淺析地鐵施工盾構法的施工技術

宋 嬌/中鐵四局城市軌道交通工程分公司

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淺析地鐵施工盾構法的施工技術

宋 嬌/中鐵四局城市軌道交通工程分公司

【摘 要】為了緩解城市交通方面的壓力，城市地鐵軌道交通成為當前重點建設工程，城市地鐵并逐步成為城市交通網絡和重要出行方式。城市地鐵的建設常用盾構法進行施工，這是當前城市地鐵施工企業必須熟練掌握的技術，本研究就是根據地鐵施工盾構法的實際應用，展開了地鐵施工盾構法的相關研究，實現了行業應用地鐵施工盾構法的基礎性研討。

【關鍵詞】地鐵施工；盾構法；施工技術；方法；應用

引言

現在，城市化水平越來越高，城市在發展過程中，對交通帶來了很大的壓力，為了緩解交通方面的壓力，城市軌道交通成為了主要的方式，在進行發展的過程中，地鐵成為了重要的交通工具，在進行地鐵建設的時候，施工技術中最常使用的就是盾構法。現在地鐵建設速度也是非常快的，很多大城市為了解決城市交通問題將地鐵建設作為了規劃的重要內容。為了保證地鐵工程建設，選擇合理的施工方法是非常重要的，在不斷的建設中，盾構法施工是效果非常好的施工技術，在很多施工中都得到了應用。在進行地鐵建設時，隧道建設是非常重要的，采用盾構法施工技術進行施工，可以使用盾構機作為隧道的掘進設備，同時以盾構機的盾殼作為支護，同時在施工中采用千斤頂作為支撐，這樣的施工方式可以取得更好的施工效果。

1.地鐵工程盾構施工技術的施工原理

盾構施工技術，顧名思義，其以盾構機為主要施工設備進行施工。盾構機具有堅強的盾構鋼殼，可以為地下挖掘施工提供極為可靠的安全保障。在盾構機挖掘行進過程中，盾構機的尾部同步進行持續的注漿作業。注漿作業可以最大限度降低盾構機挖掘過程中對周圍土層的擾動，從而保障隧道的穩定。盾構機由刀盤、壓力艙、盾型鋼殼、管片和注漿體等部分組成，各部分各有作用，又相互配合，協調運轉，使得盾構機挖掘作業得以順利實施。盾構機在土層中的挖掘作業實際上包括三方面內容，一是確保開挖面穩定，二是挖掘并排出土壤，三是進行補砌和注漿作業。

2.地鐵工程盾構施工技術的施工特點

盾構施工技術屬于較為先進的隧道挖掘技術，和傳統地鐵隧道施工技術相比，盾構施工技術在施工過程中具有如下特點：一是盾構施工大部分過程位于地下，對施工地點周邊環境影響很小，非常適合建筑密集、人群活動頻繁的城市環境施工。在采用盾構機進行地鐵隧道施工時，施工活動位于地面以下，施工過程中產生的噪音非常微弱，對周圍土層的振動也小，不必像其它工程施工那樣需要線路沿線施工現場進行特殊的布置安排，對地面活動，特別是交通運輸和周邊環境影響微弱。二是施工精度要求高。地鐵工程對于施工質量和工程安全可靠性有著很高的要求，為了達到這個目標，在工程施工時必須嚴格控制施工精度。在使用盾構機進行施工時，由于盾構機管片制作精度很高，從而保障了施工誤差能夠控制在一個極小的范圍內。此外，盾構機發掘作業時，只能向前行進，無法做出后退動作，一旦施工過程中出現后退現象，必然會造成盾構裝置受到嚴重損傷，從而產生不可預估的后果，嚴重影響工程進度和施工安全。為確保施工安全，在施工前期，施工人員一定要做好充分準備，防止任何可能導致盾構機后退現象的發生。另外，盾構機屬于專業設備，其設備參數與施工條件之間具有較為嚴格的針對性，施工隧道斷面不同，盾構機的設備參數也不一樣。在進行斷面面積大小不同的隧道施工時，必須對盾構機進行相應改造，甚至是專門設計制造，否則無法保證施工質量。

3.地鐵工程盾構施工中的技術控制要點

盾構施工技術含量很高，為保障工程質量，必須對各工序和操作予以嚴格控制，確保施工質量。下面對盾構施工各主要階段的施工技術控制要點逐一進行分析，以幫助大家更好的理解和把握：

3.1盾構機進出洞時的作業控制

在使用盾構機進行挖掘作業時，進洞和出洞作業是盾構機工作的基礎操作和主要組成，其操作質量對于盾構施工來說具有極其重要的影響。如果進洞或出洞作業出現問題，可能導致整個工程的失敗。為此，必須切實做好盾構進出洞作業，確保施工質量。盾構進洞前，首先要正確選擇隧道施工路線，防止軸線發生過大偏差。同時，要做好施工路線周圍地質環境勘察，針對可能會對盾構施工造成負面影響的因素，提前制定科學可靠的防范措施，避免施工事故發生。在盾構出洞前，也要做好相關準備工作，嚴格審查各項出洞條件，確認各項條件符合出洞標準后方可出洞。

3.2盾構機挖掘前進時施工作業控制

盾構機掘進作業是盾構施工的主體，在整個盾構施工過程中占據最大的比例。在進行盾構掘進作業時，最主要的是要盡量減少盾構施工對周圍土層的影響，防止對土層產生過大的擾動，確保盾構開挖面的穩定性。為達到這一目的，在施工過程中一般通過調整掘進參數來實現。在盾構機掘進施工過程中，盾構姿態是一個非常重要的概念，其指的是盾構掘進過程中的現狀空間位置，盾構姿態是評價盾構軸線與設計軸線之間的偏差是否滿足設計要求的重要指標，盾構姿態的好壞，直接影響到盾構掘進施工的順利進行和后面管片拼裝作業的質量高低。所以，在進行盾構掘進作業時，必須嚴格控制盾構姿態。施工過程中，對盾構姿態的控制是通過對注漿量、注漿方式、盾構坡度等十項參數的控制來實現的。為確保各項參數控制精準，準確可靠的實地測量是必不可少的。施工人員通過一系列規范化的科學測量，并結合盾構掘進過程中地面沉降的情況對掘進參數進行優化，從而保證盾構開挖面的穩定。此外，為保障掘進過程中土體壓力波動始終處于允許范圍內，必須隨時注意盾構機推進速度和排土量的調整。

3.3盾構穿越粉砂層時施工作業控制

隧道線路周圍地質條件對于盾構施工影響巨大。對于盾構施工來說最為理想的施工環境是淤泥質粘土或淤泥質粉質粘土等軟土地層，如果施工線路途經粉砂層，那么施工難度將會大幅提高，必須運用一些特殊的方法。土體液化和出土口噴砂是粉砂層土體盾構施工的主要困難。要解決這個問題，就必須提升正面土體的流動性與止水性。具體施工中，可以通過適當提高土艙壓力和向土艙內加泥的方法予以處理。

4.結束語

地鐵盾構施工方法是一種綜合性較強的施工技術，在應用過程中要不斷進行探索和實踐，這樣才能使這種施工技術更加的成熟，同時也能更好的發展地鐵施工方法。盾構法涉及到的學科包括機械工程、自動化控制、測量工程、巖土工程和液壓傳動，在未來的發展過程中，是離不開各個學科的專家共同努力和合作的，共同研制適合我國地質條件的盾構機械，才能讓盾構技術更好地為我國地鐵和隧道工程建設做出應有的貢獻。

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