盾構通過礦山法施工隧道段關鍵技術研究

（中國港灣工程有限責任公司，北京 100027）

為了提高隧道施工的經濟效益，在施工過程中，應利用先進的施工手段和施工工藝，在保證安全施工的前提下，降低施工難度，保證隧道施工的質量符合國家相關標準，達到預期的施工目標。

目前，盾構法是一種常見的施工技術手段，具有較高的自動化水平，可避免氣候因素的影響，施工速度相較其他方法更快，減少了對人力資源的依賴。

盾構法主要的工作原理是先對巖土層進行爆破、清除工作，再使用盾構機進入隧道內開始挖掘工作，盾構機的鋼組件會支撐未襯砌的隧洞，承擔隧洞周圍的土層壓力、地下水及地下水壓，確保安全性，提升了經濟效益。

1 盾構通過礦山法施工過程中存在的風險

1.1 管片接縫出現滲漏

盾構機進入隧道后，正常的情況下應保證有足夠的阻力形成反作用力擠壓管片，保證管片不出現漏縫，但由于在隧道施工的過程中，前方沒有土層形成阻力，無法滿足盾構機需要的擠壓力，進而無法保證管片止水膠條的正常作業，降低防水的效果，管片接縫的地方會出現漏水現象，影響整體的工作質量[1]。

1.2 盾構機偏差過大造成危險

使用盾構機進行隧道工作前，為了保證工程的順利完成，需要進行隧道暗挖空推段的工作，保證后期的施工順利推進。

進行暗挖空推段工作時，盾構機需要通過上下軟硬程度有差異的土層，如果土層的強度過硬時，盾構機在運行的過程中會出現機體上抬的現象，使隧道的軸線偏離預定的位置，甚至破壞隧道內的結構，影響整體的工程質量。

1.3 刀片出現卡殼

山體爆破的過程中，運用爆破法時會出現欠挖和超挖的現象。對盾構機造成的損害主要是欠挖問題，出現欠挖時，隧道開挖的輪廓線應明顯小于隧道設計的輪廓線，盾構機在通過時易引起卡殼的現象，嚴重影響施工進度和安全質量。

1.4 管片上浮風險

運用管片工作前，為了保證密實度及穩固性，應對管片進行基礎的填充工作，采用豆礫石進行填充時，應注意填充的程度，避免由于填充不到位出現管片上浮的現象。

在填充的過程中，如果未填充管片，會使形成的初支出現縫隙，不均勻的空隙會增加注漿工作的難度，影響填充的難度，使頂部填充的緊實度不夠，使管片出現向上浮動的現象或崩角的情況，影響工程的質量安全[2]。

2 盾構通過礦山法施工隧道段關鍵技術

2.1 管片填充技術

管片填充技術是礦山法施工的關鍵技術，利用管片填充技術時，管片填充順序應符合先下后上的規則，先將倒臺填充完，再對導臺的左右兩側進行填充，填充時土層的均勻程度及密實度應達到規定的標準，完成填充后，再對隧道上方進行填充。

填充時，導臺填空內應裝滿礫石，導臺外裝一部分即可。施工過程中應注重管片的填充，保證管片填充的質量。

2.2 導臺施工技術

礦山法施工隧道段過程中，盾構法是工程施工常見的施工方式，在施工過程中，導臺施工技術具有重要的地位，導臺施工技術指對工程中的導向平臺采取相應的施工手段，為盾構機在隧道底部提供方向的指導，推進施工進程，保證施工不偏離方向。

導向施工平臺建筑的材料應采取混凝土，建造的高度及在隧道中心的位置應符合施工技術標準，以此充分發揮自身的效用。

2.3 二次注漿技術

二次注漿技術指在隧道洞門對出現的縫隙進行填密壓實處理，在施工的過程中根據工程現狀，避免出現浮力等物理作用造成的誤差，因為管片會受到液體產生的浮力發生上升的現象。為了保證灌漿的效果符合標準，應在管片的上方安置支架，填實出現的縫隙，提高密實度。二次注漿工作結束后，應保證上浮的高度控制在1.5 mm以下，使灌漿的工作符合質量要求[3]。

