地鐵隧道盾構掘進施工技術要點分析

趙小兵

摘 要：地鐵是目前我國的主要的城市交通運輸工具，也是城市穩定運轉的關鍵環節，地鐵隧道盾構掘進施工作為地鐵工程建設的關鍵施工技術，它關系著地鐵的穩定運行，本文對其進行簡單的分析，并探討這種施工方式在地鐵工程建設中的有效性，希望可以為我國的地鐵工程提供理論方面的參考。

關鍵詞：地鐵;掘進施工;城市

1 地鐵隧道盾構掘進施工的重點和難點

1.1 盾構掘進加固體

在正式開展施工的過程之中，有關施工人員需要在施工的起始位置和施工設備的端頭位置對土體進行加固，土體經過一定程度的加固之后，土體會表現出更加穩定的性質，土質變得更為的堅硬，這樣可以較好的保護施工設備的刀盤，繼而為盾構掘進施工提供保障。起始和端頭這兩處位置施工時，實際的掘進壓力可以適當的低于所設計的理論值，掘進的速度要保持緩慢勻速，控制在1.0 cm/min以內。在掘進的過程當中，需要在盾構正面位置添加一定劑量的發泡劑，這樣可以降低盾構正面位置的阻力，降低刀盤受到的扭矩力，從而讓所需施加的推力降低，促進掘出的土體被順利的排出。盾構施工達到加固的區域，可以適當的提高壓力值，然后可以根據對地層產生的形變數據進行檢測的結果以及具體的推進速度，對后續的施工進行適當的調整。

1.2 隧道防水施工

隧道防水工程是保證盾構掘進施工順利進行的重要前提，同時隧道防水的具體效果，將會直接對隧道的施工質量造成影響，這在地鐵工程建設當中，需要相關施工人員加以重視的施工項目。在實際的盾構施工中，防水主要是利用預制的盾構管片、推進過程中的壁后注漿及二次注漿進行自防水，因此必須要做好管片拼裝和糾偏的施工，并按照有關規范完成注漿施工。

2 地鐵盾構正式掘進施工控制技術

2.1 土壓力設定

在開展盾構掘進施工的過程當中，施工人員需要時刻注意保持土層的穩定性，在保證施工質量和效率的前提下，盡可能的降低施工對于天然土層的影響，繼而減少盾構施工對于施工現場所在位置的地表造成的負面影響。在某地鐵站施工過程中，所用的施工方法為土壓平衡式盾構工法，這種方法也是目前我國地鐵隧道盾構掘進施工常用的施工方式，在開挖的過程當中，為了保證開挖面的穩定，需要精細的控制土壓，因此在正式掘進施工之前，需要相關人員進行精密的計算，然后將得到的壓力值作為施工中的預設土壓，從而保證土倉土壓和掘進面以及地下水壓形成相對平衡的體系，這樣有助于掘進施工的順利進行。

2.2 控制掘進過程速度

地鐵隧道盾構掘進施工的過程中，施工的人員需要嚴加的重視對掘進速度的控制，在啟動盾構設備之時和結束施工之時，操作人員要對設備的推進速度進行控制，讓推進的速度保持緩慢勻速，在后續的施工中再漸漸的增加推進的速度，并且在速度達到理想的設計值之時，盡可能的保證速度處于恒定的狀態，速度不易發生較大的波動，這樣就可能有效的保證設備切口處的土壓也保持在一個比較恒定的狀態。除此之外，掘進過程的速度還要根據注漿的效率進行調整，保持兩者之間的協調，并且也要保證在施工當中，開挖面土層的穩定性，這些都跟掘進過程的速度有著莫大的關系。可見控制掘進速度對于地鐵隧道盾構掘進施工有多么的重要。一般情況下，掘進的速度為6 cm/min，可是如果在施工當中遇到阻礙或者特殊情況，這時需要適當的降低速度，控制在2 cm/min，當掘進的情況恢復正常之后，再緩慢的提升速度，恢復到6 cm/min的狀態。

2.3 管片拼裝

管片的拼裝屬于地鐵隧道盾構掘進施工的關鍵環節，也是保證隧道安全和穩定性的關鍵技術要點，管片一般是由6塊預制成的小管片拼裝而成，小管片的制作的主要材料有鋼筋、混凝土等，按照管片功能的不同，可以將管片分為封頂塊、鄰接塊、標準塊、拱底塊，在預制的過程當中，除了要保證管片的外徑、內徑、厚度等達到設計值之外，還需保證所用混凝土的強度，并且抗滲的等級不能低于P10。

