣一來就可以提高施工的安全系數；（2）對危險源進行認識后，才能夠通過一些方法來做好危險源的處理工作，這樣就可以有效地控制危險事故的發生。

6 結語

近年來，地鐵盾構施工技術在我國地鐵建設施工過程中得到了廣泛的應用，為了確保地鐵軌道對列車具有承載的能力，對列車有更好的引導，需要在進行地鐵修建時就需要注意施工技術的要點，控制好施工技術的難點，對地鐵盾構進行全面的認識和了解。為了確保地鐵工程項目的質量以及安全，相關工作人員不僅要掌握盾構法的知識要領，并且還要選擇安全可靠的施工方案，這樣才可以避免危險的發生，在規定的時間按時完工。

參考文獻

[1] 陳元慶.我國地鐵盾構隧道始發技術淺析[J].中國科技博覽，2010，（35）.

作者簡介：李利民（1981-），男，河南確山人，供職于中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司，中級職稱，研究方向：地鐵施工、鐵路施工。

（責任編輯：蔣建華）