2.4 避免盾構機出現“磕頭”技術

“磕頭”現象是盾構機在隧道工程施工的過程中較易出現的一種情況，大多數盾構機自身體積龐大，過大的自重不利于工程的施工，在施工的過程中盾構機會直接將刀盤切入墻體，引起“磕頭”情況。在使用盾構機的過程中，未把控好施工速度，當速度過快時，易導致出現“磕頭”現象?！翱念^”現象出現會嚴重影響整體的施工質量及工程的進度，不利于推進工程的順利進行[4]。

在使用盾構機施工的過程中應注意盾構機自身的問題，注意姿態及自重等影響因素，推進的速度不宜過快，以免造成“磕頭現象”。

2.5 支頂回收技術

支頂的主要作用是支撐二次注漿后的管片，在二次注漿后，為了保證管片具有足夠的應力，應利用支柱進行支撐。當漿液將管片包裹嚴實后，達到預期的效果便可將支頂撤出，在撤出支頂時應保證不對管片產生負面影響，不出現變形現象[5]。如果管片注漿后未達到質量標注，撤出支頂后，會造成不良的后果。

2.6 盾構機姿態控制技術

在具體施工過程中，施工人員應充分依據盾構機自身的姿態進行施工，科學利用行業中相關技術，保證運用盾構機時符合施工規范標準規范。

在施工的過程中，盾構機在豎直位置、水平位置兩個方向上應進行交叉施工，增強盾構機性能、動力，保證推進油缸順利向前進行。

在施工過程中，應注意不間斷地采用交叉的方法，在交替進行時應注意每個位置的推進長度，應保證在合理的范圍內，避免過長的操作進程[6]。應嚴格要求施工人員在施工的過程中按照要求具體進行操作，避免出現人為的不規范現象造成的工程失誤，影響隧道段工期的進度。

2.7 出現特殊情況時的緊急處理技術

隧道施工的工作環境復雜，在進洞時易引發筒水狀況，進行隧道施工前，技術工作人員應對地下復雜的施工因素進行了解，根據實際情況采取相應的注漿工作，掌握刀盤推進的速度及方法，在盾體進入洞門時應利用棉胎進行輔助，水流減弱時，便立即將隧道洞門封住。

3 盾構通過礦山法施工安全措施

采用盾構機進行隧道施工時，施工人員應結合盾構通過礦山法施工隧道段關鍵技術進行施工，規避施工過程中可能出現的風險，采取適當的安全管控措施[7]。

（1）盾構機上到倒臺前，為了保證向前推進的準確性，應及時進行全面的測量工作，將所有的測量控制點準確程度提高到具體的標準。盾構程度進一步推進，應利用人工復測的手段再次研究盾構機的姿態，及時解決盾構機向前推進時出現的問題，當盾構機的距離接近20 m時，應放慢推進速度，以減少盾構機的推力，使土體呈現均勻、穩定狀態，以免發生洞體塌陷情況。

（2）注意盾構機管片的拼裝工作，管片組裝成環狀時，應避免出現松動現象，發現松動及時擰緊，在盾構機推進的過程中，應及時進行檢查復緊工作[8]。

對盾構管片的填充工作應更嚴格，填充的工作須在盾構機開始工作前進行，為了保證作業安全性，填充材質選擇直徑5～10 mm的豆礫石，填充數量應依據隧道和管片間位置決定，工作人員應依據具體的計算標準得出準確的填充數量，避免因數量不足導致工程質量問題。

（3）采用爆破手段時，若爆破不徹底，會出現欠挖現象，影響盾構機的挖掘質量，因此，應對欠挖進行工程進行彌補，采取管控措施對欠挖部位進行復測和人工鑿除，保證斷面符合工程需要的尺寸，不影響盾構通過礦山法施工隧道段技術的實施[9]。

4 結語

在隧道段施工過程中，復雜環境給施工帶來了較大難度，盾構通過礦山法在隧道施工中難度較大，因此，在施工的過程中，應依據工程的特點，采用相關的盾構施工技術，避免施工過程中出現危險因素，提高工程的質量，保證工程的順利推進。本文主要針對管片填充技術、二次注漿技術、導臺施工技術、避免盾構機出現“磕頭”、支頂回收技術、盾構機姿態控制技術、特殊情況緊急處理技術進行分析。針對施工過程中可能出現問題，應及時采取安全手段，有利于工程施工的具體實踐，針對具體的實際情況采取不同的技術手段，做到靈活運用，保證施工的順利進行。