地鐵施工盾構法的施工技術

◎楊海濤

地鐵施工盾構法的施工技術

◎楊海濤

社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展之下，人們的出行需求也在發(fā)生著變化。交通日益擁擠的今天，地鐵的優(yōu)勢更加凸顯，有了地鐵之后交通的擁擠情況有了一定的緩解。作為當今人們使用的重要交通，地鐵的施工有著更高的技術性要求，這樣一來才能夠保證地鐵高速、平穩(wěn)的運行，以及安全可靠的使用。地鐵的施工技術主要是依托于盾構法來施工建設的，這種施工技術與其他的施工不同，在地鐵工程當中有著很多不可替代的顯著優(yōu)勢。本文主要對地鐵施工中的盾構法施工技術進行分析，探究其工作原理和施工技術特點，闡述其在地鐵施工當中具體的應用以及優(yōu)勢。

隨著社會發(fā)展的進步，人們的交通方式發(fā)生著變化，傳統(tǒng)的地上交通、水路交通，發(fā)展到了空中的飛機交通?？萍嫉倪M步是所有這些交通方式的發(fā)展基礎，如今人類的發(fā)展已經(jīng)不能滿足于以上的幾種交通方式。人口的增多，土地資源的減少，陸路交通中車輛的嚴重增多，這些都是陸路交通日益擁堵不能滿足人們生活、工作出行需求的誘因。于是在這種情況下地下交通---地鐵誕生了。有了地鐵之后，交通的方式不再是傳統(tǒng)的陸路交通單一形式了，在豐富交通方式的同時地鐵也方便了人們的出行和日常生活工作的交通需求。乘坐地鐵不會有堵車的擔憂，不會出現(xiàn)紅綠燈的困擾，不會存在速度緩慢上班遲到的煩惱。地鐵之所以受到各個城市交通發(fā)展建設的青睞，就是其運行快速、平穩(wěn)、便利的優(yōu)點。這一切都是基于地鐵的有效施工建設，主要的施工方法就是盾構法。城市地鐵的建設也就是近代1971年開始的事情，那時候北京修建了第一條地鐵。地鐵發(fā)展至今其施工技術也在不斷發(fā)展，盾構法施工技術的歷史也僅僅10來年的時間。隨著施工技術在實際應用當中的不斷發(fā)展，城市地鐵的盾構法施工技術越來越適應城市地鐵軌道的建設與發(fā)展，傳統(tǒng)的施工方式由此逐漸被盾構法施工技術而取代，盾構法逐漸的成為了主要的城市地鐵施工技術。

盾構法的施工原理以及施工特點

施工原理。地鐵盾構施工法，是利用盾構機進行施工。盾構機是城市地鐵盾構法的主要機械設備，主要由挖掘系統(tǒng)、穩(wěn)定支撐系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)組成。盾構機的主要功能是在通過支撐和穩(wěn)定來保護挖掘的孔洞。在盾構機的尾部以注漿施工對隧道圍巖進行加強，進而達到城市地鐵隧道的挖掘、支撐和加強作用。

施工特點。一方面，城市地鐵盾構法的環(huán)境影響小尤其是在實際的施工當中盾構法沒有較大的震動以及較大的噪音，這一特點使得盾構法能夠在各種環(huán)境以及條件下進行施工作業(yè)，這有利于提高城市地鐵建設的施工速度。盾構法施工技術特別適用于軟土地層以及軟弱含水層中的隧道掘進，其主要的組成包括：盾構殼體、拼裝系統(tǒng)、出土系統(tǒng)、推進系統(tǒng)。

城市地鐵盾構施工技術的施工程序

施工前的準備工作。為了保證施工的正常進行，在施工前期階段要做好充分的準備工作。主要的過程是施工許可、審理工程設備、施工計劃這些環(huán)節(jié)要做好充足的準備。并且，在現(xiàn)場安置方面，要依據(jù)實際條件進行。為了方便管片吊運與完結出土，要合理規(guī)劃集土坑位置，管片堆場、管片出場通道與行車的方位。在盾構機進出場地方面，首先，盾構機在進入施工洞的時候要對相關技術要點和參數(shù)進行確定，要對進洞技術進行嚴格的控制，這是確保盾構機進洞和施工的重要基礎。

