地鐵工程盾構法施工風險分析與規避措施研究

張開華

（上海隧道工程有限公司，上海 200000）

從地鐵工程的建設來看，其具有施工環境復雜、投資大、周期長、施工難度大等特點，這也就導致施工中存在著多種風險。隨著地鐵工程施工技術的發展，盾構法逐漸地被應用到地鐵項目施工建設中，雖然盾構法對于地鐵區間隧道的建設有很多的優勢，然而由于所使用的設備投資大、操作要求高、影響因素多，尤其是在具體的施工中還存在很多的不確定因素，這就導致盾構法施工存在著諸多的風險。對此，文章中針對地鐵工程盾構法施工風險進行了分析，并對其規避措施進行探究。

1 地鐵工程盾構法施工風險分析

1.1 盾構始發階段的風險

在盾構施工的始發作業階段，施工風險主要體現在以下方面：始發段的施工作業容易導致前方存在各種空洞，引起出現塌方事故，威脅施工人員的生命；在始發段的施工過程中，若是頂部與護壁的加固不牢，則可能會引起涌水塌方；應用盾構法施工時，需要使用到盾構機，若是盾構機的基座不穩、質量差，這就容易出現盾構機傾翻的情況，為施工人員帶來安全風險；在盾構施工中，還存在反力架不穩定的情況，這也會存在安全風險；在盾構施工中，對于洞封門的鑿除，若是沒有及時清除土則可能會造成涌土，為施工的順利進行帶來了風險。

1.2 盾構掘進階段的風險

在盾構施工掘進階段，所面臨的風險主要體現在以下幾方面：在盾構施工的前面容易出現地層空洞，這就會對施工人員的安全造成威脅；盾構施工的前方易出現不明障礙物；盾構施工設置的參數缺乏合理性，也會為工程施工帶來風險；在盾構掘進作業中，軸線比較容易出現偏差；盾構機械設備存在故障，或者日常維護不到位，也會存在安全風險。

1.3 盾構到達階段的風險

在盾構到達階段，此時存在的施工風險主要體現在以下幾方面：①接收端頭加固不當，就會存在沉降過大的現象；②接收端頭沒有密封好，可能會造成淹井的現象；③接收基座的強度不夠，盾構機存在傾倒的風險。

2 地鐵工程盾構法施工風險規避措施

2.1 始發階段風險規避的措施

①安裝始發基座。在地鐵工程建設的過程中，采用盾構法施工，需要提前將盾構基座安裝牢固，所以這就需要對平面的位置與高程進行精確地測量，以此來增強基座安裝位置的準確性，同時還需要對基座的質量進行嚴格的檢查，確保基座的質量符合質量標準，以此來增強基座的質量安全，這樣就可以在最大限度上避免由于基座安裝位置不正確或者基座質量問題引起的安全問題。②反力架施工。從地鐵工程的盾構施工來看，反力架是孫購機進行反力的主要構件，在盾構機的實際應用中發揮著關鍵性作用，所以在使用盾構機之前需要對施工現場的實際受力與變形狀態進行有效的準確的計算，然后對計算結果進行核查，在受力與變形符合施工標準后，方可將盾構機投入到使用中。③洞口密封施工。在地鐵工程盾構施工中，在進出洞經常會出現流沙或者流水的情況，這就會加劇施工風險，所以為了有效地解決這種情況，必須對洞口進行密封，針對不同的地層采取針對性的密封方法，并采取合理的密封技術，在具體施工中還需要嚴格地按照施工方案設計的技術來進行作業，以此來增強洞口密封質量的安全性。④合理確定參數。在盾構施工始發作業階段，由于施工影響因素較多，同時施工操作人員對于地層施工更需要有一定的適應時間，盾構機的穩定性也不夠，所以必須對盾構的參數進行詳細地分析，以此來推進始發階段的作業順利實施。

2.2 掘進階段風險規避的措施

在地鐵工程施工的過程中，對于盾構法的應用本身就存在一定的風險，而在盾構掘進階段的風險因素比較多，所以必須采取有效的風險規避措施，才能夠降低風險，確保地鐵工程項目的順利進行。

