地鐵盾構空推過暗挖隧道施工關鍵技術

馬焱鑫

摘 要：地鐵盾構技術是當前城市地鐵施工中應用比較廣泛且是一種重要的施工技術，它是使用盾構機在地面以下掘進暗挖隧道的施工方法，地鐵盾構法具有自動化程度高、施工速度快、省時省力、成洞較快以及不受外界氣候影響等特點，在隧道洞線比較長且埋深比較大的情況下，它是一種更為經濟合理的施工方法。而一般使用的復合式土壓平衡盾構機對于長度超過100m，且巖石單軸抗壓強度超過100MPa的地層，直接采用盾構法施工存在較大難度，常采取礦山法初支+盾構空推的形式。本文通過對地鐵盾構空推過暗挖隧道施工過程中的注意問題進行分析，對地鐵盾構空推過暗挖隧道施工關鍵技術進行探究。

關鍵詞：地鐵盾構 隧道施工 注意問題 關鍵技術

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（b）-00-02

地鐵作為當前城市軌道交通的重要組成部分，為人們交通出行帶來了極大的便利。然而，地鐵作為地下施工項目，地下建筑（構）物地質狀況和水文環境都存在不確定性，復雜多變，而一般使用的復合式土壓平衡盾構機對于長度超過100m，且巖石單軸抗壓強度超過100MPa的地層，直接采用盾構法施工存在較大難度，綜合工期、安全、經濟等因素，常采取礦山法初支+盾構空推的形式，以確保盾構機安全順利地通過硬巖或特殊地段。

1 地鐵盾構空推過暗挖隧道施工注意問題

1.1 導臺控制

為了確保地鐵施工的質量和安全，所以，混凝土導臺的制作質量就變得尤為重要，在盾構機進行掘進空推之前，必須完成導臺制作，導臺的質量直接影響到盾構機能否可以正常掘進，也對隧道軸線和設計軸線距離偏差有著一定影響，進而對管片拼裝過程產生影響，反過來，管片的拼裝質量也會對導臺質量產生影響，所以，控制導臺質量是保證地鐵盾構空推過暗挖隧道的關鍵之處。

1.2 計算盾構施工參數

盾構機在掘進前必須嚴格計算盾構機施工參數，首先，進洞掘進之前，建立土壓平衡，其次，盾構機在掘進過程中，要先進行試驗路段掘進，并且對相關數據進行記錄、分析，然后進行總結制定對應的掘進設備參數[1]。

1.3 空推速度控制

為了保證盾構機平衡，順利削減洞口的巖土，保護切削刀，盾構機初始速度一般確定在10mm/min。

1.4 保證管片拼裝質量

在進行管片拼裝時，要細心觀察管片和管片之間距離的變化，要確保一定的距離，保證管片拼裝的質量，特別值得注意的是圓整度，在拼裝過程中一定要將管片連接螺旋擰緊同時用緊線器拉緊，用木楔子將管片外側和基座間的空隙緊緊固定住。

1.5 把控出土量

盾構機在初始掘進空推過程要嚴格把控出土量，科學合理配置各種參數，做好掘進出土記錄，這樣才可以保證出土量不會超情況發生，防止發生地面沉降現象。

1.6 控制注漿量

注漿量的多少對盾構施工質量有著重要影響，注漿量一定要控制在注漿壓力的設計值，如果注漿量過多，會溢出到刀盤，對正常施工造成影響，而注漿量過少，又無法保證注漿效果。

2 地鐵盾構空推過暗挖隧道施工關鍵技術

2.1 地鐵盾構空推準備工作

地鐵盾構施工的基礎是施工環境的巖土條件，所以，在施工之前，首先要對施工工地的地質條件和水文條件進行仔細的勘查，并做好記錄，總結以后根據實際情況做相對應的應急準備[2]。

2.2 端頭加固

為確保盾構機到達礦山法段時，其推進力不將礦山法段隧道掌子面推擠坍塌，須在礦山法隧道與盾構隧道連接處設置端頭墻，一般先對周邊土體進行全斷面注漿加固，再密排3榀鋼筋格柵，全斷面布置雙向φ20玻璃纖維筋，噴射50cm厚度的C25、P6混凝土形成堵頭。

2.3 導臺施工

為使盾構機安全、高效、優質通過礦山法段，須在礦山法段設置鋼筋混凝土導臺為盾構機提供精確導向，確保盾構機保持良好的推進姿態，確保管片拼裝質量、管片姿態良好，防水質量可靠。導臺設置在礦山法初支結構底部60°范圍內，與盾構機刀盤外輪廓間預留10mm間隙，導臺半徑3.15m，厚度15cm。導臺采取分段澆筑，一般每段15～20m，使用定制鋼膜。

