地鐵隧道盾構法施工質量控制重點及措施

（九州職業技術學院）

地鐵隧道盾構法施工質量控制重點及措施

蘇恒宇

（九州職業技術學院）

隨著城市地面交通壓力逐漸增大，各個城市相繼開始興建地鐵，地鐵給人們的生活出行帶來了諸多便利，在地鐵實際施工實踐中，盾構法因其多種優勢已經成為了地鐵施工的主要施工方法。實踐中，盾構法施工的隧道，因采用襯砌一次成型，如若不及時做好施工質量的控制，當發生施工質量問題時，基本很難再進行大規模的修補與整改，因此，地鐵相關現場施工人員，必須熟悉地鐵隧道的施工質量控制重點及相關措施方法，唯有這樣才能確保地鐵隧道的安全。本文根據筆者實踐相關經驗對盾構法施工質量控制重點及相關措施進行了簡要的探討，旨在能為地鐵隧道盾構法施工實踐提供些許參考與借鑒。

地鐵施工；盾構法；質量控制；措施

1 .盾構施工法的概念

1.1 盾構施工法的原理

使用盾構機，一方面控制開挖面以及周圍土體，不發生失穩坍塌，另一方面進行隧道掘進、出渣，且在機內拼裝管片形成襯砌、實施壁后注漿，進而實現，不擾動周圍土體而修筑隧道的方法。所謂“盾”指的是控制開挖面穩定性的壓力艙和刀盤、支護周圍土體的盾構鋼殼，所謂“構”則是指構成隧道襯砌的管片和壁后注漿體。盾構法施工作為當前地鐵施工的主要方法之一，其原理即在盡可能，不擾動圍巖的基礎上完成地鐵隧道的施工，以期最大限度地降低對地面建筑物以及地下埋設物的影響。為達到這一預期目標，除利用壓力艙內泥土或泥水壓力，來平衡開挖面上的相互作用以外，亦可以使用土壓力及水壓力刀盤和盾構鋼殼，從而被動地實現支護作用；

1.2 盾構施工階段劃分

依據盾構施工在時間順序上的不同，可以將盾構法施工進行三階段的劃分，具體為：始發作業階段、盾構掘進階段和盾構到達階段。盾構施工始發作業階段，其實施的主要內容為： 建造盾構工作井、進洞口土體加固、盾構掘進機安裝等；掘進階段的主要作業內容為：初推段掘進施工、盾構連續掘進施工以及掘進機設備轉換等；第三個階段的主要作業內容包括： 接收井洞口土體加固以及盾構機拆卸并運出地面等操作。

2 .盾構施工中常見的質量問題原因分析

2.1 管片滲水的原因分析

（1）管片自身存在的質量問題。在管片出廠生產時，密封墊溝槽部位的混凝土，如果不密實存在有氣泡、水泡等質量缺陷時，在拼裝完成管片后，水會繞過密封墊，從氣泡水泡孔處滲漏進來從而導致管片滲水。

（2）管片止水條出現脫落。實踐生產過程中，管片間如果發生了碰撞，導致止水條發生脫落或斷裂，會導致密封墊無法形成閉合的防水圈，進而導致管片的滲水現象。

（3）管片與盾構的姿態不佳。管片與盾構的姿態不佳，直接會降低管片的拼裝質量，導致管片間的錯位，相鄰的管片止水帶未能正常壓緊吻合，從而引發管片的漏水。

（4）管片襯背注漿不飽滿。當管片襯背注漿不飽滿時，如果管片密封條貼合并不是完全密實，管片頂部如果存有積水，便會在密封墊壓實比較薄弱點出現滲漏現象。

2.3 進出洞段隧道質量問題原因探析

根據筆者實踐相關經驗分析，進出洞段成型隧道常見的質量問題，主要產生緣由有：一是，負環管片，通常采用配筋率較低的管片或者老舊管片來實現代替，這樣就導致了盾構始發時，容易出現異常現象，進而導致破損現象的發生。負環破損以及變形，較容易導致前幾環管片的破損與錯臺。二是，在出洞，往往因為盾構剛組合裝調試完畢，此時，機械以及人機磨合均還未達到理想狀態，盾構施工相關參數未經由實踐的檢驗，將會出現與實際地層不匹配的情況。

