城市軌道交通盾構掘進施工技術與質量控制

彭 欣

濟南軌道交通集團建設投資有限公司 山東 濟南 250000

如今，城市地面交通壓力越來越大，尤其是在工作日的早晚高峰，主要路段堵車十分嚴重，對城市居民生活帶了一定不便。為此，地下軌道交通成為近年來城市交通發展熱點，合理開發地下資源，建設地鐵工程，能極大的緩解地面交通壓力，并減少城市環境污染。在地鐵隧道施工中，目前以盾構技術最為常用，它的應用能在掘進開挖的同時完成襯砌等支護過程，保證施工效率。而為了保證施工質量和安全，需要采取合理可行的施工技術，并在施工中加強質量控制。

1 盾構進洞

（1）進洞之前先貫通測量50環，根據測量結果確定盾構所處位置及姿態。掘進一旦開始，不得有超出允許范圍的偏差，持續按照偏差的方位對盾構所處位置與姿態稍作調整，以達到設計提出的進洞尺寸需要。上述調整需在刀盤入洞之前結束，否則可能產生進洞意外。

（2）洞圈中的混凝土需分成6塊來鑿薄，并在洞門的中心通過穿孔來釋放內部壓力。待盾構和井壁相距5m后，在掘進時不斷減小正面土實際壓力，當盾構的頭部和井壁完全貼緊時，壓力等于零。另外，為防止洞門墻體受到正面壓力而產生推力，可在洞門的中心設置釋放孔，確保洞前土能夠進入到井中，起到減小集中推力的作用。

（3）將洞圈中的混凝土均分塊吊除后，使盾構不斷推進，確認刀盤從洞口處伸出后，對上一道止水板實施封堵。再次時盾構推進，最終在接收架就位。將襯砌安裝于洞口處以后，設置止水板，用快干和快硬水泥對縫隙進行封堵，最后向孔隙中壓漿，避免塌方及滲漏。

2 盾構掘進與質量控制

2.1 初始掘進

初始掘進應完成下列準備工作：（1）鑿除洞門處所有圍護墻；（2）將洞門上用于密封的橡膠圈均安裝到位；（3）完成對反力架的安裝；（4）做好對臨時管片的現場準備；（5）將之前施工產生的渣土都運輸到位；（6）盾構完成定位，且經檢查確認準確無誤；（7）在地面設置各監測點，并同時前期監測獲得相應的初始成果，為正式掘進提供參考和指導；（8）盾構尾部涂好密封油脂。

2.2 正常掘進

正常掘進前先做好以下準備：待初始掘進完成后，以試驗段所得參數為依據，調整初發設備，使正常掘進得以順利開展，需要調整的內容有：對反力架、管片及托架進行拆除；對后續臺車做適當的移動；于車站中對進行軌道的鋪設，采用雙線軌道；延伸并連接所有管線。

盾構掘進由專業操作人員負責進行，并安排技術人員對正面土的初設壓力予以計算。對于土壓力，要以隧道的實際埋深與土層性質等為依據來計算。得到計算值后，乘以1.05-1.10即可得到設定值。開工前，盾構正面與上、下都應安裝用于監測壓力的傳感器。然后將出渣門開啟，先開出渣設備，再開螺旋機與大刀盤，最后推動千斤頂，對千斤頂實際工作油壓作適當調整。完成以上操作后，大刀盤將開始對土體進行切削，使盾構開始前進。

2.3 出渣與進料運輸

在確認達到正常的掘進狀態后，掘進速度將受出渣與進料運輸很大影響。當盾構為泥水平衡時，其出渣與進料均利用管道完成，此時要確保管道保持暢通，且所有配套設備都應正常運轉。掘進時，于工作井地面對同步注漿漿液進行拌制和泵送，采用專門的管道。另外，每當前進距離達到40m，都要進行一次接管，以此使注漿順利完成。

2.4 測量、方向控制及糾偏

根據建設單位提供坐標點，在各區間建立地面坐標，并由此構建專門的控制網，之后以平面控制網點為依據，將其投影至工作井以下，最大限度利用現有車站度亦或是工作點，布置較遠的具有較高精度的兩個控制點，然后向隧道中進行導線點的引設。一般導線點要布置在吊籃，而高程控制點要傳遞到隧道中，吊籃按照30-60m的間隔距離進行設置。施工中，利用導線點能實現偏差測量，為之后的方向控制與糾偏工作提供參考指導。

2.5 同步注漿

掘進時，在管片和土體間會形成空隙，此時要通過漿液回填來封堵。漿液由設于后續臺車若干注漿泵，通過盾構尾部預設注漿孔到達空隙，由于注漿需要和掘進保持同步，所以被稱為同步注漿。通過及時到位的同步注漿，能有效避免地面產生沉降，同時還能在管片的周圍產生穩定、密實的保護及防水層。

2.6 防水施工

盾構掘進中，防水也是十分重要的，應注意下列技術與質量控制要點：

（1）管片上設置的密封墊必須保持牢固，同時無論是材料種類還是所處位置都要滿足設計和規范的要求，特別是要注意位于角部的材料，必須粘結牢固和密實，以免漏水。

（2）對管片進行吊運時，應防止和密封墊發生觸碰，當出現脫落的情況時，應立即粘貼回去，另外在正式安裝管片之前，還要進行一次嚴格的檢查。

（3）對盾構機進行操作時應保持均衡，特別是在轉彎的位置。防止盾構掘進方向改變時由于角度過大使管片產生錯臺，對密封墊密貼及搭接造成影響。

（4）盡早對管片背后存在的孔隙做同步注漿，如果產生接縫滲水現象，則應立即開展二次注漿。

（5）對管片上的螺栓進行緊固時，應檢查止水墊圈是否完好。

結束語

綜上所述，在城市軌道交通工程的建設施工中，盾構是一項十分常用的技術，它的應用能有效加快效率，并保證施工安全和可靠性。但在實際的施工中，必須重視前期的準備工作，并在掘進過程中加強同步注漿與防水。