地鐵隧道施工中盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)技術(shù)分析

趙艷彬

（中鐵十九局集團(tuán)軌道交通工程有限公司，北京 101300）

0 引言

地鐵工程是交通系統(tǒng)中關(guān)鍵的組成部分，隨著交通、建筑行業(yè)的快速發(fā)展，地鐵工程的建設(shè)規(guī)模、數(shù)量等也在不斷提升?，F(xiàn)在有很多現(xiàn)代化技術(shù)手段、材料、機(jī)械設(shè)備、工藝方式等在地鐵工程的施工建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，盾構(gòu)施工就是其中非常重要的一項(xiàng)。在地鐵隧道工程的施工中，盾構(gòu)施工相關(guān)技術(shù)不僅能有效支撐和保護(hù)隧道，同時(shí)還能規(guī)避坍塌事故，之后再對隧道中存在的巖土等進(jìn)行切削和灌漿操作，以保證工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)屬于盾構(gòu)施工的關(guān)鍵部分，會(huì)受到諸多因素的制約和影響，操作的實(shí)際開展難度較大，所以施工企業(yè)一定要有效應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)，強(qiáng)化對施工現(xiàn)場、施工質(zhì)量方面的有效管控，以確保地鐵工程的建設(shè)質(zhì)量及在實(shí)際應(yīng)用中的安全性、穩(wěn)定性。

1 地鐵隧道工程中盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)

1.1 施工作業(yè)流程

在地鐵隧道工程項(xiàng)目的施工過程中，基于工作豎井進(jìn)行反力架以及管片等相關(guān)工具設(shè)備的組裝，讓盾構(gòu)機(jī)順著洞口掘進(jìn)至原狀土區(qū)位置當(dāng)中的施工技術(shù)，也就是盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)。為避免地鐵隧道工程施工中產(chǎn)生地表沉降、洞門失穩(wěn)等安全問題，相關(guān)工作人員一定要嚴(yán)格遵照規(guī)定流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。

盾構(gòu)始發(fā)的施工技術(shù)流程：使用玻璃纖維筋制作成盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)端圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)，對始發(fā)端頭進(jìn)行有效加固→安裝盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)托架，并且對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行合理組裝→安裝盾構(gòu)機(jī)的反力架，同時(shí)對盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)試→調(diào)試完成之后進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)的調(diào)試運(yùn)行，對安裝洞門進(jìn)行密封處理→在作業(yè)面位置上貫入盾構(gòu)機(jī)，之后開始進(jìn)行回填和注漿的施工作業(yè)[1]。

1.2 施工籌備工作

地鐵工程中采用盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)時(shí)，最關(guān)鍵一點(diǎn)就是要充分保證施工籌備工作。施工籌備工作包括：明確盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)參數(shù)數(shù)值，認(rèn)真、全面地對施工現(xiàn)場進(jìn)行環(huán)境勘察，合理布置隧道施工現(xiàn)場，處理并加固盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)端，對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行合理調(diào)試等。基于對施工現(xiàn)場具體情況的考察，有效明確直線型盾構(gòu)機(jī)始發(fā)相關(guān)技術(shù)，將其左右線坐標(biāo)設(shè)置成始發(fā)洞門的中心點(diǎn)，并且對隧道盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)轉(zhuǎn)接路線相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行模擬確定。對施工現(xiàn)場以及周邊環(huán)境進(jìn)行勘察的時(shí)候，勘察內(nèi)容主要包括地質(zhì)情況、水文情況、地下管線情況以及構(gòu)筑物的分布情況等。

布置地鐵隧道工程的施工現(xiàn)場時(shí)，要逐項(xiàng)落實(shí)如下內(nèi)容：消防設(shè)施、消防通道的合理布置；施工現(xiàn)場維護(hù)、遮擋相關(guān)設(shè)施的合理布置；施工現(xiàn)場中臨時(shí)供電系統(tǒng)的合理布置，；施工現(xiàn)場給排水、污水處理系統(tǒng)等諸多方面的合理布置。加固處理始發(fā)端位置的土地時(shí)，要充分考慮現(xiàn)場的地質(zhì)、水文情況，合理有效地處理始發(fā)井，同時(shí)要對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行有效調(diào)試，保證其處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，避免設(shè)備故障影響施工質(zhì)量。

