地铁盾构法施工技术要点分析

地铁盾构法施工技术要点分析

郭传点

同济大学地下建筑与工程系上海200092；杭州市地铁集团有限责任公司浙江省杭州市310017

摘要：随着社会经济的发展，我国的城市化进程有了很大进展，地铁工程建设也越来越完善。在地铁施工过程中，盾构法作为最为重要的施工方法，可以有效的保证地铁施工的质量，确保施工的安全。文中从地铁盾构法施工技术概述入手，分析了地铁盾构法施工技术要点，并进一步对地铁盾构法施工技术的优化措施进行了具体的阐述。

关键词：地铁；盾构法；施工技术要点；优化策略

引言

随着社会经济、科学技术的进步发展，我国交通事业也得到了良好的发展，各种交通设备为人们出行提供了极大的便利。但是，交通压力、城市用地压力的问题也越来越突出。因此，如何有效地利用地下空间缓解城市交通及用地压力，成为近年来基础设施建设的重要内容。地铁就是充分利用地下空间缓解城市交通压力的典型例子，而地铁建设环境比较特殊，绝大部分施工环境处于地下，施工极为复杂，盾构法为地铁建设十分重要的施工技术，大多数用于隧道地铁施工中。以下对地铁盾构施工技术要点进行阐述。

1城市地铁盾构法的基本特征

研究发现，相较于其他施工技术，城市盾构法具有一系列的优势。①城市地铁盾构法不会在较大程度上影响到周围环境，实践表明，地铁盾构法施工中，不会有较大的噪音、震动出现，那么就显著扩大了地铁盾构法的施工范围，在不同条件下的环境中都可以应用，非常有利于城市地铁的建设，得到了较为广泛的运用。②地铁盾构法综合运用了机械工程、测量工程、自动控制工程等方面的技术，精确度较高。

2地铁盾构法施工技术要点

2.1盾构机掘进施工

在地铁建设过程中盾构机发挥着重要的作用，在盾构掘进施工过程中，盾构机机出洞是最为重要的施工环节，在具体控制过程中要降低盾构施工对周围土体所造成的影响，确保盾构开挖工作的顺利进行。在盾构机掘进施工过程中，主要以注浆、盾构坡度和盾构姿态等环节为主，因此要严格按照施工技术要点，对施工现场数据进行测量，确保盾构开挖面的稳定性和可靠性。

2.2出洞

在出洞之前，需要按照米字形，将9个样洞开于洞门上，对土体取样分析，进行适当的加固。同时，将样洞流水情况、土体气味纳入考虑范围，判断加固效果与出洞要求是否符合。如果加固不符合要求，需要进行再次加固处理。如果符合相应条件，则需要安装铰链板和袜套防水装置。经过专家验收之后，可以破除洞门。尽量缩短洞门的凿除时间，且对水土流失问题严格检查，避免有风险出现。在这个过程中，还需要仔细检查洞门上的密封装置，避免出现损坏问题。完成了洞门凿除工作后，盾构机向洞门慢慢移动，为了促使盾构机运行的水平性得到保证，需要将千斤顶运用过来。刀盘靠上土体之后，为了促使正面阻力得到减少，可以开动刀盘。这个过程中，对洞门防水装置严格检查，且刀盘开洞时，需要保证导向轨道、放水装置等不会受到影响。

2.3不良地质地铁盾构法施工的技术要点

为了有效的预防正面土体液化情况，可以采取提升土舱压力的方法。同时也可以采用向土舱内加泥，以此来规避喷砂现象的出现。即要求在实际施工过程中严格按照具体的施工要求，确保盾构施工的顺利进行，进一步提高地铁盾构法施工的效率和水平。

2.4挖掘粉砂层阶段施工技术

地铁施工常受到城市地铁隧道线路周边地质条件的影响。对盾构法而言，粉质黏土类型的土层等软土地层是最为有利的环境，然而在实际作业过程中，还是会遇到穿越粉砂层的情况，这在很大程度上增加作业难度，因此必须要采用有效施工技术来确保该阶段施工得以顺利完成。通常主要是因为出土口喷砂以及土体液化的原因而导致施工难度提高，因此该阶段施工技术重点在于提高土体的止水性与流动性。通常可以采用往土舱内加泥或是增加土舱压力等方法来实现。

