地鐵隧道盾構法施工質量控制重點及措施

常 江

北京住總第一開發建設有限公司，北京 100029

1 盾構施工法的概念

1.1 盾構施工法的原理

在地鐵工程隧道施工過程中，使用盾構機，不僅能夠對工程的開挖面進行控制，同時還能夠確保隧道不發生坍塌現象。盾構機施工過程中，能夠對隧道進行掘進、出渣等施工操作，在盾構機內用管片拼裝成襯砌，還可以完成壁后注漿操作。盾構機中的“盾”也就是指施工過程中完成的對開挖面以及周圍的土體進行控制所用的盾構鋼殼，“構”則是形成隧道管片的壁后注漿體以及管片。在目前地鐵工程建設中，盾構施工法作為目前地鐵工程建設中主要施工方法之一，其施工原理是在盡可能不擾動周圍環境的情況下，來開展隧道施工操作，為實現這一目標，既可以使用壓力艙中的泥水以及泥土壓力，同時還需要使用盾構鋼殼，從而實現被動支護的作用。

1.2 盾構施工階段劃分

從盾構施工的時間順序上進行劃分，盾構施工法可以分為如下三個方面：（1）始發作業階段：該階段的主要內容是完成盾構工作井的建造，對進洞口的土體進行加固，安裝掘進盾構機等方面的工作。（2）盾構掘進階段：該階段的主要內容是完成初始階段掘進施工，連續盾構掘進施工以及完成設備之間的轉換等。（3）盾構機到達階段：接收井洞口土體加固，同時將盾構機運出地面。

2 盾構施工中常見的質量問題原因分析

2.1 管片滲水的原因分析

（1）管片在生產過程中產生的質量問題，如果墊溝槽部位的混凝土密封不嚴實，將會產生水泡以及氣泡等質量問題。完成管片的拼裝連接之后，水將會繞過密封層，通過水泡或者氣泡孔滲出之后，從而使得管片滲水。（2）管片止水條引發的滲水現象，在生產管片過程中，管片一旦受到碰撞，將會使得止水條斷裂或者脫落，從而導致密封墊層很難形成良好的閉水圈，從而引發管片滲水。（3）管片和盾構姿態不正確。管片的拼裝質量受管片與盾構姿態的影響，如果管片與盾構姿態不正確，將會使得管片間錯位，鄰近的管片間也不能很好的壓緊吻合，從而導致管片滲漏。

2.2 進出洞段隧道質量問題原因探析

引發進出洞段隧道質量問題的原因有以下幾點：（1）負環管片問題。一般情況下使用老舊管片以及配筋效率低的管片來進行代替，因此使得盾構始發時容易產生異常現象，一旦該環節出現故障，將會影響到之前施工環節的管片，使其出現錯臺以及破損。（2）盾構機進洞環節產生的質量問題。在盾構機組合完成之后，這時候的人機磨合以及機械都沒有在理想的狀態，盾構機的相關參數還沒有經過實踐的檢驗，因此將會存在和實際地層不符合的現象。

3 盾構施工質量控制重點分析

3.1 設備選擇

地鐵盾構施工過程中，應該根據實際的工程情況選擇對應的施工設備，在對施工設備進行選擇時，不僅要確保周圍建筑物的安全，同時還應該保障施工所造成的地基沉降在合理的范圍內。受巖溶強度較大差異的影響，施工中通常存在地質層上軟下硬的狀況，因此，就需要盾構機具有較高的破巖能力強度。由此可見，盾構設備的選型應該綜合各方面的因素進行考慮。

3.2 施工工藝

施工質量在很大程度上受施工工序的影響，因此，在進行盾構施工過程中，應該確保施工工藝合理有效。就以往的盾構機施工而言，多數質量問題均是由于沒有對施工工藝進行把控而造成的，主要體現在對盾構機管片設計以及盾構設備安裝等方面，因此，無論是在對盾構機進行安裝，還是在用盾構機進行施工過程中，都必須合理把控施工工序，嚴格按照施工標準要求進行施工作業，只有這樣，才能保證工程質量。

3.3 盾構機姿態控制要點

（1）人工測量以及盾構測量是對盾構姿態數據進行測量的兩種方式，人工測量用于對自動測量數據的準確性進行檢驗矯正，通過對兩類數據進行比較分析，來對數據的變化情況進行動態的掌控，從而有效指導盾構機安全、正確的推進。（2）將測量結果作為繪制盾構以及管片與設計線之間位置的依據。（3）一旦發現盾構機出現偏向，應該給予合理的調整，如果調整幅度過大，就需要確保盾尾的間隙。

