地鐵盾構施工技術問題分析

申 建 琛

(中鐵隧道集團二處有限公司，江蘇 南京 210046)

地鐵盾構施工技術問題分析

申 建 琛

(中鐵隧道集團二處有限公司，江蘇 南京 210046)

介紹了地鐵建設工程的施工特點，基于盾構施工技術的工作原理，探討了其施工技術要點及存在的問題，并結合工程實際概況，提出了技術改進要求，進而闡述了地鐵盾構施工技術的改進策略，有利于保證地鐵施工的質量。

地鐵工程，盾構施工技術，隧道，工程質量

1 地鐵建設工程的施工特點

隨著我國城市經濟的不斷發展，地鐵項目建設規模不斷擴大，在這個過程中，我國的地鐵施工技術體系日益健全，但是整體來看，我國的地鐵施工技術方案參差不齊，相比于國外有些發達國家的地鐵施工技術，我國的地鐵施工技術依舊處于摸索階段，其整體施工體系尚不成熟。地鐵項目工程具備復雜性的特點，其工程建設規模較大，施工周期長，各項施工程序比較繁雜，對于施工技術的選用有著極為嚴格的要求。相比于一般的城市交通建設項目，地鐵施工工程的安全性風險更大，為了增強地鐵項目施工的整體安全性，必須進行科學性施工方法的選擇，實現盾構施工技術體系的健全。

2 盾構施工技術的工作原理

在地鐵施工中，影響盾構施工技術質量的因素諸多，比如施工機械設備因素、人員應用因素、地質環境因素等。在這個環節中，盾構機是盾構施工技術體系的關鍵性機械設備。暗挖工程是城市地鐵施工體系的關鍵性項目，在工程挖掘過程中，盾構法扮演著重要的施工角色，盾構機盾殼是一種良好的支護設備，通過對油缸、刀盤及其盾殼的結合，可以構成完整性的盾構推進體系，有利于提升地鐵施工的效益，增強施工的穩定性及安全性，避免出現相關的安全事故，實現施工人員人身財產安全的維護。

在隧道開挖過程中，需要在開挖面前進行切削裝置的設置，通過對其他機械設備的利用，將切削出的巖土運出隧道外。在施工實踐中，盾構法對周邊交通環境的影響較小，為了確保地鐵施工技術精確度的提升，施工前及施工過程中的環境監測工作是非常重要的。

3 工程概況與技術改進要求

3.1 工程概況

某地鐵工程全長21 km，沿線經過16座車站，主要地層為粉質粘土、粉細砂、中粗砂等。在工程實踐中，其通過盾構淺埋暗挖法的施工隧道共有21個，不同隧道斷面開挖跨度在6.3 m～15 m間，其沉降值處于10 mm～200 mm間。在施工過程中，有些地段洞頂存在砂層，在開挖過程中，其地表沉降不斷擴大，出現了一系列的沉降裂縫。

3.2 技術改進要求

為了提升地鐵工程的整體施工效益，進行開挖程序、支護程序、防水程序等技術方案的改進是必要的，比如進行先進性計算機自動控制技術的應用，進行先進性混凝土防水方案的應用，提升工程施工的整體穩定性及質量，滿足現階段地鐵盾構施工工作的要求。

在隧道初期支護過程中，如果不能進行工作面變形的限制，就會導致隧道的加劇下沉問題，其最大沉降量可以達到60 mm，為了減緩地表下沉量，必須進行地表沉降的控制，進行地表建筑物及地下管線的保護，落實好地表注漿加固工作。

4 地鐵盾構施工技術要點

4.1 盾構機掘進技術要點

盾構機系統主要由挖掘系統、穩定支撐系統、注漿系統等構成，為了提升地鐵項目的整體施工技術，必須優化盾構機掘進方案，這需要把握盾構機掘進技術的各個要點，降低盾構施工對周邊環境的影響，提升盾構開挖面的整體穩定性。

通過對盾構姿態的控制，可以有效提升盾構的掘進效益，這需要深入分析具體的施工環境，進行注漿量、區間半徑、注漿方式等的綜合性考慮。需要積極展開施工現場實測工作，實現各類施工技術參數的最優化，根據地表沉降水平，開展各類參數優化試驗。

4.2 盾構機進出施工場地技術要點

盾構機在始發前，必須要做好盾構機相關技術及參數的確定工作，實現進洞技術和盾構機自身質量的嚴格性控制。盾構機在掘進過程中，需要進行盾構機軸線的不斷糾偏，進行隧道方向及地質情況的確定。在盾構機接收前，需要提前做好相應的準備工作，優化盾構機防護水平，從而降低盾構施工技術對周邊施工場地環境的影響，提升盾構開挖面的整體穩定性。這需要進行盾構姿態的優化控制，將盾構軸線的設計偏差控制在允許范圍內，實現盾構推進軸線環節及后續工序管片拼裝環節等的協調性運作。

