城市軌道交通隧道盾構施工主要技術分析

羅杰

摘要：隨著我國經濟的發展，我國城市軌道交通的發展速度越來越快，其中盾構技術在我國的社會發展中占有舉足輕重的地位，因此，盾構技術已成為我國城市軌道交通的主要技術，盡管它的造價很高，但由于它對環境的影響以及它的安全，使得它在城市軌道交通中的應用具有更大的優勢。本文對我國城市軌道交通隧道盾構法的主要技術、類型進行了分析，并對其關鍵控制點進行了分析。

關鍵詞：城市軌道交通;盾構技術應用;控制點;分析

1.盾構施工技術及其類型

根據我國地鐵施工的特點，可將其劃分為四種類型，即北京和成都的以沙卵石為主的軌道交通建設;青島和重慶等城市采用巖石結構為主的施工;廣州和南京等主要城市的軌道交通是以巖石和軟弱地層的交變為主;軟巖層的地下車站、隧道、軟巖層的施工。由于區域地質情況的差異，其施工方式也各不相同，因此，城市軌道交通的建設也是多種多樣的。目前，我們使用的地鐵施工技術主要有明挖法、暗挖法、礦山法、盾構法、蓋板法等，而且很多技術都是世界上最好的。盾構技術的關鍵在于盾構能否達到全過程的要求，因此，盾構在工程中的選型和施工質量至關重要。在盾構前方工程中，需要解決盾構技術中的支護問題，即如何支承基坑和盾構前土層，保證土體不會因水土流失而崩塌，在掘進工程中采用盾構法。在隧道施工完成后，應采取什么樣的開挖技術來開挖土壤;隧道開挖采用盾構施工技術，是在開挖隧道時，采用何種技術手段將開挖后的排土場排出。盾構施工對周圍環境及城市正常功能的影響較小。除盾構施工以外，其它的盾構施工基地不需拆除周邊的交通、商業和居住設施，且對建筑物沒有任何負面影響。盾構技術在不需要排水、不產生噪聲、不產生震動的前提下，結合工程實際和圍巖的基本特征，開發和設計了適合這一地區的盾構技術。

2.盾構技術注漿類型

在隧道內注漿時，通常采用水泥砂漿、水玻璃、水泥灰漿等注漿材料，其厚度不得大于0.2 cm，同時注漿量一般為3.4～4.10 m/3 m，并視地質情況而定，注漿量為2，注漿物料和注漿量可根據地質情況而定，可大幅度減少施工費用。管道的組裝工藝包括預制、試裝和管道的安裝。由于不同區域地質情況的差異，采用攪拌樁、噴射樁、注漿等加固方法對其加固效果也有很大的影響。在主體注漿施工中，盾構法是一種有效的防滲技術，它能有效地解決由于空隙充填對地下管道的安全利用所引起的土體的形成和地表的變形，所以，在適當的時間內，灌漿的要求是相當充足的，并且出口壓力要比隧道斷面的地層壓力稍微高一些，同步灌漿技術是一種很好的施工技術。

3.城市軌道交通隧道盾構施工技術控制要點分析

3.1盾構始發階段控制

為了解盾構的各項性能，將護板由100米起改為試推行段。在工程設計中，要注意參數的設置、采集、統計、分析，以便更好地討論地表沉降和施工參數，在最短的時間內掌握其工作特性，并根據工程參數和地質情況，增加設置區間。

3.2盾構壓漿技術

一般情況下，盾構灌漿分為二次灌漿和同步灌漿兩種。一般采用微水玻璃、水泥煤灰、水泥灰漿等灌漿材料。在隧道外壁灌漿時，必須保證其厚度不能超過0.2厘米，而當盾構直徑超過6.2 m時，必須同時進行注漿。由于不同的地層，注漿材料和注漿量也各不相同，一般都是根據地質情況來選擇，從而可以有效地減少注漿費用。拼裝工藝包括預制、試拼裝、拼裝和拼裝。針對不同地區的地質情況，采用攪拌樁加固、旋噴樁加固、灌漿加固等方法加固基礎。在盾構推進階段，壓漿的作用主要是填補施工中出現的裂紋。

3.3盾構過溶洞技術控制

首先，對合理的隧道模式進行選取。盾構施工中，采取了渾水平衡法。在開挖之前，根據巖溶洞穴和洞穴周邊的地質情況，確定了泥漿水力平衡壓力，泥漿槽壓力設定在2.0-2.5 bar之間，并可根據實際情況進行相應的調整。其次，強化工具的管理，合理的工具分配，依據地質預報的結果，選用合適的線路，先進的工具檢驗與替換，并依據地質條件，合理地調整刀具的結構。本工程中，盾構機在巖洞部位推進時，主要采用滾刀。通過對巷道參數的優化，在盾構施工中會出現較大的軟硬層。為保證刀具安全，必須對盾構掘進工藝參數進行調整，即：推進速度<10毫米/分鐘，刀片轉速1.5～1.8 r/分鐘。

3.4管片拼裝環縫襯墊

在盾構法施工中，在盾構推進過程中，前后兩個圓環段的接頭部位會受到很大的壓力。為避免此類情況，一般采用橡膠軟木作為襯墊，以保證環表面的受力均勻，從而避免斷裂。在進行貫通拼裝時，圓環易產生變形，并使圓環產生與圓環相似的變形。由于隧道整體剛度較低，容易發生縱向變形，再加上圓環接頭的壓密程度不一，會造成圓環的平面不平，造成相鄰兩個相鄰的管片在縱向方向上產生前后位置的偏差，因此，在鉆進過程中很難通過。此外，在進行錯縫拼裝時，由于管片是固定的，而且由于每個管片都是互相約束的，圓環很難變形，而且它的圓度也很高，再加上隧道本身的剛度很大，所以這種環縫裝配的誤差會累積，但由于施工過程中受到的壓力很大，會造成接頭處的騎縫管片出現縱向裂紋。在錯縫裝配中，主要是通過利用不同的墊圈來調節每個板的寬度的誤差，從而減少施工時的應力，從而防止因內力的作用而引起的縱向裂縫。

3.5同步注漿

小曲率地段盾構施工技術在盾構施工中，對地面進行糾偏的次數越多，對土壤的干擾越大，所以在小曲率盾構施工中，必須加強對灌漿質量的監測，掌握好灌漿壓力和灌漿量。在施工中，盾構和注漿機的推進要時時銜接，如果灌漿量達不到要求，或者灌漿質量達不到要求，則需要暫停工作，以減少地面變形。

結束語

總之，隨著我國社會的發展，我國的城市軌道交通得到了迅速的發展。近幾年，我國各大、中城市都加大了對地鐵的建設力度，隧道施工已成為一種常見的施工方法。地鐵隧道盾構施工中，由于其周圍環境的復雜性，其風險特征、地面沉降、變形等問題都是在施工中出現的。為此，我們需要加大對盾構技術的研究、技術的控制、施工工藝的改進，以推動我國城市軌道交通行業的持續健康發展。

參考文獻

[1]賈成龍. 城市軌道交通隧道盾構施工主要技術研究[J]. 磚瓦世界， 2020， 000（008）：14.