地鐵隧道工程施工中的盾構法研究

熊浩然

摘要：地鐵隧道工程施工的盾構法應用，解決多方面的隧道施工技術性及安全性問題，為未來城市地鐵隧道施工建設提供了有效的技術支持。本文將根據盾構法施工應用特點，對其在地鐵隧道建設方面的合理運用做出分析，并指出其存在的相關問題與部分解決方案，以此為未來階段更好的運用盾構法進行地鐵隧道施工階段提供參考性建議。

關鍵詞：地鐵；隧道；施工；盾構法

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）5（b）-0000-00

現今，地鐵交通技術應用逐步廣泛，各地區的地鐵交通環境建設速度不斷加快，使之成為城市現代化發展的重要內容。為更好的提高地鐵交通使用效益及使用安全性。做好地鐵隧道施工的施工工藝探究尤為必要，尤其是盾構法研究應用，是未來階段地鐵隧道建設技術應用的主要方向，對提高城市地鐵建設質量及建設使用社會效益具有重要意義。

1 盾構施工基礎內容

盾構施工相比于傳統施工技術應用安全更高，且具備良好的技術可操作性及環境適應性，在不同技術應用條件下均可發揮實際的施工效用。盾構施工是一種一體化施工模式，將工程挖掘、隧道巖層處理及隧道支撐等多項施工技術應用集中于盾構施工設備，以此實現更高效的隧道施工環境。隨著近年來地鐵隧道施工工程數量的增加，地鐵隧道施工技術應用逐步廣泛，將盾構施工有效運用于地鐵隧道施工勢在必行，充分解決隧道巖土層結構不穩定而造成施工階段土層塌陷問題，為地鐵隧道施工作業提供了完備的施工技術應用體系。

1.1 盾構施工法原理

盾構施工機采用盾構鋼殼作為前側固定掘進設備，設備推動動力來源根據盾構機的種類略有不同，現階段較為常用的地鐵隧道工程施工盾構機主要有半機械式、擠壓式及全機械式盾構機等。按照施工作業環境及地鐵施工設計方案的不同，各類盾構機均有多個分支。其基礎原來采用壓力動力進行推進挖掘，由于盾構機鋼殼結構承載力較高，所以可有效的隧道施工方面形成重力支撐，從而為前端及后端工程施工提供安全的施工空間。現代盾構施工機多采用電子技術操作，手動操作在小型隧道施工方面較為常見，通過數據控制壓力布局，根據隧道空間結構對盾構機推進方向進行控制，以此根據確保工程施工可以按照預期規劃設計有序開展。

1.2 盾構施工的階段劃分

盾構施工涉及工程項目較多，如在短期內進行多項目同時施工，則易造成施工現場過于混亂，同時盾構機施工強度也易過高，從而導致安全事故問題的發生。所以為更好的進行盾構施工作業。通常將盾構施工分為三個階段。首先是始發作業階段，該階段主要對盾構機進行檢查并安裝加固，按照工程施工設計要求對盾構機操作方向進行調整，使盾構機與巖土層結構能夠有效銜接。其次是盾構掘進階段，該階段主要是工作內容即利用盾構機氣動能力，開展土層挖掘及深度掘進作業，進而使隧道結構形成基礎大框架。第三階段是盾構機到達處理拆機階段，在施工進度達到預期工程施工規劃階段后，可將在對土層結構加固后進行盾構機拆除，以便為后續階段的地鐵隧道施工預留空間。

2 盾構施工法相關技術應用及質量問題

盾構施工技術應用雖綜合優勢明顯，但在實際操作方面仍易收到環境因素及人為因素等相關要素的干擾，繼而使盾構施工技術應用效益大打折扣。對此要根據不同分析產生原因，做好具體問題具體分析，以此實現盾構施工法的科學化及合理化運用，為后續階段更好運用盾構施工法開展地鐵隧道施工創設有利的施工技術應用條件。

