地鐵盾構(gòu)隧道施工的質(zhì)量控制分析

劉 偉 鄒 蕾

（重慶能源職業(yè)學(xué)院， 重慶 402260）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活結(jié)構(gòu)與水平的改變與提升，修建地鐵已成為解決交通壓力、提高交通效率、保障人們生活質(zhì)量的有效措施之一。盾構(gòu)法是一種安全快捷的修建隧道方法，也是修建地鐵隧道的主要工程環(huán)節(jié)。此外，盾構(gòu)法施工還是高自動化、高安全性能、低勞動強(qiáng)度的現(xiàn)代機(jī)械化施工作業(yè)方式。運用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵隧道施工是國內(nèi)近幾年流行的機(jī)械化施工作業(yè)方式，由于盾構(gòu)工法較傳統(tǒng)的礦山法施工作業(yè)方式具有明顯的各方面性能優(yōu)越性，因此愈來愈受施工單位歡迎。雖然盾構(gòu)工法經(jīng)過在國內(nèi)已有多年的施工實踐經(jīng)驗，盾構(gòu)法施工工藝已逐步被人們所熟識和了解，但盾構(gòu)法是一種無法返工的施工作業(yè)方式，它對施工中使用的材料以及工程技術(shù)的要求比較高，在施工過程中容易發(fā)生錯臺、管片破損等質(zhì)量問題。因此，采用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵隧道施工，必須做好嚴(yán)格的質(zhì)量控制管理過程。

1 城市地鐵隧道盾構(gòu)法施工的特點

1.1 安全性較高

盾構(gòu)法的施工地點通常在地下，這使得整個施工過程受地面情況和季節(jié)因素的影響較小，可以隨時隨地安排施工。與其他城市建設(shè)工程施工容易受到地面交通、氣候等外部因素的影響不同，城市地鐵隧道工程采用盾構(gòu)法施工可以避免這些外部因素的干擾，進(jìn)而可以有效確保施工進(jìn)度。

1.2 工作效率較高

隨著盾構(gòu)法施工技術(shù)本身的進(jìn)步，盾構(gòu)法施工中應(yīng)用到的各種施工機(jī)械的先進(jìn)性也越來越高，這些機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用使得應(yīng)用盾構(gòu)法一次性就可以完成開挖、支護(hù)、出土、襯砌等工作，從而使施工速度得到了極大提高。

1.3 產(chǎn)生危害較小

因為盾構(gòu)法的施工地點主要在地下空間，而且距離地面還有一段不小的距離，所以對于城市地鐵的隧道施工而言，采用盾構(gòu)法施工幾乎不會對地面建筑群造成影響，即使是需要穿越河底的一些工程，也不會對地面、水面交通帶來任何影響，具有危害性低的優(yōu)勢。

1.4 經(jīng)濟(jì)性更佳

我國的地域跨度較大，不同城市的地質(zhì)條件可能存在一定的差異，而無論是哪種地質(zhì)條件，盾構(gòu)法施工技術(shù)都具有較好的適用性，是多種施工技術(shù)中性價比較高的一種城市隧道施工技術(shù)，值得在城市地鐵施工作業(yè)中進(jìn)行廣泛推廣和應(yīng)用。

2 地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)要點

2.1 盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)要點

盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)主要由挖掘系統(tǒng)、穩(wěn)定支撐系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)等構(gòu)成，為了提升地鐵項目的整體施工技術(shù)，必須優(yōu)化盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)方案，這需要把握盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)的各個要點，降低盾構(gòu)施工對周邊環(huán)境的影響，提升盾構(gòu)開挖面的整體穩(wěn)定性。通過對盾構(gòu)姿態(tài)的控制，可以有效提升盾構(gòu)的掘進(jìn)效益，這需要深入分析具體的施工環(huán)境，進(jìn)行注漿量、區(qū)間半徑、注漿方式等的綜合性考慮。需要積極展開施工現(xiàn)場實測工作，實現(xiàn)各類施工技術(shù)參數(shù)的最優(yōu)化，根據(jù)地表沉降水平，開展各類參數(shù)優(yōu)化試驗。

2.2 盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出施工場地技術(shù)要點

盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)前，必須要做好盾構(gòu)機(jī)相關(guān)技術(shù)及參數(shù)的確定工作，實現(xiàn)進(jìn)洞技術(shù)和盾構(gòu)機(jī)自身質(zhì)量的嚴(yán)格性控制。盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程中，需要進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)軸線的不斷糾偏，進(jìn)行隧道方向及地質(zhì)情況的確定。在盾構(gòu)機(jī)接收前，需要提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，優(yōu)化盾構(gòu)機(jī)防護(hù)水平，從而降低盾構(gòu)施工技術(shù)對周邊施工場地環(huán)境的影響，提升盾構(gòu)開挖面的整體穩(wěn)定性。這需要進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)的優(yōu)化控制，將盾構(gòu)軸線的設(shè)計偏差控制在允許范圍內(nèi)，實現(xiàn)盾構(gòu)推進(jìn)軸線環(huán)節(jié)及后續(xù)工序管片拼裝環(huán)節(jié)等的協(xié)調(diào)性運作。

2.3 不良地質(zhì)的施工技術(shù)要點

在不良地質(zhì)施工過程中，需要應(yīng)用特殊的盾構(gòu)法，比較常見的不良地質(zhì)包括淤泥質(zhì)土層、粉質(zhì)粘土層等。在不良地質(zhì)掘進(jìn)過程中，需要相應(yīng)的提升土艙的壓力，防止地面沉降，可以根據(jù)實際情況，適當(dāng)向土艙內(nèi)加泥，避免出現(xiàn)掘進(jìn)過程中的噴涌現(xiàn)象，實現(xiàn)各項施工技術(shù)程序的協(xié)調(diào)，增強(qiáng)城市地鐵盾構(gòu)法的整體施工效率。