4.3 不良地質的施工技術要點

在不良地質施工過程中，需要應用特殊的盾構法，比較常見的不良地質包括淤泥質土層、粉質粘土層等。在不良地質掘進過程中，需要相應的提升土艙的壓力，防止地面沉降，可以根據實際情況，適當向土艙內加泥，避免出現掘進過程中的噴涌現象，實現各項施工技術程序的協調，增強城市地鐵盾構法的整體施工效率。

5 地鐵盾構施工技術改進策略

5.1 優化開挖技術

為了增強地鐵盾構施工效益，必須健全開挖技術方案，這首先需要保障測量結果的精確性，需要進行測量工作準確度的提升。在地鐵項目施工過程中，隧道經常處于持續開挖的施工狀態，為了進行地鐵隧道狀況的深入性檢測，必須進行自動化監測技術方案的應用，其擁有人工測量方法所不具備的技術優勢，在隧道開挖過程中能夠進行地鐵隧道結構變形狀況的動態性了解。針對有些地質條件較為惡劣的區域，通過渣土改良及帶壓開挖保護掌子面的土壓平衡，防止地面沉降或塌下。

5.2 優化支護技術

盾構機自身盾體就是一個良好的支護體，同時通過對注漿法、高壓噴射攪拌法和凍結法等支護方法的應用，有效的改良地層，防止地面沉降，保證掌子面的穩定，提升地鐵施工的整體質量。

5.3 優化防水技術

在隧道開挖環節中，通過對盾構機的使用可以將壓力施加于工作面上，從而實現水壓力及土壓力的平衡性，實現對土層內水的控制，避免水滲入到隧道內。在地鐵盾構工作過程中，需要首先進行盾構機結構的確定，鋼刷密封盾構機具備良好的工作防滲性，通過對該類型盾構機的使用，可以避免地下水的滲入。在隧道開挖之前，防水問題是客觀存在的，首先要加強管片自身結構防水，其次通過管片外防水涂層、管片接縫防水、注漿、二次襯砌等防水措施，保證后續防水。通過對注漿技術的應用，滿足工程堵水工作的要求。

5.4 優化地表沉降控制技術

地鐵工程一般位于城市的建筑物密集區域，在其建設過程中，如果出現地表沉降問題，將可能引發嚴重的工程事故。為了提升盾構法的整體施工效益，降低對周邊環境建筑物的影響，通過土壓平衡、同步注漿、二次注漿等地表沉降控制技術的應用，避免隧道周圍的沉降。

5.5 優化地下管線、地表建筑保護技術

通過對地表沉降狀況的控制，可以實現地表建筑物及地下管線的有效性保護，這也需要根據工程實踐狀況，進行盾構支護方案的更新，健全盾構支護系統，做好開挖面位置的選擇工作，實現地表壓力控制方案的優化，靈活性的調整地層應力。做好監測工作，實現地表沉降值的有效性控制，優化壁后注漿加固方案，從而有效解決注漿壓力問題，提升工程的預期注漿效果，實現盾構施工區域內地下管線及地表建筑物的有效性保護。

6 結語

隨著地鐵施工規模的不斷擴大，盾構法施工模式的工程作用日益明顯，其是一種安全性、有效性的地鐵施工技術方法，為了適應現階段地鐵工程的建設要求，必須強化地鐵盾構法施工方案，實現地鐵工程的安全性、穩定性施工。

[1] 王繼山.地鐵盾構施工技術改進的方法研討[J].中國建材科技,2016(6):77-79.

[2] 劉 健.試論地鐵復雜地質條件的盾構施工技術研究[J].科技與企業,2016(3):25-27.

[3] 安 斐.隧道盾構施工技術發展趨勢和應用探討[J].黑龍江交通科技,2011(10):37-38.

Analyzingonsubwayshieldingconstructiontechnologymatters

ShenJianchen

(ChinaRailwayTunnelGroup2ndDepartmentCo.,Ltd,Nanjing210046,China)

The paper introduces construction characteristics of subway construction project, explores its construction technology points and existing problems on the basis of shielding construction technology working principles, and puts forward the technology improving demands by combining with actual engineering conditions, and finally illustrates the improving strategies of subway shielding construction technology, which will be good for guaranteeing subway construction quality.

subway engineering, shielding construction technology, tunnel, engineering quality

U455.43

：A

1009-6825(2017)24-0165-02

2017-06-14

申建琛(1983- )，男，助理工程師