地鐵工程盾構法的施工技術

劉 宏

(中鐵十二局集團第二工程有限公司，山西 太原 030000)

社會的發展推動了城市建設的發展，在此過程中，城市的交通問題日益突顯。要想有效解決城市交通中存在的問題，必須建設地鐵工程。盾構法作為地鐵工程建設的常用方法，在地鐵工程建設中發揮了至關重要的作用。利用盾構法進行地鐵工程建設有利于進行隧道挖掘，而隧道挖掘工作是地鐵工程建設中最重要的內容。

1 地鐵施工盾構法概述

1.1 概念

目前城市地鐵工程建設中應用最廣泛的技術就是盾構法，與其他地鐵工程建設技術相比，盾構法具有許多明顯優勢。地鐵盾構法是一種新型施工技術，在城市地鐵工程建設中得到了廣泛的應用，其在應用過程中也不斷得到改進、完善。利用盾構法建設地鐵工程能夠有效提高地鐵工程的建設質量，優化地鐵工程經濟效益和社會效益。隨著盾構法的不斷成熟完善，其越來越適用于地鐵工程施工建設，在地鐵工程施工建設中發揮了不可或缺的作用，逐漸占據了傳統的地鐵隧道挖掘方法的應用市場，成為了目前地鐵工程建設最常用的施工技術。地鐵盾構法施工效率很高，安全性也很強。利用地鐵盾構法進行施工時，主要的機械設備是盾構機。盾構機常用于地鐵工程支撐穩定、注漿工作、挖掘工作。換言之，地鐵工程的隧道建設可以通過盾構機完成掘進。同時，在掘進過程中，盾構機的盾殼還能起到支護作用，以便優化施工效果。

1.2 發展歷程

在近十年的時間里，城市地鐵盾構法才興起并取得發展。為此，地鐵盾構法是一種比較新型的施工技術。但與此同時，地鐵盾構法由于其諸多突出優勢在地鐵工程建設中得到了十分廣泛的應用，并在應用中不斷總結，得到改進和完善，其應用水平不斷提高。隨著地鐵盾構法的應用日益成熟，其越來越適用于城市地鐵工程建設，逐漸取代了傳統的地鐵工程建設方法，在地鐵工程建設過程中發揮了十分重要的作用。中國目前所有城市的地鐵建設都采用到了地鐵盾構法，我國平原地區城市地鐵工程建設更是離不開地鐵盾構法。施工效率高、施工安全性強是地鐵盾構法的突出優勢，也是其在城市地鐵建設中得到廣泛應用的重要原因。我國的城市化進程不斷推進，城市中涌入的農村人口越來越多，呈現出聚集效應。地鐵是一項十分重要的城市公共事業，其建設必須充分考慮城市交通網絡的建設情況。在地鐵工程建設過程中，要真正發揮出盾構法的價值和意義，就必須讓盾構法更加適用于地鐵工程建設。完善的城市交通網絡能夠很好的發揮出盾構的作用，推動交通業的發展，使交通業更好地適應城市發展的步伐，做到與時俱進。當前城市地鐵盾構法仍然存在一些問題，這些問題的存在影響了地鐵工程的建設質量和效益。例如，盾構機的進出。

1.3 基本原理

盾構機是地鐵盾構法的主要機械設備，其在地鐵工程建設中發揮了重要作用。盾構機的主要組成部分包括挖掘系統、穩定支撐系統、注漿系統，其功能主要是在盾構機挖掘過程中支撐、穩定挖掘的孔洞，從而保護挖掘的孔洞。盾構機的尾部能夠利用注漿系統對隧道圍巖進行注漿，從而加強圍巖的穩定性，增強施工安全性，為地鐵隧道的挖掘、支撐等發揮保障作用。盾構機外部具有十分堅硬的鋼殼，為此，在挖掘過程中盾構機不容易受到損害。在盾構機的工作過程中，其尾部也會進入工作狀態，整個盾構機的工作情況是前面進行挖掘施工，后面進行注漿操作，挖掘和注漿同步進行。注漿操作應做到嚴苛把控盾構機操作對周圍涂層的影響，以便確保地鐵隧道能夠安全、穩定地運行。