3 地鐵盾構(gòu)隧道施工的質(zhì)量控制分析

3.1 管片生產(chǎn)質(zhì)量控制

管片生產(chǎn)主要從管片生產(chǎn)方案、管模質(zhì)量、原材料質(zhì)量、管片的脫模、組模、混凝土澆筑、混凝土配合比、養(yǎng)護(hù)及堆放、成品試驗等方面進(jìn)行質(zhì)量控制。首先，在管片生產(chǎn)前 3個月的時候，就要對生產(chǎn)施工組織進(jìn)行審查，確保施工單位以及施工人員的專業(yè)性；其次，嚴(yán)格控制管片試片的生產(chǎn)階段，必須在完成三環(huán)拼裝和管片檢漏試驗后，才能進(jìn)行正式批量生產(chǎn)。與此同時，嚴(yán)格把控混凝土的配合比，隨時抽檢混凝土的配合比數(shù)據(jù)，以確保混凝土的配合比在符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。并且，當(dāng)進(jìn)行混泥土澆筑工作時，必須實施旁站監(jiān)理，及時對混凝土抗壓、抗?jié)B試驗和管片檢漏試驗進(jìn)行抽樣檢查，以達(dá)到全程質(zhì)量控制的目的；最后，對于成品管片來說，嚴(yán)格把控廠內(nèi)檢查和進(jìn)場檢查兩道關(guān)卡，確保成品管片的進(jìn)場與拼裝符合地鐵隧道管片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。除此之外，嚴(yán)格控制管片的蒸養(yǎng)溫度和升溫、恒溫、降溫以及養(yǎng)護(hù)時間、嚴(yán)格掌控現(xiàn)場原材料（鋼筋、水泥、砂、石料）的質(zhì)量水平，對地鐵盾構(gòu)隧道施工的整體質(zhì)量具有重要意義。總而言之，在盾構(gòu)隧道工程的初期，嚴(yán)格把控管片生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，堅決執(zhí)行問題管片必須報廢制度，才能保障整個地鐵盾構(gòu)隧道施工的工程質(zhì)量。

3.2 盾構(gòu)結(jié)構(gòu)掘進(jìn)與管片拼裝

盾構(gòu)掘進(jìn)與管片拼裝質(zhì)量的好壞與盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、管片選型、拼裝工人熟練和細(xì)心程度有很大關(guān)系。質(zhì)量監(jiān)管人員做好每天日常巡視檢查，如對管片發(fā)生錯臺、滲漏、破損、裂縫等現(xiàn)象做好詳細(xì)記錄，及時要求施工單位立即拆除或更換問題管片，對盾構(gòu)推力、扭矩、油缸行程、管片選型、地質(zhì)情況等施工參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)分析，從而更好地控制成型隧道的管片拼裝效果。

3.3 控制地面沉降的措施

目前，大部分的隧道都是使用土壓平衡式盾構(gòu)方法。土壓平衡式盾構(gòu)主要施工原理是充分地利用最前面的全斷面切削刀盤，然后將正面土體切削下來的土進(jìn)入刀盤后面的密封艙內(nèi)。在這個過程中，還需要做好平衡過程，從而能夠降低盾構(gòu)對土層的影響，防止地層發(fā)生沉降現(xiàn)象。因此，在進(jìn)行盾構(gòu)施工的時候，需要合理地選擇盾構(gòu)機(jī)，從而有效控制沉降現(xiàn)象的發(fā)生。地面沉降還受到注漿的影響，因此在盾構(gòu)施工時要加強(qiáng)注漿方面的控制，包括注漿的速度、調(diào)和比例、注漿量等方面，將其控制在合理的范圍內(nèi)，從而防止發(fā)生地層變形情況。地面的沉降主要是受到內(nèi)在和外在的因素影響，對于地質(zhì)條件，需要進(jìn)行實際的勘察，從土體性質(zhì)、覆土厚度、地下水變化等方面進(jìn)行判斷，從而能夠有效掌握上述情況，防止發(fā)生地層變形現(xiàn)象。

3.4 地鐵施工滲漏的控制措施

地鐵施工中滲漏問題會不可避免，需要及時堵漏滲漏點。首先，需要重點檢查縱向施工縫和橫向施工縫，同時檢查止水帶的性能指標(biāo)和規(guī)格，以防止由于氣泡的出現(xiàn)而發(fā)生滲漏。其次，將止水鋼板嵌入到施工縫中，定期檢查止水鋼板表面的清潔程度和焊接質(zhì)量。為了保證防水層表面的清潔，在施工前需要檢測混凝土的含水量，對其防水性能提供保障，規(guī)避滲透問題的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

地鐵盾構(gòu)法隧道施工具有悠久的歷史來源，通過多年的探索與實踐已經(jīng)逐漸形成了完整的盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)要則，在當(dāng)前的地鐵交通運輸業(yè)得到了廣泛的運用。要嚴(yán)格控制好地鐵盾構(gòu)法隧道施工工程的質(zhì)量，還需要從提高工程質(zhì)量控制意識、完善人員培訓(xùn)體制、健全工程質(zhì)量控制體系以及加強(qiáng)工程質(zhì)量控制力度等多方面做起，逐漸掌握好地鐵盾構(gòu)法隧道施工的工程技術(shù)，為今后盾構(gòu)法隧道施工質(zhì)量、施工安全提供有力的保證。