2.1 管片滲水

管片滲水在盾構施工法技術應用方面較為常見，引起盾構施工出現管片滲水的原因相對較多，首先是管片結構質量問題引起的管片滲水問題，該問題產生使施工過程中水泡數量增加，在拼裝完成后， 相關的水質量分子將直接通過滲透的方式繞過密封層，使下層結構受損。需要在后續階段的施工作業方面進行二次施工處理，導致施工成本增加。同時對后續盾構設備的運行安全及施工作業人員人身安全均產生一定波及。其次是止水條質量問題導致管片滲水問題，該問題產生易使隧道密封墊層出現閉水圈控水能力下降問題。直接造成后續階段工程應用出現混凝土結構開裂問題。第三是管道及盾構姿態不正確問題，該問題使管片結構措施，臨近管片結構吻合性下降，難以有效的保障管片的正產使用，繼而出現滲漏問題。

2.2 進出洞隧道質量問題

進出洞隧道質量問題產生主要由負環管片及盾構機生產質量問題。通常情況下地鐵隧道施工需要對老舊的管片及低效率管片進行替換，以便保障管片的使用效益。而在部分工程項目施工階段，為節省工程成本，未能技術對部分質量問題管片進行置換，同時相關的施工操作也并不廣泛，各管片間銜接緊密性差，進而使前期施工該階段管片施工安裝失去實際使用效益，因此造成進出洞隧道質量問題。盾構進洞生產并非是單一的工程安裝及機械施工處理項目，而是人機磨合的一個過程，需要施工人員及盾構機施工進行緊密配合，從而實現地鐵隧道施工作業的順利完善，而部分工程施工單位雖然施工技術人員專業技能較強，但對于盾構機技術操作應用水平不高，難以充分的發揮盾構機使用效益，因而促使其出現隧道進出洞質量不達標及隧道結構壞損問題。

3 盾構施工質量控制方法

盾構施工技術應用質量的提升方法較多，需要結合工程施工要求選擇適宜的盾構施工方案，以便有效的發揮出盾構施工的實際作用，解決施工過程中的技術性及質量問題。

3.1 施工設備的合理選擇

施工設備的合理選擇尤為重要，是提高地鐵隧盾構施工質量的有效途徑。在施工前期階段，要對所需施工區域的巖土層強度做出分析，并將土層含水量及粘稠度數據進行試驗取樣，根據取樣分析結果選擇破巖強度最高及施工強度標準化水平最優的盾構機進行施工操作。盾構機的選擇必要結合多方面的工程施工建議，按照工程施工計劃方案合理選用，以便確保在施工階段盾構機不會出現設備故障及使用安全性問題，使盾構機應用更符合地鐵隧道工程施工需要。

3.2 盾構機姿態控制

不同施工環境下所選用的盾構機操作姿態均有差異，為保障姿態選用的正確性及操作準確性，需要采用人工測量及盾構機設備測量兩種數據測量方式，同時要參考管片結構位置，選擇設計線中間位置進行盾構機掘進，以便為后續階段管片應用安裝提供實際便利。如在盾構機控制方面出現姿態誤差，則要及時調整，并控制盾尾間隙。

3.3 管片二次補漿

管片二次補漿需要首先進行螺絲孔表面清理，而后在其產生滲漏部分進行電鉆鉆孔，采用高強度砂漿進行封堵處理，注漿材料的選用主要以環氧樹脂為主。為避免后續階段的滲漏問題，需要在首次封堵完成后，進行環縱縫的二次封堵處理，以便有效的解決管片滲漏問題，提高地鐵隧道施工可靠性。

4 結語

綜上所述，地鐵隧道工程施工的盾構法應用在理論層面研究分析難度較低，在實際操作方面難度相對較高，需要對盾構機選用及盾構機姿態控制等進行良好掌握，從而使盾構在地鐵隧道施工方面充分發揮土層挖掘及結構支撐優勢，為地鐵隧道施工的順利及安全進行夯實基礎。

參考文獻：

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