1.4 特點

地鐵施工盾構法的施工技術興起時間較短，是一種新型的、先進的隧道挖掘技術，在近年來的城市地鐵工程建設中發揮了重要作用。盾構法的施工場所通常都位于地下，為此能夠在具有密集建筑或人群流動量很大的環境下進行施工。地鐵施工盾構法的特點主要有三個，即對環境影響較小，精確度很高，能有效節約成本。首先，環境影響力較小。地鐵盾構法在應用施工過程中不會制造很大的振動或噪聲，為此不會對周圍環境造成嚴重影響，能夠用于許多環境，使用范圍廣。基于盾構法對環境影響較小的特點，其能夠應用于各種條件下環境的施工，有利于調控地鐵工程建設的進度。地鐵盾構法在地鐵工程建設中得到廣泛應用的主要原因也是其對環境依賴程度小。其次，精確度很高。地鐵盾構法的主要機械設備是盾構機，盾構機的運行基礎是機械工程、測量工程、自動控制工程，這使得盾構機的精度具有很好的保障。最后，能夠有效節約成本。利用地鐵盾構法進行地鐵工程建設施工時，如果技術人員、操作人員技術嫻熟，則所需的人工將大大減少，管理成本也能得到顯著降低。同時，長期使用盾構法進行施工也能相對減少盾構機的成本。

2 地鐵施工盾構法的施工技術要點

2.1 盾構機進出洞時作業控制

地鐵工程施工人員在進行盾構機的進出洞操作時，必須對作業、操作進行嚴格控制。利用盾構機挖掘隧道，必然會涉及到盾構機的進出洞，而這一過程的作業控制直接關系到盾構法的施工質量。如果盾構機進出洞操作出現問題，則整個地鐵工程建設都有可能失敗。為此，施工人員必須充分重視盾構機的進出洞作業控制。通常情況下，盾構機首先進行進洞作業，而后再進行出洞作業。在盾構機進行進洞作業之前，施工人員必須明確地鐵隧道的作業路線，避免出現較大的軸線誤差。同時，施工人員還應仔細勘察施工路線周圍的環境，根據實際情況進行具體的操作。如果存在威脅盾構機施工作業的潛在因素，則必須在作業前制定好預防措施以及應急措施，避免在施工過程中出現重大事故，干擾盾構機的順利施工。在進行盾構機的出洞作業前，施工人員需徹底審查各項工作，避免存在漏洞影響出洞作業。

2.2 盾構機挖掘施工時作業控制

盾構機的挖掘作業是地鐵施工盾構法的主要工作，此項作業在地鐵工程建設的盾構施工中具有十分重要的作用。在盾構機進行挖掘施工的過程中，應盡量避免挖掘施工對周邊土層產生較大影響，以保證開挖土層的穩定性。要減少盾構機挖掘施工對周邊土層穩定性產生的影響，施工人員必須在挖掘作業前科學合理地調整盾構機的參數。同時，在挖掘施工過程中，使用人員應注意盾構機的姿態，避免盾構機因姿態問題影響挖掘工作的順利進行。盾構機的姿態不僅會影響挖掘工作的進行，還會影響管片作業的拼裝質量。為此，在盾構機的挖掘施工過程中必須嚴格控制其姿態。盾構機的姿態控制與注漿方式、盾構坡度等各項參數具有十分密切的關系，只有在控制好各項參數的前提下才能真正實現對盾構機姿態的有效控制。盾構機各項參數量的控制需要建立在可靠的測量工作之上，在進行可靠性的測量之后，才能實現對盾構機各項參數量的精準控制。此外，要將土體壓力控制在可控范圍內，還需嚴格調控盾構機的前進速度和排土容量。

3 結語

地鐵施工盾構法在城市地鐵工程建設中得到的應用日益廣泛，為了有效保障地鐵工程建設的質量，必須對盾構法施工技術進行深入的研究分析。盾構機進出洞作業控制、盾構機挖掘作業控制是地鐵施工盾構法施工技術的要點，利用盾構法進行地鐵施工時，必須重視要點控制，并根據施工現場的實際情況及變化進行施工作業。