在進行封頂塊的過程中，這個環節屬于管片拼裝的重難點環節，需要拼裝人員嚴加的注意，首先是要保證兩個接塊之間有充分的插入空間，整個拼裝的環節，一般需要從底部開始進行，然后過渡到封頂塊，此時進行拼裝，需要讓管片的2/3已經完成搭接之后，在慢慢的推動管片的位置，讓管片移到正確的拼裝位置，當全部的管片均已完成拼裝，施工人員需要及時的將其放入油缸之中，這樣可以及時的穩定管片的位置，保證每塊管片不輕易的發生移位。

每當完成一次的管片拼裝，都需要對管片進行一次緊固處理，保證管片拼裝的穩定性，在完成一環的管片拼裝之后，再次對這一環的管片進行統一的緊固，進一步的提高管片拼裝的穩定性。在整個地鐵隧道體系當中，管片也屬于防水系統的中一環，可以有效的提高隧道防水的效能，可以說管片的拼裝對于隧道的使用年限息息相關，有了管片對隧道的保護，隧道不易被外界因素所侵蝕，為了進一步的提高管片的質量，從而達到長期穩定保護地鐵隧道的目的，還需對管片進行防水性的處理，在管片的表面涂抹性能優越的防水材料，加強管片的防水性以及抗腐蝕性。

2.4 管片糾偏

管片的安裝質量關系著隧道的使用壽命和內凈空平順，因此在安裝之時，需要保證安裝位置的精確性，所以在出現偏離軸線時，安裝人員需要進行糾偏，保證管片的圓心與隧道軸線重合，在糾偏當中，軸線的糾偏比較的復雜，施工人員需要花費大量的時間和精力才能很好的完成，并且在這過程中，需要連續進行多次才能達到想要的糾偏效果。在實際的施工當中，如果發現管片安裝偏離軸線，這時需要調整千斤頂，如果有必要還需加貼糾偏楔子。

（1）通過對千斤頂進行調整，以行程差實現對軸線的糾偏。為了提高同軸線重合度，在進行糾偏之時，可以增加糾正的測量頻率，經過多次的測量之后，可以保證糾偏的質量，避免出現過度的糾偏，一般而言，經過糾偏之后，同軸線的偏差量不能高于4 mm，否則會對地面造成負面的影響，甚至會導致環縫加大，隧道的防水系統遭到破壞。

（2）安裝的精度需要精細化的控制，不能出現張角、錯臺情況，并且在安裝之時，需要對上一環的管片安裝報表加以分析，然后根據上一環中得到的經驗，在本環安裝中及時的進行調整。

（3）當出現隧道轉彎或者是需要對軸線進行糾正，可以適當的使用千斤頂、楔形管片等進行輔助，從而更好的達到效果。

（4）如果地鐵隧道盾構掘進施工過程中出現縱坡，需采用穩坡法開展施工，可是在具體進行施工之時，非常容易出現曲率半徑不達標，導致曲線同設計要求不吻合，從而影響后續的管片拼裝，因此在施工當中，針對上述的問題，可采用棉橡膠板糾正曲率的方法。

2.5 防水

管片結構自防水。在進行管片預制之時，需要保證混凝土的強度和抗滲等級，并且進行管片檢漏試驗，對管片的防水性進行檢測和評價，并且管片要滿足內實外光，盡可能的防止蜂窩的出現。

注漿孔防水。在進行管片安裝過程中，當進行二次注漿之時，就可以將預設素砼給破開，這樣就可以通過該位置完成二次注漿，在完成注漿之后，需用微膨脹水泥砂漿進行密封處理，保證該位置的防水效果。

同步注漿和二次注漿需要根據土質情況展開施工，施工會對當地的土層造成較大的影響，在可能出現坍塌、沉降的位置進行地面注漿加固，達到改良地質的目的，進而極大的提高隧道的穩定性，同時提高隧道的防水性。

3 結束語

地鐵隧道施工屬于一項復雜且精細的工程，在每個施工項目當中，盾構法施工的基本方法大致相同，但是在實際的施工當中，還需要根據實際情況對施工方法進行適當的調整，保證施工符合施工需求，以提高地鐵隧道建設的質量。

參考文獻：

[1]徐小濤.地鐵隧道盾構施工掘進技術要點分析[J].科學大眾，2020（4）：118.

[2]曹偉.地鐵隧道盾構施工掘進技術要點分析[J].建筑工程技術與設計，2018（5）：1147.