1.3 機(jī)械設(shè)備方面

在地鐵隧道工程盾構(gòu)施工中，如果只應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)很難完成所有的工作，就要求使用相應(yīng)的配套設(shè)備。盾構(gòu)始發(fā)施工的配套設(shè)備包括：2 個(gè)75 t 額定推力數(shù)值的液壓千斤頂，1 套基于液壓站組成的外置液壓推進(jìn)系統(tǒng)，1 臺(tái)5 t 額定牽引力的卷揚(yáng)機(jī)，2臺(tái)3 t 額定牽引力的卷揚(yáng)機(jī)，20 臺(tái)額定拉力數(shù)值不同的手動(dòng)葫蘆，4 臺(tái)管模，混凝土專用攪拌機(jī)2 臺(tái)，電焊機(jī)2 臺(tái)，空壓機(jī)1 臺(tái)，管片車8 臺(tái)，通風(fēng)機(jī)2 臺(tái)，同時(shí)還需要若干輛運(yùn)輸車輛和其他設(shè)備、設(shè)施。在進(jìn)行盾構(gòu)始發(fā)端施工的時(shí)候，鑿除洞門，進(jìn)行混凝土澆灌筑造，將管路連接起來，對洞門進(jìn)行密封處理，進(jìn)行反力架安裝，實(shí)施負(fù)環(huán)管片以及注漿作業(yè)，對連續(xù)墻進(jìn)行有效擊鼓等，這些施工作業(yè)流程都需要相關(guān)的配套設(shè)備來完成，施工作業(yè)人員要嚴(yán)格遵照規(guī)定的流程進(jìn)行操作，這樣才能切實(shí)保證工程的施工質(zhì)量，保證地鐵隧道工程在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的安全性與穩(wěn)定性[2]。

1.4 連接轉(zhuǎn)接管線

在盾構(gòu)始發(fā)端的實(shí)際施工中，需要連接轉(zhuǎn)接管線，這一過程包含的內(nèi)容有：

（1）合理定位始發(fā)臺(tái)的位置，在洞口進(jìn)行防水設(shè)備的有序安裝，安裝導(dǎo)軌并且要實(shí)施合理有效的調(diào)試，合理安裝負(fù)環(huán)管片等。

（2）在地鐵車站的預(yù)埋鋼板之上實(shí)施反力架焊接，以實(shí)現(xiàn)支撐效果：把鋼板架安裝在2 個(gè)支柱的底部位置，使用雙頭螺栓進(jìn)行連接，確保連接的牢固性與穩(wěn)定性；把圓環(huán)壓板和簾布橡膠板用薄螺母實(shí)施連接與固定處理，并且還要把黃油均勻地涂抹在簾布橡膠板的側(cè)邊上，防止盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)過程中損壞防水設(shè)備。

（3）因?yàn)槭及l(fā)井的規(guī)格、尺寸不同，應(yīng)把一定長度的H 形鋼軌枕敷設(shè)到負(fù)環(huán)管片中。

（4）為避免盾構(gòu)機(jī)刀盤損壞導(dǎo)軌，在施工過程中一定要有效管控導(dǎo)軌與工作面間的合理距離，而且導(dǎo)軌一定要采用滿足規(guī)格要求的鋼材。

（5）負(fù)環(huán)管片連接應(yīng)采用錯(cuò)縫拼裝的方式，那些距離油缸非常近的盾殼表面則應(yīng)采用電焊方式焊接支撐墊點(diǎn)，并針對地鐵盾構(gòu)要求明確焊接材料的高度、規(guī)格。在盾殼表面焊接吊耳時(shí)，相鄰管片間的連接與固定處理需要使用倒鏈。

1.5 轉(zhuǎn)接始發(fā)端的掘進(jìn)

（1）要求相關(guān)工作人員遵照地鐵隧道工程的實(shí)際情況，明確始發(fā)技術(shù)的相關(guān)參數(shù)、逐漸參數(shù)以及開始掘進(jìn)的時(shí)間、開始注漿的時(shí)間等。

