地鐵施工盾構法的施工技術分析

翟金中

（中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司，湖北　武漢　430000）

地鐵施工盾構法的施工技術分析

翟金中

（中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司，湖北武漢430000）

地鐵的施工技術目前主要有明挖法、蓋挖法、礦山法、和暗挖法，盾構法屬于一種全機械化施工的暗挖施工方法，具有對城市功能影響小、施工速度快、施工安全性高和經濟效益好的優點。本文對地鐵的盾構施工技術進行了分析和討論。

地鐵；盾構法；施工技術

1　地鐵的施工技術

1.1明挖法。明挖法雖然施工技術簡單，但是明挖法需要禁止車輛通行和占用大量的施工場地，使本來已經很擁堵的城市交通更加擁堵，對城市的正常功能影響很大。

1.2蓋挖法。蓋挖法的施工工序比較復雜和需要交叉作業，但其具有對地面干擾小、成本低、安全的優點，常常用于修建地鐵的出站口。

1.3礦山法。礦山法的占地相對較小，但是礦山法易造成地表沉降且需要進行無水作業，人工開挖、支護和大量的降水井帶來勞動強度大、施工效率低和安全性差等問題。

1.4暗挖法。暗挖法對地面交通的影響小、成本低，但傳統的暗挖法機械化程度偏低、施工環境惡劣、勞動強度大。盾構法作為一種全機械化施工的暗挖技術避免了傳統暗挖法的缺點被得到廣泛的應用。

2　地鐵施工盾構法概述

盾構施工的三個要素為：穩定開挖面、壁后注漿和排土。盾構機是盾構法的主要機械設備，盾構機的組成為：挖掘系統、支撐系統和注漿系統三部分，通過挖掘系統在前面不斷的挖掘推進，然后經過盾構外殼和管片進行支撐圍巖防止孔洞的坍塌，接著盾構機尾部的注漿系統需要及時注漿對圍巖進行加固，最后挖掘的土體可經過出土機械快速的運出洞外。

盾構施工需要滿足：

2.1線位上必須有允許建造盾構進出洞和排土的工作井。

2.2隧道的埋深不易過淺，覆土的深度應大于隧道直徑的1倍。

2.3盾構法施工要求具有一定的均質地質條件。

2.4孔洞之間和孔洞與其它建筑物之間的巖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統計數據顯示隧道長度小于750m時使用盾構法的工程造價會高于傳統的施工方法，不易采用盾構法。

3　盾構法施工技術的優點

盾構法使用的盾構機可以快速、精準的進行挖掘、支護、襯砌和排土，所有的工作可以一次性完成，大大的提高了工作效率。

盾構法屬于地下暗挖技術，不受地面交通、水紋和季節的影響，經過多年的研究和實踐，其施工安全和質量均可以得到保障。

盾構施工法除了豎井需要占用一定的場地外，地鐵沿線不需要其它的施工場地，不需要拆遷和降低地下水水位，施工過程無噪聲和震動對城市的居住、交通和商業影響很小。

盾構法可以應用在不同的地質環境中，特別是在柔軟和含水量大的地質環境中更是具有其它施工法無法比擬的優勢。例如：在1825年英國倫敦的泰晤士河下修建世界第一條水底隧道時，歷經十年都沒有修成，直到1835年采用盾構法才修建成功。此后，美國、日本、西歐和中國分別采用盾構法修建了大量的水底隧道、污水管道、煤氣管道、通信和電力管道等多種地下管道。

4　盾構法施工技術分析

盾構法施工的精度要求相當的高，例如：制作管片的誤差要控制在0.5mm之內。盾構施工的橫向和高程的精度要求最為重要，盾構施工只能前進不能后退，存在一定的風險。盾構機頭與預留洞門中心的偏差稱為貫通誤差，通過測量應盡量控制貫通誤差。

4.1盾構出洞準備階段

“盾構始發出洞”為盾構由始發基座向前推進，使盾構從切口切入土層的過程。盾構的出洞準備階段應充分做好人員、技術、設備和材料的檢查與準備工作，確保盾構可以安全、可靠的出洞。盾構出洞前首先要對洞口的出洞區域進行加固，無論是水泥攪拌樁還是旋噴樁加固，均應達到設計標準。始發基座的定位對始發姿態有直接影響，應著重對始發基座的軸線和位置、洞口的尺寸和位置進行復核。然后，應對盾構機、后盾支撐系統進行試運行和檢測。最后，應進行盾構出洞裝置的安裝和檢查，防止盾構出洞后發生注漿泄漏現象。

4.2盾構始發出洞

盾構始發出洞為盾構施工的關鍵環節，盾構機切入土層后應觀察后盾構機能否迅速靠上洞口的正面土體，洞口若出現滲漏要及時進行封堵。檢查前倉土壓及土倉內是否有砼塊。檢查第一環和最后一環的管片拼裝位置是否準確。檢查千斤頂工作情況，防止盾構姿態出現問題。

4.3試掘進和正式掘進

盾構順利出洞后要進行試掘進，檢查盾構姿態、管片拼裝和注漿情況，觀測地面沉降和儀表數據對掘進進行分析和控制，尋找最佳的施工參數確保施工的質量和周邊的安全。掘進過程中要始終對盾構姿態進行控制，使盾構的軸線誤差保持在設計偏差之內，盾構姿態控制是掘進的關鍵技術。管片的拼裝和注漿對隧道的穩定和安全有著重要的影響，因此要十分重視管片的拼裝和注漿的施工質量。

4.4盾構（進洞）接收

盾構接收是盾構施工的最后一個環節，關系到隧道施工的成敗，應充分做好盾構的進洞準備工作，確保進洞的良好姿態并準確就位在接收基座。盾構進洞區域的土體應進行加固，加固方法與時間同出洞時一致。進洞前一百環應布置導線控制點，對高程和橫向要進行復核測量確保盾構進洞姿態良好。

5　結語

盾構法涉及到自動化控制、機械工程、巖土工程、測量工程和液壓傳動等多個學科，是一項綜合性很強的施工技術。盾構法以其獨特的優點被廣泛的應用在城市的地鐵建設施工當中，大大地提升了我國地鐵建設施工的水平和質量。

［1］吳祥紅，童智能.鐵盾構法隧道襯砌接縫防水施工技術［J］.廣東土木與建筑，2003，2：44-46.

［2］劉長林.探究地鐵盾構法施工新技術要點［J］.太原城市職業技術學院學報，2016，1：159-160.

翟金中（1987.06—）男，本科，助理工程師，研究方向：地下工程。

U455.43；U231.3

A

1003-5168（2015）-12-0124-1