地鐵盾構隧道施工的質量控制分析

劉 偉 鄒 蕾

（重慶能源職業(yè)學院， 重慶 402260）

0 引言

隨著社會經濟的發(fā)展、人們生活結構與水平的改變與提升，修建地鐵已成為解決交通壓力、提高交通效率、保障人們生活質量的有效措施之一。盾構法是一種安全快捷的修建隧道方法，也是修建地鐵隧道的主要工程環(huán)節(jié)。此外，盾構法施工還是高自動化、高安全性能、低勞動強度的現代機械化施工作業(yè)方式。運用盾構法進行地鐵隧道施工是國內近幾年流行的機械化施工作業(yè)方式，由于盾構工法較傳統的礦山法施工作業(yè)方式具有明顯的各方面性能優(yōu)越性，因此愈來愈受施工單位歡迎。雖然盾構工法經過在國內已有多年的施工實踐經驗，盾構法施工工藝已逐步被人們所熟識和了解，但盾構法是一種無法返工的施工作業(yè)方式，它對施工中使用的材料以及工程技術的要求比較高，在施工過程中容易發(fā)生錯臺、管片破損等質量問題。因此，采用盾構法進行地鐵隧道施工，必須做好嚴格的質量控制管理過程。

1 城市地鐵隧道盾構法施工的特點

1.1 安全性較高

盾構法的施工地點通常在地下，這使得整個施工過程受地面情況和季節(jié)因素的影響較小，可以隨時隨地安排施工。與其他城市建設工程施工容易受到地面交通、氣候等外部因素的影響不同，城市地鐵隧道工程采用盾構法施工可以避免這些外部因素的干擾，進而可以有效確保施工進度。

1.2 工作效率較高

隨著盾構法施工技術本身的進步，盾構法施工中應用到的各種施工機械的先進性也越來越高，這些機械設備的應用使得應用盾構法一次性就可以完成開挖、支護、出土、襯砌等工作，從而使施工速度得到了極大提高。

1.3 產生危害較小

因為盾構法的施工地點主要在地下空間，而且距離地面還有一段不小的距離，所以對于城市地鐵的隧道施工而言，采用盾構法施工幾乎不會對地面建筑群造成影響，即使是需要穿越河底的一些工程，也不會對地面、水面交通帶來任何影響，具有危害性低的優(yōu)勢。

1.4 經濟性更佳

我國的地域跨度較大，不同城市的地質條件可能存在一定的差異，而無論是哪種地質條件，盾構法施工技術都具有較好的適用性，是多種施工技術中性價比較高的一種城市隧道施工技術，值得在城市地鐵施工作業(yè)中進行廣泛推廣和應用。

2 地鐵盾構施工技術要點

2.1 盾構機掘進技術要點

盾構機系統主要由挖掘系統、穩(wěn)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(yōu)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(huán)境的影響，提升盾構開挖面的整體穩(wěn)定性。通過對盾構姿態(tài)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(huán)境，進行注漿量、區(qū)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(yōu)化，根據地表沉降水平，開展各類參數優(yōu)化試驗。

2.2 盾構機進出施工場地技術要點

盾構機在始發(fā)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(yōu)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(huán)境的影響，提升盾構開挖面的整體穩(wěn)定性。這需要進行盾構姿態(tài)的優(yōu)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(huán)節(jié)及后續(xù)工序管片拼裝環(huán)節(jié)等的協調性運作。

