城市軌道交通隧道盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)探討

孟前程

（中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司， 北京 101 100）

隨著我國(guó)城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施也得到逐步的完善，尤其是交通工程項(xiàng)目的施工建設(shè)范圍擴(kuò)大，建設(shè)的交通工程項(xiàng)目數(shù)量也在不斷的增加，尤其是一些大中型城市，加快了城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)的步伐，旨在進(jìn)一步提高城市交通便利性，充分滿足人們的出行需求。關(guān)于城市軌道交通隧道盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)以及技術(shù)要求、技術(shù)方法等方面，均需要結(jié)合相關(guān)工程實(shí)例展開(kāi)綜合化的研究與探討[1]。

1 城市軌道交通隧道盾構(gòu)施工技術(shù)特點(diǎn)及主要類型分析

城市軌道交通隧道盾構(gòu)施工對(duì)于相關(guān)技術(shù)的要求較高，是城市軌道項(xiàng)目施工建設(shè)中的重要組成部分，成為人們廣泛關(guān)注的內(nèi)容。城市軌道交通隧道施工中需要應(yīng)用多種技術(shù)，其中盾構(gòu)施工較為常見(jiàn)，盾構(gòu)施工屬于全機(jī)械化的一種施工方法，由于在隧道掘進(jìn)中速度快、效率高，且能夠在開(kāi)挖和襯砌的過(guò)程中具有較強(qiáng)的安全性，總體技術(shù)效益顯著，因而在城市軌道交通隧道施工中得到廣泛的運(yùn)用。在城市軌道交通隧道施工的過(guò)程中需要應(yīng)用到多項(xiàng)技術(shù)，盾構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，主要是因?yàn)槎軜?gòu)施工靈敏度高，城市軌道交通施工中利用盾構(gòu)法施工能夠?qū)Χ軜?gòu)尾部進(jìn)行隨意的調(diào)節(jié)，但是盾構(gòu)頭部則不能隨意的移動(dòng)。尤其是在地下工程中，盾構(gòu)容易被周圍地層所包圍，因此需要對(duì)盾構(gòu)尾部和管片之間留出一定空間，調(diào)整盾尾狀態(tài)，通過(guò)地層和盾構(gòu)切口擠壓確定施工位置。城市軌道交通施工中盾構(gòu)性能作用明顯，盾構(gòu)正面施工注意支護(hù)、排土和挖土技術(shù)的合理運(yùn)用，排土?xí)r則需要將挖出的土運(yùn)送到地面，維護(hù)好工程進(jìn)度，在支護(hù)施工中要注意防止坍塌或土體流失現(xiàn)象的出現(xiàn)，選擇合理位置挖掘[2-3]。

2 城市軌道交通隧道盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)

城市軌道交通隧道工程是重要的施工部分，在隧道施工中應(yīng)用盾構(gòu)施工技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)全機(jī)械化的施工，作為暗挖法的一種，能夠利用機(jī)械完成地中推進(jìn)，并通過(guò)盾構(gòu)管片以及盾構(gòu)外殼等對(duì)周邊的巖土進(jìn)行有效支撐，防止隧道坍塌等危險(xiǎn)事故的發(fā)生。在應(yīng)用盾構(gòu)施工技術(shù)時(shí)，盾構(gòu)主要是推進(jìn)前后，因此會(huì)有較大壓力在兩環(huán)之間生成，要防止這種問(wèn)題的出現(xiàn)就要使用橡膠軟木制作襯里放置在接縫中，使環(huán)力能夠保持均勻，否則管片會(huì)碎裂[4]。裝配接頭部分時(shí)要注意環(huán)容易變形，因此圓的接頭緊密度以及環(huán)面等均要保持均勻，相鄰管道間縱向偏差不可過(guò)大。盾構(gòu)施工中關(guān)于錯(cuò)縫拼接，主要是接頭的部分相互固定，使圓環(huán)不會(huì)變形，并且接頭的圓度較好，隧道整體保持較好剛度，環(huán)形間隙即便是在壓縮情況下也不會(huì)產(chǎn)生裂縫，而橡膠軟木墊受外力作用的影響，也不會(huì)產(chǎn)生壓縮變形的問(wèn)題。盾構(gòu)施工中對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)予以控制，使用更加穩(wěn)定的環(huán)，每塊環(huán)頂力不同，但是注意不能用不同密度的襯墊對(duì)分段寬度誤差進(jìn)行調(diào)控，不能以此來(lái)降低施工壓力，否則節(jié)段會(huì)存在縱向開(kāi)裂等問(wèn)題，這種操作屬于錯(cuò)誤的盾構(gòu)接縫裝配。盾構(gòu)位于孔中時(shí)，切削前端壓力會(huì)消失，但是向前移動(dòng)盾構(gòu)時(shí)，則頂力降低，這是因?yàn)楣芷奢^大頂力。為了防止管片隨著盾構(gòu)的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生位置移動(dòng)，則需要在施工中對(duì)管環(huán)縱截面進(jìn)行拉緊，這種技術(shù)方法雖然可行，但是施工量會(huì)增加，因而要在入洞后就將其拆除。盾構(gòu)施工中較為常用的是出口孔密封技術(shù)，在隧道洞口使用橡膠環(huán)密封，然后再用單向交接板進(jìn)行密封，入孔時(shí)若密封孔的技術(shù)不成熟，則存在安全隱患[5]。應(yīng)用盾構(gòu)技術(shù)進(jìn)行隧道掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)移動(dòng)方向同孔方向一致，密封裝置也會(huì)隨之移動(dòng)而受損，使密封不完整，因而可以在密封操作時(shí)使用氣封，使密封效果達(dá)到預(yù)期，選用的氣囊可以是多圈形式的，各個(gè)氣球都要有自己的充氣管，對(duì)氣囊數(shù)量確定后，可充氣后附接在隧道外弧表面。