（2）在轉(zhuǎn)接始發(fā)端的掘進(jìn)作業(yè)過程當(dāng)中，通常采用氣壓模式，自上而下依次會(huì)經(jīng)過強(qiáng)、中分化帶。

（3）在掘進(jìn)作業(yè)中，要合理管控土倉的氣壓（≤0.13 MPa）、掘進(jìn)的推理（≤1200 t）等相關(guān)參數(shù)。

（4）轉(zhuǎn)接始發(fā)端的掘進(jìn)作業(yè)目標(biāo)就是要對施工現(xiàn)場當(dāng)中的渣土條件進(jìn)行改良，并且對出渣力實(shí)施合理管控，保證其≤55 m3[3]。

（5）為避免發(fā)讓生意外事故，盾構(gòu)機(jī)處于始發(fā)臺(tái)上時(shí)不可以調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)。盾構(gòu)機(jī)離開始發(fā)臺(tái)后要及時(shí)對盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，要求盾構(gòu)機(jī)每環(huán)均≤6 mm，以確保盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用的合理性與有效性。

2 管控地鐵隧道盾構(gòu)始發(fā)質(zhì)量的要點(diǎn)

（1）在地鐵隧道工程的實(shí)際施工中，盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)的工序非常復(fù)雜，施工難度也非常大，其中包含很多工序交叉的現(xiàn)象，所以，提升管控盾構(gòu)始發(fā)端的施工質(zhì)量非常關(guān)鍵，管控要點(diǎn)及內(nèi)容也非常多。

（2）始發(fā)端頭的加固處理工作非常關(guān)鍵，遵照工程的實(shí)際情況合理選擇加固方式，有效明確加固處理范圍，適時(shí)應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)，規(guī)避由于施工不當(dāng)導(dǎo)致的坍塌事故。

（3）在始發(fā)端的實(shí)際施工中，一定要合理管控盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)狀態(tài)，正確安裝導(dǎo)軌、接收架等，否則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)用問題，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。

（4）均勻涂抹密封油脂，遵照實(shí)際情況合理調(diào)整管片姿態(tài)，正確處理管片外弧面的接縫位置，規(guī)避盾構(gòu)機(jī)盾尾產(chǎn)生泄漏的問題。嚴(yán)格實(shí)際方案與施工標(biāo)準(zhǔn)對盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)速、推力等進(jìn)行有效管控，一旦轉(zhuǎn)速與推力過大就會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷刀盤的刀具，更會(huì)對掘進(jìn)施工的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響[4]。

（5）在盾構(gòu)機(jī)始發(fā)端的施工前期，一定構(gòu)建滿足機(jī)械設(shè)備實(shí)際工作的條件，嚴(yán)格查驗(yàn)始發(fā)的出土量、土壓的變化情況等，避免產(chǎn)生地基嚴(yán)重沉降的問題，盡量減小對盾構(gòu)工程的影響。

3 結(jié)束語

社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)了交通建設(shè)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。最近幾年，隨著城市建設(shè)規(guī)模的快速發(fā)展，地鐵工程建設(shè)得到了快速發(fā)展。與其他形式的建筑工程相比，地鐵工程項(xiàng)目在施工技術(shù)方面有很高的要求，且施工技術(shù)非常復(fù)雜。為提高地鐵工程實(shí)際運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，一定要保證地鐵工程的施工質(zhì)量。在地鐵隧道工程的施工中，盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)可以提升施工質(zhì)量以及施工作業(yè)的安全性與穩(wěn)定性，避免意外事故發(fā)生。所以，相關(guān)建設(shè)企業(yè)一定要認(rèn)真探究盾構(gòu)機(jī)的轉(zhuǎn)接始發(fā)相關(guān)技術(shù)，同時(shí)深入剖析其在應(yīng)用中存在的問題，并采用合理有效的解決措施，嚴(yán)格依據(jù)規(guī)定流程實(shí)施地鐵隧道盾構(gòu)的施工操作，確保工程的施工質(zhì)量、施工進(jìn)度以及施工安全。因此，應(yīng)強(qiáng)化提升地鐵工程項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中的安全性與穩(wěn)定性，提升施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。