地鐵盾構隧道施工的質量控制分析

王明軼 上海隧道工程有限公司

一、盾構施工特點及流程

（一）地鐵隧道盾構施工特點

地鐵隧道的盾構施工作業，通常是結合盾構設備在隧道施工中的堆砌，利用圍巖和地下結構的穩定性來注入一定量的漿液材料，在這種施工技術的運用過程中，一般給環境帶來的影響不大。施工階段挖掘土層的范圍相對較小，不會造成周圍地層的沉降，也不會影響地面的正常交通。盾構施工作業具有非常強的實用性，工作人員只需要在工程預定的范圍內占據相應的面積，按照施工成本控制的要求來將成本限定在一定范圍。在地鐵隧道的施工當中盾構法具有非常廣泛的適用空間，因此對于地鐵隧道作業有著很強的抗震效果。這些內容都是盾構法施工獨特的優勢。

（二）地鐵隧道盾構施工流程

1.盾構掘進

盾構掘進工作不能直接深入，要根據施工環境的地形特征進行具體分析，通常要將盾構掘進的45m 位置充當試挖掘階段。繼續推進以后就可以進行拆除工作，將周圍管道內的管片拆除，然后在試挖掘過程中挖成以下任務：采用短時間完成盾構設備的調試，做好工程建設的實地考察工作，通過地質環境的平衡盾構法來把控施工進度。利用收集的施工數據進行分層優化。了解管片拼裝的具體操作。在試挖掘完成以后，需要按照對接的工作調整相應的挖掘參數，給今后的盾構掘進提供相應的準備。一般來講需要完成以下幾點內容：首先按照地質環境的條件和試挖掘狀態進行監控，給今后的挖掘工作提供必要的參數。結合有效地施工監測，不斷強化施工工藝，減少后續施工中的不足。

2.盾構掘進方向的控制與調整

受到地層結構的影響，在盾構掘進過程中可能會遇到土層硬度不均、隧道坡度變化大等問題，這時盾構掘進就不能準確按照預定的施工計劃來推進地鐵隧道的挖掘工作，會帶來很大的偏移。如果這種偏移超過一定范圍，就會增大隧道施工的間隙，一些部位的受力會發生變化。所以盾構施工階段必須采用合理地技術方案進行掘進，避免過大的路線偏移。盾構掘進的方向控制可以采用隧道導向裝置來完成，或者是分區盾構遷移的方式來矯正偏差。假如偏離的位置與預定位置偏離過大，盾構設備就會報警，這時要選取盾構刀盤的方式來彌補偏差。

3.同步注漿與二次補強注漿

盾構施工可能會帶來地層結構的損失，甚至會造成隧道周圍受到波動的影響而發生變化，這時就可能產生地下水的滲透，容易造成建筑結構和管線的沉降。為了避免這種情況，在盾構掘進的階段，應該及時進行盾構管片的脫離，讓漿液材料能夠迅速填充到建筑的空隙內。同步注漿操作要和盾構掘進同步完成，利用同步注漿系統把漿液注入管片當中。注漿完成以后管道內部的縫隙就可以得到填充，大部分的地層變形都能夠改善。在部分漿液澆筑的階段，可能會產生漿液填充不均衡的現象，漿液的收縮就會造成整體成分被稀釋，為保證漿層的防水效果，要盡量利用管片進行漿液補注。

二、地鐵盾構隧道施工的質量控制措施

（一）盾構始發及始掘進階段

盾構的始發和初始掘進工作在地鐵隧道施工中有著非常重要的地位，并且在隧道挖掘逐漸加深，尺寸增加的狀態下，施工環境逐漸惡劣。這就給相應工程建設提出了更高的技術要求，必須結合相應的技術手段來對開挖地層工作進行穩定性的控制，結合土層和水泥防護充當構建物來減少挖掘面受到不良低端的影響而坍塌，必須對土層結構改造確保挖掘面的穩定以后，才能進行下一步的施工作業。為了保證施工的安全性，在洞口掘進完成以后要對掘進開始位置增加壓力，通過水泥風度的方式控制隧道口結構，保證洞口的穩定。由于盾構阻力會對隧道造成影響，因此要提前對盾構設備的基座軌道涂抹潤滑油，減少刀盤對洞口挖掘帶來的傷害。此外必須對基座導軌的高度、中心線位置進行控制，減少盾構移動給掘進工作帶來的破壞。

（二）盾構正常掘進階段

結合盾構始發操作和掘進位置的確定明確具體的施工參數，盾構設備就可以完成相應的掘進工作。為了保證掘進設備能夠達到更好地開掘效果，就要讓刀盤和土層的流動性保持一致，然后讓整體線路的推進維持在相平衡狀態下。還可以結合隧道線路上地質環境的不同選擇不同的掘進模式。在盾構設備在土層狀態下工作時，要通過設置參數保證設備在土層結構穩定狀態下運轉，同時確保足夠的施工效率。在施工階段選擇合適的方案能夠實現土層地質環境的測試，以便盾構設備在掘進模式下能夠及時切換到不同狀態來調整。按照輸送設備排出土速度的要求，和地層變化的特點對地鐵隧道進行監測。

（三）盾構到達掘進階段

盾構設備開始掘進工作主要是達到端頭以后，需要轉變以往的掘進操作，利用保護方案穩定隧道的土層結構，讓路線能夠符合設備推進的要求。簡單的盾構挖掘顯然不足以滿足施工需求，主要有兩種方式來進行操作：第一是在設備到達相應位置后即可對土層進行拆除，第二是在設備到達土層防護之前進行拆除作業。第一種方式施工作業操作帶來的反饋非常良好，可以大范圍應用到地鐵隧道施工地層穩定性的防護當中。而第二種方式則必須對地層進行加固操作，強化洞口的堅固程度，用以防止盾構姿態的變化，控制掘進動力。但在這個階段因為設備推理的降低可能會減小管片的作用力，使得管片的連接位置漏水，這就必須讓工作人員在管片安裝的過程中加裝固定裝置。

三、結束語

綜上所述，地鐵盾構法隧道施工已經成為地鐵工程建設中最受歡迎的建筑工藝，并且在地鐵建筑工程中得到了廣泛的應用。但盾構技術仍在不斷地發展中，仍存在一些問題，這需要相關的工作人員在實踐中不斷發現、不斷探索。