3 案例分析城市軌道交通隧道盾構(gòu)技術(shù)

以合肥合肥地鐵5號(hào)線3標(biāo)北京路站～寧夏路站區(qū)間為例，主要是自北京路站西端頭井引出，沿繁華大道敷設(shè)，至區(qū)間終點(diǎn)寧夏路站東端頭井，北京路站～寧夏路站為三線盾構(gòu)，北京路站與寧夏路站端頭位置最小線間距為9m，由于線間距過(guò)小，由于中線先行始發(fā)掘進(jìn)，左、右線再依次始發(fā)，在左、右線隧道施工過(guò)程中，刀盤的轉(zhuǎn)動(dòng)和土層的擾動(dòng)可能會(huì)對(duì)成型隧道產(chǎn)生影響。且該站場(chǎng)地環(huán)境條件較為復(fù)雜，區(qū)間線路北側(cè)主要為包河苑等住宅小區(qū)，線路南側(cè)主要為合肥包河大地中學(xué)和合肥長(zhǎng)城4s店等。隧道縱坡為單坡型，區(qū)間線間距 9～12m，隧道頂部埋深 為 8.4～9.96 m[6]。北京路站～寧夏路站區(qū)間設(shè)計(jì)里程范圍為SK18+515.955 ～SK18+936.153，右線全長(zhǎng) 420.198m，結(jié)合相關(guān)研究、設(shè)計(jì)決定在本區(qū)間采用盾構(gòu)法施工。為了保證成型隧道的安全質(zhì)量，在中線隧道施工完成后，開(kāi)始掘進(jìn)左線和右線之前，我部計(jì)劃在中線與兩側(cè)隧道線間距小于10m范圍內(nèi)的部分采取加固措施，加固形式主要為井字形型鋼加固，每榀型鋼支架架設(shè)在環(huán)與環(huán)接縫處，豎向采用工40b的工字鋼，橫向采取工25b的工字鋼進(jìn)行支撐，兩榀之間采用兩道工25b的工字鋼進(jìn)行連接加固，型鋼之間采用焊接的方式進(jìn)行連接，焊縫高度應(yīng)為10mm，每榀間距為1500mm，型鋼與管片的接觸位置可采用實(shí)木楔進(jìn)行填充密實(shí)，實(shí)木與型鋼之間應(yīng)采用 10mm的鋼板焊接牢固后方可用實(shí)木進(jìn)行填充密實(shí)。為保證加固過(guò)程的安全和施工質(zhì)量，安全員和質(zhì)檢員要進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)督檢查，同時(shí)對(duì)鋼支撐采用焊接方法連接，所有焊接部位的質(zhì)量都要嚴(yán)格檢查，要求焊縫飽滿密實(shí)，防止咬邊，焊縫表面不得出現(xiàn)裂紋及焊瘤等現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通建設(shè)能夠緩解地面的交通壓力，減少城市道路的擁堵，充分的滿足人們的出行要求，且城市軌道交通的客載量較大，運(yùn)行速度快，有效實(shí)現(xiàn)了城市交通升級(jí)。盾構(gòu)施工技術(shù)在城市軌道交通隧道施工中的廣泛運(yùn)用，具有靈活性、安全性和高效率性等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不僅大大提高了工程效率，還縮短了施工時(shí)間、節(jié)約工程成本，整體經(jīng)濟(jì)效益極為突出。充分把握好盾構(gòu)施工技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)部分，能夠進(jìn)一步滿足城市軌道交通隧道施工要求。