2.4 盾構進入空推段

2.4.1 調整盾構機姿態

盾構機到達礦山空推段前50m，加密測定管片姿態，人工測量檢查盾構機姿態，校正VMT測量導向系統，測定盾構推進姿態偏差，并開始糾偏，控制量為：水平控制偏差為0，垂直偏差為+50mm。做好二次注漿穩定管片姿態，確保VMT導向系統能精準，同時復測礦山法段斷面情況，監測拱頂沉降量，檢查端頭墻洞門尺寸，確保凈空，保證盾構機準確安全進入礦山空推段隧道。

2.4.2 盾構機推進

盾構機通過玻璃纖維筋堵頭墻后，進入礦山空推段，沿導臺方向推進，過程中要不斷調整各組推進油缸的行程，使盾構姿態吻合線路。盾構機推動刀盤前方的豆粒石，在刀盤前逐漸形成較為密實的豆粒石堆，管片與初支隧道間隙噴射豆粒石填充，并進行同步注漿。盾構推進模式采用不建壓模式，掘進推力控制在6000kN以內，當掘進推力超過6000kN時，可開啟螺旋輸送機出土，但要控制出土量。

2.4.3 管片拼裝

管片拼裝質量直接決定了成型隧道防水效果的好壞，也影響盾構機推進姿態，是盾構施工中重要管控環節。安裝前要仔細檢查管片配件、外觀等，管片拼裝需分步緊固連接螺栓，切勿一次到位。安裝順序自下而上，先下部開始，安裝底部標準塊（或鄰接塊），再對稱安裝標準塊和鄰接塊，最后安裝封頂塊。

2.4.4 管片背后回填

管片背后回填包括噴射豆粒石、同步注漿和二次注漿等3個部分。

（1）豆礫石回填主要有兩個過程，一是以4.5m左右的間隔距離對盾構機切口位置修建圍堰，防止后邊的沙礫和水泥往前躥；二是管片拼接完成以后，利用管片上的注漿孔往后面輸送豆礫石材料，這個過程可以依據實際管片間距確定是否需要進行，在間隙過小時，就可以不用這種操作方法。

（2）同步注漿工作主要通過盾構機自帶的設備來進行，現場人員依據實際的具體情況控制注漿速度和注漿數量，一般情況下，注漿的控制標準是依據設計注漿量的80%，注漿的整個過程一定要做好圍堰的變形觀測，變形過大時，一旦出現漿體外泄，立即停止注漿工作。注漿效果檢查應該按照階段進行，一般情況下是在管片拼接后的十環，隔五米就要進行注漿效果檢查，參照檢查結果，來確定注漿工作是否繼續進行。

（3）洞口封堵補漿，盾構推進到隧道的出口位置以后，就要及時對洞口進行封堵，防止出現滲漏現象，封堵洞口的方法主要是用管片上的注漿孔來補漿。在地鐵盾構空推的整個過程中，空推的反阻力比較小，且豆礫石的回填數量受到設計標準的控制，為了預防在竣工以后發生滲漏，所以，洞口封堵補漿工作很重要，施工人員要高度重視。

3 結語

地鐵盾構空推過暗挖隧道施工技術作為一種機械化和自動化程度都比較高的隧道掘進施工模式，替代了過去比較落后的明挖、淺埋、暗挖等勞動密集型的施工模式，但在施工過程也有值得注意的事項和出現的問題，這就要求施工人員應該通過不斷學習和實踐，更加熟練的掌握相關的施工技術，依據實際情況進行改善和創新，了解地鐵盾構空推過暗挖隧道施工技術工程質量監控重點和相對應的解決對策，這樣才可以為地鐵盾構空推過暗挖隧道施工質量、安全等提供有效保障。

參考文獻

[1] 劉湘君.地鐵隧道盾構施工關鍵技術[J].商品與質量·建筑與發展，2014（9）：639.

[2] 張中陽.地鐵盾構空推過暗挖隧道施工關鍵技術[J].住宅與房地產，2018（3）：179-180.

[3] 程鳳.地鐵盾構空推過暗挖隧道施工關鍵技術[J].居舍，2017（35）：46，171.

[4] 劉建國.深圳地鐵盾構隧道技術研究與實踐[M].北京.人民交通出版社，2011：101-108.