3.4 管片滲水的控制措施

3.4.1 二次補漿

二次補漿技術主要用于對漏水管片的修補，該技術能夠實現封堵滲水通道的效果。使用該項技術時，首先要使用單漿液，將注漿壓力控制在一定的范圍之內，注漿量的把控以能夠注入為主，然后對堵漏效果進行觀察，如果效果不太理想，可以使用注入雙漿的方法，同時還需要提升注漿壓力。

3.4.2 環縱縫注漿堵漏

（1） 管片緊固螺絲孔滲漏。該方法的使用需要將螺絲孔表面的雜物清理干凈，然后再找出產生滲漏的部位，借助電鉆鉆孔，保障螺絲孔和鉆孔互通，然后使用快干高強砂漿將螺絲孔的底部進行封堵，接著在鉆孔部位安裝注漿嘴，在向鉆孔內注漿時需要使用高壓灌漿設備，漿料的使用應該以環氧樹脂為主，注漿來量的控制應該以注滿螺栓孔為基準。注漿方法的使用，不僅能夠實現堵漏的效果，同時對于螺絲，還能夠實現防腐以及錨固的作用。（2）環縱縫漏水處理。如果在進行二次補水操作之后，環縱縫依然存在漏水現象，此時就需要使用注漿的方法對漏水部位進行封堵。在此過程中，需要進行如下操作：使用快干高強度砂漿對縱向縫以及環向縫進行處理，在封閉漏洞時，需要向內凹進去1～2cm深的弧形，接著在漏水縫處垂直鉆孔至止水條部位，確保每個孔的間距在2～3個/m，與此同時還需要裝備專用注漿嘴，在向縫內灌漿時，需要使用高壓灌漿設備。漿量的使用應該以填滿縫為準。

4 盾構施工質量控制措施

4.1 依據工程量合理設計施工方案

施工工作的順利開展離不開施工方案的指導，在制定施工方案時，需要根據工程的實際情況以及工程量大小來進行確定。施工方案從內容上而言，需要對物資管理、人員組織以及施工安排做出合理的規定，在對人員進行組織時，需要依據盾構施工的具體要求，選擇符合施工條件要求的施工人員來組成施工隊伍；與此同時，還應該對人員數量進行合理把控。在對施工所需物質進行管理時，應該加強對施工材料以及施工設備的采購以及租賃方面的管理，在確保材料質量滿足施工需求的情況下，對其進行合理的放置，確保其能夠在盾構施工中發揮出應有的價值。對材料進行管理的過程中，還需要對材料的取用進行嚴格把控，確保施工材料能夠得到合理有效的運用。

4.2 盾構法施工中控制地面沉降的措施

在使用盾構施工法進行施工過程時，通常情況下會伴隨有地面沉降問題發生，為避免這種情況，應該控制好注漿劑量、時間以及注漿壓力參數等，特別是要對注漿的配合比進行準確把控，以實現注漿效果。在具體施工過程中，可以借助多次壓漿的方法來避免地表產生沉降。同時，借助正面支撐的方法并使用合理的氣壓加以輔助施工，也可避免出現坍塌現象。

4.3 切削土量的管理

在開展隧道開挖工作時，為確保開挖面穩定以及開挖工作順利進行，應該控制好排土量，確保排土量與開挖量一致。因地質條件不同，在開挖工作進行過程中，切削土重量和體積將會產生變化，因此，在對切削土量進行計算時，應該充分考慮到土壓力對其造成的影響，從而對開挖面的穩定性加以判斷。通常管理切削土量的方法有如下兩種：體積管理以及重量管理，這兩種方法都需要對土量進行統計，從而對超挖量以及掘進面加以控制。

4.4 監測質量控制

在地鐵盾構施工中，對檢測質量進行控制需要注意如下方面的內容：必須保證每天觀測盾構機前后20m范圍的動態，在超過20m的范圍之后，應該將觀測次數逐漸減少，直至盾構機運行穩定。同時，需要將每天觀測到的結果向上級主管工程師進行報備，此外，還需要在觀測組內成立二級檢查小組，對相應的儀器根據維修時間及時予以核準，以此來確保測量數據真實有效。如果在測量結果中發現存在異常情況，應該及時將具體情況上報給對應的工程師，以開展24h值班等形式，加強對數據觀測的次數，直到一切情況恢復正常為止。

5 結語

總而言之，地鐵工程的順利修建能夠在很大程度上緩解我國的交通壓力，從而保障交通便捷，提高人們的生活質量。為確保地鐵工程建設能夠給越來越多人們的生活帶來便利，應該重視盾構施工法的作用，通過不斷對盾構施工法進行改進，來保障地鐵工程的建設質量，從而獲取更高的經濟效益以及社會效益。

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