地铁施工盾构法的施工技术

◎杨海涛

地铁施工盾构法的施工技术

◎杨海涛

社会经济的飞速发展之下，人们的出行需求也在发生着变化。交通日益拥挤的今天，地铁的优势更加凸显，有了地铁之后交通的拥挤情况有了一定的缓解。作为当今人们使用的重要交通，地铁的施工有着更高的技术性要求，这样一来才能够保证地铁高速、平稳的运行，以及安全可靠的使用。地铁的施工技术主要是依托于盾构法来施工建设的，这种施工技术与其他的施工不同，在地铁工程当中有着很多不可替代的显著优势。本文主要对地铁施工中的盾构法施工技术进行分析，探究其工作原理和施工技术特点，阐述其在地铁施工当中具体的应用以及优势。

随着社会发展的进步，人们的交通方式发生着变化，传统的地上交通、水路交通，发展到了空中的飞机交通。科技的进步是所有这些交通方式的发展基础，如今人类的发展已经不能满足于以上的几种交通方式。人口的增多，土地资源的减少，陆路交通中车辆的严重增多，这些都是陆路交通日益拥堵不能满足人们生活、工作出行需求的诱因。于是在这种情况下地下交通---地铁诞生了。有了地铁之后，交通的方式不再是传统的陆路交通单一形式了，在丰富交通方式的同时地铁也方便了人们的出行和日常生活工作的交通需求。乘坐地铁不会有堵车的担忧，不会出现红绿灯的困扰，不会存在速度缓慢上班迟到的烦恼。地铁之所以受到各个城市交通发展建设的青睐，就是其运行快速、平稳、便利的优点。这一切都是基于地铁的有效施工建设，主要的施工方法就是盾构法。城市地铁的建设也就是近代1971年开始的事情，那时候北京修建了第一条地铁。地铁发展至今其施工技术也在不断发展，盾构法施工技术的历史也仅仅10来年的时间。随着施工技术在实际应用当中的不断发展，城市地铁的盾构法施工技术越来越适应城市地铁轨道的建设与发展，传统的施工方式由此逐渐被盾构法施工技术而取代，盾构法逐渐的成为了主要的城市地铁施工技术。

盾构法的施工原理以及施工特点

施工原理。地铁盾构施工法，是利用盾构机进行施工。盾构机是城市地铁盾构法的主要机械设备，主要由挖掘系统、稳定支撑系统和注浆系统组成。盾构机的主要功能是在通过支撑和稳定来保护挖掘的孔洞。在盾构机的尾部以注浆施工对隧道围岩进行加强，进而达到城市地铁隧道的挖掘、支撑和加强作用。

施工特点。一方面，城市地铁盾构法的环境影响小尤其是在实际的施工当中盾构法没有较大的震动以及较大的噪音，这一特点使得盾构法能够在各种环境以及条件下进行施工作业，这有利于提高城市地铁建设的施工速度。盾构法施工技术特别适用于软土地层以及软弱含水层中的隧道掘进，其主要的组成包括：盾构壳体、拼装系统、出土系统、推进系统。

城市地铁盾构施工技术的施工程序

施工前的准备工作。为了保证施工的正常进行，在施工前期阶段要做好充分的准备工作。主要的过程是施工许可、审理工程设备、施工计划这些环节要做好充足的准备。并且，在现场安置方面，要依据实际条件进行。为了方便管片吊运与完结出土，要合理规划集土坑位置，管片堆场、管片出场通道与行车的方位。在盾构机进出场地方面，首先，盾构机在进入施工洞的时候要对相关技术要点和参数进行确定，要对进洞技术进行严格的控制，这是确保盾构机进洞和施工的重要基础。

进洞。盾构的进洞前要进行地基加固工作。在盾构机即将进入加固区前要重复核对平面和高程偏移量，比较实际洞门偏移量。核对管片路程进入加固区要调整施工参数。

出洞前的盾构掘进施工。盾构机的掘进施工是整个城市地铁施工的重要环节，也是建设城市地铁工程的技术要点，盾构机的掘进工作是其在出洞之前的主要工作，尽可能的减小盾构机对周围环境的影响。

出洞。为了观察加固土体的状况并取样，加固是否满足出洞需求要根据依据样洞样土气味和流水状况加以判断。若样土有水泥的味道，流水清澈而不夹杂泥沙，就证明加固满足出洞需求。若样土有其他问道，流水状况不好，则不符合出洞需求，要重新加固。加固好的土体概要安装袜套防水设备和铰链板。在有关专家检验合格后，破除开端洞门。之后，要运用两腰千斤顶使盾构机水平运转，为了消减正面阻力，刀盘要靠在土体上，开端要保证土压平衡。开动刀盘前要确保刀盘没有碰到导向轨迹和放水设备。刀盘接触到土体后出洞成功。

试推。试推的目的在于了解盾构机性能及地质状况，选择合适的施工参数。由于土体较硬，在加固区要加强地上的检测频率，适当操控推动的速度与出土量，开启超挖刀和恰当注水削减土体的阻力。盾尾离开加固区后，要尽快填充管片和盾构外面之间的间隙，进行同步注浆。

正常推动。试推过后进入正式推动环节，即是依照试推期间的施工参数，尽量快的推动。每推动一环，就要使管片的偏移量落在合理的范围之内，这就要求要依据丈量人员的报表调整纠偏量和千斤顶四个区域油压。在轴线的操控中，其高程和平面要操控在合理范围之内，高程操控为确保超前量，要用垂球吊，否则难以调解。

盾构法的施工优势

盾构法施工技术相较于其他施工技术有着不可替代的显著优越性。前文也提到，在进行地铁的施工时，使用盾构法可以减少施工过程当中产生的噪音，对环境的影响程度很小，适用于城市中各种施工的环境，不受某一特定环境的限制。在建设工程的施工当中有一个很大的问题就是施工时间的漫长以及难以把控，但是盾构法的应用使得地铁的建设速度大大提高，加快了城市地铁的规模化建设。

除了以上的优势以外，盾构法还具有更重要的优越性，就是城市地铁盾构法的精度非常高，施工的运行基础是机械工程、自动控制工程以及测量工程。与此同时，盾构法在经济上也有着超前的优势，应用盾构法进行施工可以有效的节约施工的成本，在相关的技术上做到操作熟练还可以大大的降低人工的成本以及管理上的成本，这无疑是其他施工技术无法达到的。

总而言之，城市地铁的建设当中盾构法毫无疑问是目前为止最合适也是最好的施工方法之一，具备优越的综合性，施工安全可靠性强，施工的速度快，节约施工成本，质量高。希望在日后的地铁盾构法发展技术的支持下，我国的地铁事业能够更加完善和繁荣。

（作者单位：中铁上海工程局集团有限公司城市轨道交通工程分公司）