2.3 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。

3 地鐵盾構隧道施工的質量控制分析

3.1 管片生產質量控制

管片生產主要從管片生產方案、管模質量、原材料質量、管片的脫模、組模、混凝土澆筑、混凝土配合比、養(yǎng)護及堆放、成品試驗等方面進行質量控制。首先，在管片生產前 3個月的時候，就要對生產施工組織進行審查，確保施工單位以及施工人員的專業(yè)性；其次，嚴格控制管片試片的生產階段，必須在完成三環(huán)拼裝和管片檢漏試驗后，才能進行正式批量生產。與此同時，嚴格把控混凝土的配合比，隨時抽檢混凝土的配合比數據，以確保混凝土的配合比在符合質量標準的范圍內。并且，當進行混泥土澆筑工作時，必須實施旁站監(jiān)理，及時對混凝土抗壓、抗?jié)B試驗和管片檢漏試驗進行抽樣檢查，以達到全程質量控制的目的；最后，對于成品管片來說，嚴格把控廠內檢查和進場檢查兩道關卡，確保成品管片的進場與拼裝符合地鐵隧道管片質量標準要求。除此之外，嚴格控制管片的蒸養(yǎng)溫度和升溫、恒溫、降溫以及養(yǎng)護時間、嚴格掌控現場原材料（鋼筋、水泥、砂、石料）的質量水平，對地鐵盾構隧道施工的整體質量具有重要意義。總而言之，在盾構隧道工程的初期，嚴格把控管片生產的各個環(huán)節(jié)，堅決執(zhí)行問題管片必須報廢制度，才能保障整個地鐵盾構隧道施工的工程質量。

3.2 盾構結構掘進與管片拼裝

盾構掘進與管片拼裝質量的好壞與盾構機姿態(tài)、管片選型、拼裝工人熟練和細心程度有很大關系。質量監(jiān)管人員做好每天日常巡視檢查，如對管片發(fā)生錯臺、滲漏、破損、裂縫等現象做好詳細記錄，及時要求施工單位立即拆除或更換問題管片，對盾構推力、扭矩、油缸行程、管片選型、地質情況等施工參數之間的關系進行詳細分析，從而更好地控制成型隧道的管片拼裝效果。

3.3 控制地面沉降的措施

目前，大部分的隧道都是使用土壓平衡式盾構方法。土壓平衡式盾構主要施工原理是充分地利用最前面的全斷面切削刀盤，然后將正面土體切削下來的土進入刀盤后面的密封艙內。在這個過程中，還需要做好平衡過程，從而能夠降低盾構對土層的影響，防止地層發(fā)生沉降現象。因此，在進行盾構施工的時候，需要合理地選擇盾構機，從而有效控制沉降現象的發(fā)生。地面沉降還受到注漿的影響，因此在盾構施工時要加強注漿方面的控制，包括注漿的速度、調和比例、注漿量等方面，將其控制在合理的范圍內，從而防止發(fā)生地層變形情況。地面的沉降主要是受到內在和外在的因素影響，對于地質條件，需要進行實際的勘察，從土體性質、覆土厚度、地下水變化等方面進行判斷，從而能夠有效掌握上述情況，防止發(fā)生地層變形現象。

3.4 地鐵施工滲漏的控制措施

地鐵施工中滲漏問題會不可避免，需要及時堵漏滲漏點。首先，需要重點檢查縱向施工縫和橫向施工縫，同時檢查止水帶的性能指標和規(guī)格，以防止由于氣泡的出現而發(fā)生滲漏。其次，將止水鋼板嵌入到施工縫中，定期檢查止水鋼板表面的清潔程度和焊接質量。為了保證防水層表面的清潔，在施工前需要檢測混凝土的含水量，對其防水性能提供保障，規(guī)避滲透問題的出現。

4 結語

地鐵盾構法隧道施工具有悠久的歷史來源，通過多年的探索與實踐已經逐漸形成了完整的盾構法隧道施工技術要則，在當前的地鐵交通運輸業(yè)得到了廣泛的運用。要嚴格控制好地鐵盾構法隧道施工工程的質量，還需要從提高工程質量控制意識、完善人員培訓體制、健全工程質量控制體系以及加強工程質量控制力度等多方面做起，逐漸掌握好地鐵盾構法隧道施工的工程技術，為今后盾構法隧道施工質量、施工安全提供有力的保證。