進洞。盾構的進洞前要進行地基加固工作。在盾構機即將進入加固區(qū)前要重復核對平面和高程偏移量，比較實際洞門偏移量。核對管片路程進入加固區(qū)要調整施工參數(shù)。

出洞前的盾構掘進施工。盾構機的掘進施工是整個城市地鐵施工的重要環(huán)節(jié)，也是建設城市地鐵工程的技術要點，盾構機的掘進工作是其在出洞之前的主要工作，盡可能的減小盾構機對周圍環(huán)境的影響。

出洞。為了觀察加固土體的狀況并取樣，加固是否滿足出洞需求要根據(jù)依據(jù)樣洞樣土氣味和流水狀況加以判斷。若樣土有水泥的味道，流水清澈而不夾雜泥沙，就證明加固滿足出洞需求。若樣土有其他問道，流水狀況不好，則不符合出洞需求，要重新加固。加固好的土體概要安裝襪套防水設備和鉸鏈板。在有關專家檢驗合格后，破除開端洞門。之后，要運用兩腰千斤頂使盾構機水平運轉，為了消減正面阻力，刀盤要靠在土體上，開端要保證土壓平衡。開動刀盤前要確保刀盤沒有碰到導向軌跡和放水設備。刀盤接觸到土體后出洞成功。

試推。試推的目的在于了解盾構機性能及地質狀況，選擇合適的施工參數(shù)。由于土體較硬，在加固區(qū)要加強地上的檢測頻率，適當操控推動的速度與出土量，開啟超挖刀和恰當注水削減土體的阻力。盾尾離開加固區(qū)后，要盡快填充管片和盾構外面之間的間隙，進行同步注漿。

正常推動。試推過后進入正式推動環(huán)節(jié)，即是依照試推期間的施工參數(shù)，盡量快的推動。每推動一環(huán)，就要使管片的偏移量落在合理的范圍之內，這就要求要依據(jù)丈量人員的報表調整糾偏量和千斤頂四個區(qū)域油壓。在軸線的操控中，其高程和平面要操控在合理范圍之內，高程操控為確保超前量，要用垂球吊，否則難以調解。

盾構法的施工優(yōu)勢

盾構法施工技術相較于其他施工技術有著不可替代的顯著優(yōu)越性。前文也提到，在進行地鐵的施工時，使用盾構法可以減少施工過程當中產(chǎn)生的噪音，對環(huán)境的影響程度很小，適用于城市中各種施工的環(huán)境，不受某一特定環(huán)境的限制。在建設工程的施工當中有一個很大的問題就是施工時間的漫長以及難以把控，但是盾構法的應用使得地鐵的建設速度大大提高，加快了城市地鐵的規(guī)?；ㄔO。

除了以上的優(yōu)勢以外，盾構法還具有更重要的優(yōu)越性，就是城市地鐵盾構法的精度非常高，施工的運行基礎是機械工程、自動控制工程以及測量工程。與此同時，盾構法在經(jīng)濟上也有著超前的優(yōu)勢，應用盾構法進行施工可以有效的節(jié)約施工的成本，在相關的技術上做到操作熟練還可以大大的降低人工的成本以及管理上的成本，這無疑是其他施工技術無法達到的。

總而言之，城市地鐵的建設當中盾構法毫無疑問是目前為止最合適也是最好的施工方法之一，具備優(yōu)越的綜合性，施工安全可靠性強，施工的速度快，節(jié)約施工成本，質量高。希望在日后的地鐵盾構法發(fā)展技術的支持下，我國的地鐵事業(yè)能夠更加完善和繁榮。

（作者單位：中鐵上海工程局集團有限公司城市軌道交通工程分公司）