地铁施工盾构法的施工技术分析

翟金中

（中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，湖北　武汉　430000）

地铁施工盾构法的施工技术分析

翟金中

（中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，湖北武汉430000）

地铁的施工技术目前主要有明挖法、盖挖法、矿山法、和暗挖法，盾构法属于一种全机械化施工的暗挖施工方法，具有对城市功能影响小、施工速度快、施工安全性高和经济效益好的优点。本文对地铁的盾构施工技术进行了分析和讨论。

地铁；盾构法；施工技术

1　地铁的施工技术

1.1明挖法。明挖法虽然施工技术简单，但是明挖法需要禁止车辆通行和占用大量的施工场地，使本来已经很拥堵的城市交通更加拥堵，对城市的正常功能影响很大。

1.2盖挖法。盖挖法的施工工序比较复杂和需要交叉作业，但其具有对地面干扰小、成本低、安全的优点，常常用于修建地铁的出站口。

1.3矿山法。矿山法的占地相对较小，但是矿山法易造成地表沉降且需要进行无水作业，人工开挖、支护和大量的降水井带来劳动强度大、施工效率低和安全性差等问题。

1.4暗挖法。暗挖法对地面交通的影响小、成本低，但传统的暗挖法机械化程度偏低、施工环境恶劣、劳动强度大。盾构法作为一种全机械化施工的暗挖技术避免了传统暗挖法的缺点被得到广泛的应用。

2　地铁施工盾构法概述

盾构施工的三个要素为：稳定开挖面、壁后注浆和排土。盾构机是盾构法的主要机械设备，盾构机的组成为：挖掘系统、支撑系统和注浆系统三部分，通过挖掘系统在前面不断的挖掘推进，然后经过盾构外壳和管片进行支撑围岩防止孔洞的坍塌，接着盾构机尾部的注浆系统需要及时注浆对围岩进行加固，最后挖掘的土体可经过出土机械快速的运出洞外。

盾构施工需要满足：

2.1线位上必须有允许建造盾构进出洞和排土的工作井。

2.2隧道的埋深不易过浅，覆土的深度应大于隧道直径的1倍。

2.3盾构法施工要求具有一定的均质地质条件。

2.4孔洞之间和孔洞与其它建筑物之间的岩土加固的水平厚度不能小于1.0m，垂直厚度不能小于1.5m。

2.5统计数据显示隧道长度小于750m时使用盾构法的工程造价会高于传统的施工方法，不易采用盾构法。

3　盾构法施工技术的优点

盾构法使用的盾构机可以快速、精准的进行挖掘、支护、衬砌和排土，所有的工作可以一次性完成，大大的提高了工作效率。

盾构法属于地下暗挖技术，不受地面交通、水纹和季节的影响，经过多年的研究和实践，其施工安全和质量均可以得到保障。

盾构施工法除了竖井需要占用一定的场地外，地铁沿线不需要其它的施工场地，不需要拆迁和降低地下水水位，施工过程无噪声和震动对城市的居住、交通和商业影响很小。

盾构法可以应用在不同的地质环境中，特别是在柔软和含水量大的地质环境中更是具有其它施工法无法比拟的优势。例如：在1825年英国伦敦的泰晤士河下修建世界第一条水底隧道时，历经十年都没有修成，直到1835年采用盾构法才修建成功。此后，美国、日本、西欧和中国分别采用盾构法修建了大量的水底隧道、污水管道、煤气管道、通信和电力管道等多种地下管道。

4　盾构法施工技术分析

盾构法施工的精度要求相当的高，例如：制作管片的误差要控制在0.5mm之内。盾构施工的横向和高程的精度要求最为重要，盾构施工只能前进不能后退，存在一定的风险。盾构机头与预留洞门中心的偏差称为贯通误差，通过测量应尽量控制贯通误差。

4.1盾构出洞准备阶段

“盾构始发出洞”为盾构由始发基座向前推进，使盾构从切口切入土层的过程。盾构的出洞准备阶段应充分做好人员、技术、设备和材料的检查与准备工作，确保盾构可以安全、可靠的出洞。盾构出洞前首先要对洞口的出洞区域进行加固，无论是水泥搅拌桩还是旋喷桩加固，均应达到设计标准。始发基座的定位对始发姿态有直接影响，应着重对始发基座的轴线和位置、洞口的尺寸和位置进行复核。然后，应对盾构机、后盾支撑系统进行试运行和检测。最后，应进行盾构出洞装置的安装和检查，防止盾构出洞后发生注浆泄漏现象。

4.2盾构始发出洞

盾构始发出洞为盾构施工的关键环节，盾构机切入土层后应观察后盾构机能否迅速靠上洞口的正面土体，洞口若出现渗漏要及时进行封堵。检查前仓土压及土仓内是否有砼块。检查第一环和最后一环的管片拼装位置是否准确。检查千斤顶工作情况，防止盾构姿态出现问题。

4.3试掘进和正式掘进

盾构顺利出洞后要进行试掘进，检查盾构姿态、管片拼装和注浆情况，观测地面沉降和仪表数据对掘进进行分析和控制，寻找最佳的施工参数确保施工的质量和周边的安全。掘进过程中要始终对盾构姿态进行控制，使盾构的轴线误差保持在设计偏差之内，盾构姿态控制是掘进的关键技术。管片的拼装和注浆对隧道的稳定和安全有着重要的影响，因此要十分重视管片的拼装和注浆的施工质量。

4.4盾构（进洞）接收

盾构接收是盾构施工的最后一个环节，关系到隧道施工的成败，应充分做好盾构的进洞准备工作，确保进洞的良好姿态并准确就位在接收基座。盾构进洞区域的土体应进行加固，加固方法与时间同出洞时一致。进洞前一百环应布置导线控制点，对高程和横向要进行复核测量确保盾构进洞姿态良好。

5　结语

盾构法涉及到自动化控制、机械工程、岩土工程、测量工程和液压传动等多个学科，是一项综合性很强的施工技术。盾构法以其独特的优点被广泛的应用在城市的地铁建设施工当中，大大地提升了我国地铁建设施工的水平和质量。

［1］吴祥红，童智能.铁盾构法隧道衬砌接缝防水施工技术［J］.广东土木与建筑，2003，2：44-46.

［2］刘长林.探究地铁盾构法施工新技术要点［J］.太原城市职业技术学院学报，2016，1：159-160.

翟金中（1987.06—）男，本科，助理工程师，研究方向：地下工程。

U455.43；U231.3

A

1003-5168（2015）-12-0124-1