（1）同步注漿。在盾構作業中，由于盾構開挖外徑與盾構機外殼之間會存在一定的空隙，所以這就需要對空隙進行注漿作業，尤其是為了保證注漿的質量，需要保證同步注漿，避免滲漿情況的發生，才能夠增強其防滲性能。注漿工序為：①需要對漿液的配合比進行嚴格的設計，確保其能夠符合地層狀況，保證參數的匹配度；②同步注漿時，需要結合注漿壓力、注漿量等參數，嚴格按照施工方案來執行作業任務，同時還需要對洞內管片襯砌變形、周圍建筑物變形等進行嚴格地監測，然后依據監測結果對注漿參數和施工方法進行修正，若是其中存在問題則需要及時進行解決，以此來確保施工質量安全；③對于注漿設備與儀器儀表則需要有專門的人員進行維護，保證其精確度與性能；④需要定期對注漿壓力表進行嚴格的檢查，保證其準確性；⑤必須保證注漿到位，如果注漿存在不到位的情況，就可能會引起地層出現局部沉降，甚至出現地層內部出現空洞的現象，在盾構施工進行一段距離后，地面就可能會出現大面積沉降與塌方的現象。

（2）曲線段推進。在盾構施工作業的過程中，由于多種因素的影響，導致盾構隧道存在不是直線的時候，所以這就需要使用盾構機在曲線上推進。但是因為地層、液壓系統、管片拼裝等因素的影響，盾構施工中會造成隧道的線型與隧道設計軸線存在偏離的情況，所以這就需要對線型進行控制。

（3）防噴涌。在盾構機選型和制造的過程中，則需要注意防噴涌裝置的設置，保證盾構機的質量與性能；施工的過程中，需要選擇合適的土體改良添加劑，對土體的可塑性進行調整，以此來降低渣土含水量，降低噴涌的風險；盾構推進階段，還需要控制推進質量，避免強推猛推對前方的施工帶來壓力，引起噴涌的風險；在操作螺旋輸送機等澄土輸送設備時，對于開口速度則需要平緩的增加，切忌猛開開關；對于螺旋輸送機的開啟，需要在渣土出口設置專人來監督，若是存在噴涌預兆，則需要及時發信號給操作時，立刻將螺旋輸送機關閉；在發生噴涌現象時，則需要將螺旋輸送機關閉，對噴涌出來的渣土，以來恢復推進作業。

（4）控制地表沉降。首先在盾構掘進作業時，則需要對施工現場周圍的道路、管線、建筑物進行有效的監測，然后對所獲取的監測數據及時地進行分析和處理，并將其反饋給設計人員，然后對盾構推進參數進行調整和優化，提升施工的信息化水平；其次，在盾構掘進作業中，如果發生沉降的現象，則需要設置專門人員進行巡視，對施工現場周圍建筑物的沉降情況進行觀察，確保能夠及時掌握地表沉降的情況；再次，在同步注漿以及二次注漿的過程中，還需要填充盾尾建筑存在的空隙，尤其是在注漿的過程中還需要控制注漿量與注漿壓力，盡量減少施工過程中土體的變形情況；最后，若是地表沉降的情況比較明顯，則需要在沉降區域使用鉆機進行地表注漿，以此來增強地基地強度，避免沉降的擴大化發展。最后，在日常的檢查工作中，還需要對管片進行檢查，避免其存在破損滲漏的情況，在掘進隧道結束之后，則需要針對管片的牲口現象，制定可行性強的解決措施。

2.3 到達階段風險規避的措施

在地鐵工程盾構施工的到達階段，則需要對整個接收過程中的參數進行觀察和控制，對于其中存在的異常情況需要及時的匯報，并分析原因，確保沒有安全風險后方可繼續施工。在接收端土體的加固措施在檢驗合格之后，保證其強度符合設計標準時，就可以對此段進行掘進施工，然后需要對接收施工階段的地面沉降進行實時的監控。對于接收基座則需要在盾構達到之前安裝好，對于接收洞口密封與止水設施的安裝在驗收合格之后，才能夠進行盾構接收作業，并在接收洞門前搭好洞門鑿樁的腳手架，同時將洞門松動的土體清理干凈，以此來增強其防水性能。

3 結語

從地鐵工程的盾構施工來看，由于段溝隧道建設的規模比較大，所以在具體施工中存在的影響因素也比較多，這就導致盾構施工存在較高的施工風險。所以，作為地鐵工程的建設單位，必須將各個施工環節的安全管理工作重視起來，在施工之前對盾構施工中存在的風險進行預測和分析，并制定好應急預案，以此來有效地應對安全事故，全面提升地鐵工程建設的安全性，推動城市軌道交通網絡的完善。