2.5进洞

盾构机与加固区有一定距离时，需要对平面、高程偏移量反复核对，且对比实际洞门偏移量，对高程适当调整，对管片里程仔细核对，进入加固区后，需要对施工参数合理调整，且注浆工序停止。第一次进洞完成后，要停止推进工序，采取相应的防水加固处理措施；等待3d左右的时间，进行第二次进洞。

3地铁盾构法施工技术的优化策略

3.1做好地质勘探工作

地铁轨道施工过程中容易遇到一些较为恶劣的地制裁环境，因此施工之前需要做好挖掘现场的勘测工作，并做好盾构机保养。在具体勘测过程中，宜采用多方向支撑液压钻机，以此来掌握施工的信息，并及时制定具体的处理措施。当盾构每天施工进度超过20～30m时，宜采用地质雷达，从而为施工的顺利进行提供重要的地质信息支持。

3.2设置正确的盾构参数，以确保始发掘进的稳定性

盾构的参数设定要根据具体的作用力进行测量和计算，一定要保证参数的合理和科学。因为盾构参数是盾构工程稳定和质量的保证，必须从实际出发和科学有效。其测量和计算依据是以埋深和土质信息为基础，再通过水土合算的方法得到理论土仓压力，以此为基础建立参数参考，完成土仓压力微调和盾构参数的设定。盾构参数是盾构施工顺利和施工安全的保证，必须予以重视和关注，以免因为参数问题而影响工程的建设和质量。

3.3减少管片上浮现象

在施工过程中出现管片上浮情况时，需要对施工地点的地质状况进行掌握，而且在推进过程中要对速度和推度力进行控制，通过加大对盾构机作业的控制力度来有效的避免管片上浮现象的出现。在实际操作过程中，需要增加同步注浆的抵抗力，确保注浆能够尽快凝固，有效的抵抗管片的上浮力。还可以通过将突出盾尾的管片利用槽钢连成一个整体，增强相邻管片之间的约束力，并复紧螺栓，减缓掘进的进度，以此来提高成型隧道的刚度。

3.4地铁施工渗漏的控制措施

首先，需要重点检查纵向施工缝和横向施工缝，同时检查止水带的性能指标和规格，以防止由于气泡的出现而发生渗漏。其次，将止水钢板嵌入到施工缝中，定期检查止水钢板表面的清洁程度和焊接质量。为了保证防水层表面的清洁，在施工前需要检测混凝土的含水量，对其防水性能提供保障，规避渗透问题的出现。

3.5控制地面沉降

当前地铁隧道施工过程中，多数情况下采用的是土压平衡式盾构法，即在施工时充分的利用最前面的全断面切削刀盘，将切削下来的正面土体装入到刀盘后面的密封舱内，控制好土压的平衡，并根据盾构上方土体的隆陷和荷载变化来进行调整，关注施工监测数据，有效的降低盾构可能会对土层带来的影响，防止出现沉降现象。在实际施工过程中，要合理选择盾构机，在盾构施工时需要控制好同步注浆和二次注浆，将注资速度、配比和注浆量控制在合理范围内，以此来防止地层变形情况发生。针对于地面沉降，还要根据具体的地质条件来开展实际的勘察，合理判断土体性质、覆土厚度和地下水变化等情况，有效的防止地层变形情况发生。

结语

综上所述，城市地铁盾构施工法，是现阶段地铁施工过程中安全性最高的地铁施工技术。随着地铁施工企业的不断发展以及施工机械的不断改善，在加上先进的工程测量、定位、控制技术的广泛应用，相信我国地铁盾构施工技术的运用一定可以有效的促进地铁施工质量和效率的全面提升，从而发挥出其在地铁工程项目建设过程中的积极作用。

参考文献

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