地鐵隧道施工技術及方法梳理

王汝慧 侯曉亮 西安市政道橋建設有限公司

為了減輕城市的交通壓力，減少對環境的污染，合理地利用地下空間是必要的選擇.許多的城市都開始大力修建地鐵，地鐵在解決城市擁堵交通和環境污染等問題上，起到了很大的作用.許多地鐵線路需要穿越密集的建筑物和交通路面網，在這些復雜的地面環境下，進行地鐵的設計、施工很困難，也有一定的風險。

一、地鐵隧道盾構施工概述

結合以往的地鐵隧道施工實踐經驗，通常來講盾構施工的具體施工流程有以下幾點：盾構設備的安裝調試作業；盾構的運作和掘進；水平作業盾構掘進；盾構使用方向的調整；掘進刀具的更換；盾構注漿；操作完成以后要進行盾構的拆卸。在整個施工階段，必須讓每個施工步驟之間互相協調，達到最好的施工效率。為保證地下地鐵隧道的安全施工，同時保證相應的施工質量，必須做好施工協調。以往的地鐵隧道施工主要是借助埋藏的方式，通常選擇離地表近的位置。但是這種施工方式容易引起地表的沉降，會給周圍的居住環境帶來很大的破壞作用。因此必須對施工過程中的排水、防護等內容高標準、嚴要求，這就給施工帶來了很大的難度。盾構法基于我國地鐵隧道施工的地形地貌特征，配合水文地質環境，在施工過程中利用多種輔助設備來對圍巖進行加固，在開挖工作完成以后，適當地防護給圍巖起到了不小的保護作用。

盾構法施工必須在隧道的起始位置和終止位置構建足夠大小的基坑或者豎井，用來完成盾構設備的拼接操作，如果隧道的長度超出一定范圍，就要設置相應的檢修井。檢修井的具體范圍必須配合盾構設備的大小來進行界定。通常井口的寬度范圍必須符合盾構設備的安裝需要，還要滿足設備出入井口的要求。盾構法的施工操作要有土層開挖工作的配合，盾構機的全面推進以及具體的拼接作業。在這些施工作業當中，必須保證施工操作的有效銜接，避免出現太大的時間間隔，因為長階段的作業停滯會給隧道施工帶來不必要的影響，甚至會引起地面的沉降。

二、盾構法施工機械風險及控制措施

（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。在盾構的掘進階段如果需要進行試驗挖掘，就要調整掘進的參數并結合地層位置變化的規律來控制掘進的方位。

（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。在坡面的施工作業中，要及時關注挖掘的土量，讓注漿操作符合排水作業的情況。

（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、結語

總的來講，對地鐵隧道盾構法施工進行風險分析，可以起到優化施工效果的重要作用。所以在今后的地鐵隧道施工當中，有關企業必須加強對盾構法施工關鍵內容的重視，并結合新型技術的施工需求對盾構法施工進行調控，提高該項施工的整體效率，為企業經濟效益的提高打下堅實的基礎，推動城市化建設工作的全面發展。