浅析地铁施工盾构法的施工技术

宋 娇/中铁四局城市轨道交通工程分公司



浅析地铁施工盾构法的施工技术

宋 娇/中铁四局城市轨道交通工程分公司

【摘 要】为了缓解城市交通方面的压力，城市地铁轨道交通成为当前重点建设工程，城市地铁并逐步成为城市交通网络和重要出行方式。城市地铁的建设常用盾构法进行施工，这是当前城市地铁施工企业必须熟练掌握的技术，本研究就是根据地铁施工盾构法的实际应用，展开了地铁施工盾构法的相关研究，实现了行业应用地铁施工盾构法的基础性研讨。

【关键词】地铁施工；盾构法；施工技术；方法；应用

引言

现在，城市化水平越来越高，城市在发展过程中，对交通带来了很大的压力，为了缓解交通方面的压力，城市轨道交通成为了主要的方式，在进行发展的过程中，地铁成为了重要的交通工具，在进行地铁建设的时候，施工技术中最常使用的就是盾构法。现在地铁建设速度也是非常快的，很多大城市为了解决城市交通问题将地铁建设作为了规划的重要内容。为了保证地铁工程建设，选择合理的施工方法是非常重要的，在不断的建设中，盾构法施工是效果非常好的施工技术，在很多施工中都得到了应用。在进行地铁建设时，隧道建设是非常重要的，采用盾构法施工技术进行施工，可以使用盾构机作为隧道的掘进设备，同时以盾构机的盾壳作为支护，同时在施工中采用千斤顶作为支撑，这样的施工方式可以取得更好的施工效果。

1.地铁工程盾构施工技术的施工原理

盾构施工技术，顾名思义，其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳，可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中，盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动，从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成，各部分各有作用，又相互配合，协调运转，使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容，一是确保开挖面稳定，二是挖掘并排出土壤，三是进行补砌和注浆作业。

2.地铁工程盾构施工技术的施工特点

盾构施工技术属于较为先进的隧道挖掘技术，和传统地铁隧道施工技术相比，盾构施工技术在施工过程中具有如下特点：一是盾构施工大部分过程位于地下，对施工地点周边环境影响很小，非常适合建筑密集、人群活动频繁的城市环境施工。在采用盾构机进行地铁隧道施工时，施工活动位于地面以下，施工过程中产生的噪音非常微弱，对周围土层的振动也小，不必像其它工程施工那样需要线路沿线施工现场进行特殊的布置安排，对地面活动，特别是交通运输和周边环境影响微弱。二是施工精度要求高。地铁工程对于施工质量和工程安全可靠性有着很高的要求，为了达到这个目标，在工程施工时必须严格控制施工精度。在使用盾构机进行施工时，由于盾构机管片制作精度很高，从而保障了施工误差能够控制在一个极小的范围内。此外，盾构机发掘作业时，只能向前行进，无法做出后退动作，一旦施工过程中出现后退现象，必然会造成盾构装置受到严重损伤，从而产生不可预估的后果，严重影响工程进度和施工安全。为确保施工安全，在施工前期，施工人员一定要做好充分准备，防止任何可能导致盾构机后退现象的发生。另外，盾构机属于专业设备，其设备参数与施工条件之间具有较为严格的针对性，施工隧道断面不同，盾构机的设备参数也不一样。在进行断面面积大小不同的隧道施工时，必须对盾构机进行相应改造，甚至是专门设计制造，否则无法保证施工质量。

3.地铁工程盾构施工中的技术控制要点

盾构施工技术含量很高，为保障工程质量，必须对各工序和操作予以严格控制，确保施工质量。下面对盾构施工各主要阶段的施工技术控制要点逐一进行分析，以帮助大家更好的理解和把握：

3.1盾构机进出洞时的作业控制

在使用盾构机进行挖掘作业时，进洞和出洞作业是盾构机工作的基础操作和主要组成，其操作质量对于盾构施工来说具有极其重要的影响。如果进洞或出洞作业出现问题，可能导致整个工程的失败。为此，必须切实做好盾构进出洞作业，确保施工质量。盾构进洞前，首先要正确选择隧道施工路线，防止轴线发生过大偏差。同时，要做好施工路线周围地质环境勘察，针对可能会对盾构施工造成负面影响的因素，提前制定科学可靠的防范措施，避免施工事故发生。在盾构出洞前，也要做好相关准备工作，严格审查各项出洞条件，确认各项条件符合出洞标准后方可出洞。

3.2盾构机挖掘前进时施工作业控制

盾构机掘进作业是盾构施工的主体，在整个盾构施工过程中占据最大的比例。在进行盾构掘进作业时，最主要的是要尽量减少盾构施工对周围土层的影响，防止对土层产生过大的扰动，确保盾构开挖面的稳定性。为达到这一目的，在施工过程中一般通过调整掘进参数来实现。在盾构机掘进施工过程中，盾构姿态是一个非常重要的概念，其指的是盾构掘进过程中的现状空间位置，盾构姿态是评价盾构轴线与设计轴线之间的偏差是否满足设计要求的重要指标，盾构姿态的好坏，直接影响到盾构掘进施工的顺利进行和后面管片拼装作业的质量高低。所以，在进行盾构掘进作业时，必须严格控制盾构姿态。施工过程中，对盾构姿态的控制是通过对注浆量、注浆方式、盾构坡度等十项参数的控制来实现的。为确保各项参数控制精准，准确可靠的实地测量是必不可少的。施工人员通过一系列规范化的科学测量，并结合盾构掘进过程中地面沉降的情况对掘进参数进行优化，从而保证盾构开挖面的稳定。此外，为保障掘进过程中土体压力波动始终处于允许范围内，必须随时注意盾构机推进速度和排土量的调整。

3.3盾构穿越粉砂层时施工作业控制

隧道线路周围地质条件对于盾构施工影响巨大。对于盾构施工来说最为理想的施工环境是淤泥质粘土或淤泥质粉质粘土等软土地层，如果施工线路途经粉砂层，那么施工难度将会大幅提高，必须运用一些特殊的方法。土体液化和出土口喷砂是粉砂层土体盾构施工的主要困难。要解决这个问题，就必须提升正面土体的流动性与止水性。具体施工中，可以通过适当提高土舱压力和向土舱内加泥的方法予以处理。

4.结束语

地铁盾构施工方法是一种综合性较强的施工技术，在应用过程中要不断进行探索和实践，这样才能使这种施工技术更加的成熟，同时也能更好的发展地铁施工方法。盾构法涉及到的学科包括机械工程、自动化控制、测量工程、岩土工程和液压传动，在未来的发展过程中，是离不开各个学科的专家共同努力和合作的，共同研制适合我国地质条件的盾构机械，才能让盾构技术更好地为我国地铁和隧道工程建设做出应有的贡献。

参考文献：

[1]张国轩.地铁施工盾构法的施工技术研讨[J].黑龙江科学，2014，03:56.

[2]王小红.小议地铁施工盾构法施工技术[J].科技创新与应用，2013，34:220.

[3]吴江.地铁施工中盾构法应用技术探析[J].科技创新与应用，2015，04:153.

[4]秘川川.地铁施工盾构法的施工技术探析[J].科技创新与应用，2015，13:221.

[5]郑晓燕.盾构技术在城市地铁施工中的应用研究[D].哈尔滨工程大学，2007.