2.4 聯絡通道處成型隧道質量問題原因探析

因為聯絡通道位于隧道內部的最低點，實踐中尤其是那些采用“V”型縱坡設計的隧道區間，一般情況下，聯絡通道處于隧道縱坡拐點處附近。如若隧道區間平面曲線也位于該曲線上時，隧道便位于線型控制最不利的位置點，一旦盾尾間隙、轉彎環管片點位選擇、推進油缸行程差不能夠精準的匹配地鐵區間后期線性時，將導致盾尾內的管片脫出盾尾后的管片，進而導致錯臺、錯縫、擠裂等現象的發生。

3 .加強地鐵隧道盾構施工質量控制的措施

3.1 設置正確的盾構參數，以確保始發掘進系統的穩定性

盾構機的正常運作需要平穩的環境，因此需要實時對相關作用力進行測算，確保作用力大小維持在合理的范圍內，確保不超出參考系數。實踐中具體的參數應由地質測量而來，唯有保持參數的穩定，才能確保盾構施工的進程與質量。應當以土質、埋深為主要依據，然后依據水土合算方法，計算出理論的土倉壓力，與此同時制訂出恰當的土倉壓力，以設置土倉內平衡的壓值。保證盾構機掘進過程的平穩，確保標準參數設計，防止意外發生，確保質量達標。

3.2 盾構法施工中避免管片上浮的措施

地鐵施工過程中經常存有管片上浮的情形，這就要求地鐵施工從業者深入了解施工現場的地質條件，準確地使用相關數據參數做好比對，用數據來指導現場的實際操作，并作為現場盾構施工的最基本依據，這就要求現場相關施工人員的技術素質一定要不斷提升。在掘進施工過程中，要準確控制好方法、速度以及推力，對盾構機作業加強控制，調整和優化千斤行程差，讓千斤頂正常發揮作用，避免出現超出等問題，結合測量得到的最后結果，不斷優化和調整盾構機的相關參數及管片拼裝數量與時間，確保盾構施工進程與質量，延長使用年限。

3.3 盾構設備進出洞施工要點

在地鐵施工實踐過程中，盾構設備的進洞以及出洞過程的好壞，事關整個地鐵工程整體完成的的質量高低。首先要確定好地鐵盾構施工的路線，不得出現太大的軸線偏差，防止造成時間與資金上較多不必要的浪費，盾構設備進出洞的施工工序較為復雜，唯有精準的設計，充分的準備才能動工，需要安排一段時期動態且仔細的審查盾構相關設備，依據地質環境的不同，判斷設備是否具備進出洞的條件，如果不適合，則需要及時更換或者改用其他的方法進行施工，確保在可靠安全的前提下順利實現盾構設備進出洞過程。

3.4 盾構法施工中控制地面沉降的措施

盾構法施工不可避免的會影響地面的沉降，為確保地面沉降不會導致工程事故，必須要控制好注漿時間、劑量、壓力等參數，尤其是要對漿液的配合比要嚴密參照相關標準執行，以確保注漿的效果。實踐中可采取多次壓漿的方法，該方法是避免施工中地表發生劇烈沉降的最優方法；其次，正面支撐并輔助以合理氣的壓值，也可以有效地避免土體發生坍塌；此外，還需把握好開挖面的出土量，不得多挖或少挖，及時控制好局部可能出現的超挖情況。確保地面沉降在可控范圍內。

結束語

隨著城市地鐵工程項目的不斷興建，人們的交通出行越來越方便快捷，盾構法施工因其多方面的優勢，已經成為地鐵實踐施工中最常采用的施工方法之一。盾構法施工過程，工序時間較短、持續工作時間較長，能夠實現現場的流水施工作業，因此實踐中對施工相關人員素質也提出了較高的要求，相關從業人員因不斷參加繼續教育，不斷加強理論學習于施工實踐，相關人員因不斷加強施工質量的控制，并制定出切實有效的質量控制措施，唯有這樣才能確保隧道施工質量、以及盾構法施工的安全。

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