地鐵施工盾構(gòu)法施工技術(shù)探究

姜曉溯?羅成?周海坤

摘 要：地鐵軌道交通建設(shè)成為城市發(fā)展過(guò)程中的重要選擇。在當(dāng)前的地鐵軌道建設(shè)過(guò)程中主要是利用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵施工，為了保證地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)的應(yīng)用效果，地鐵施工單位必須對(duì)盾構(gòu)機(jī)有全面了解和掌握。要探討地鐵施工盾構(gòu)法技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施，才能夠充分發(fā)揮地鐵施工盾構(gòu)法施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。從而提高地鐵施工的進(jìn)度以及質(zhì)量，推動(dòng)城市交通網(wǎng)絡(luò)以及城市建設(shè)水平的進(jìn)一步提升。

關(guān)鍵詞：地鐵施工;盾構(gòu)法技術(shù);施工技術(shù)

1 地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)概述

1.1 地鐵盾構(gòu)法的原理

在當(dāng)前的城市地鐵施工過(guò)程中，對(duì)盾構(gòu)法施工技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用中具有至關(guān)重要的作用。在盾構(gòu)法施工過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)是施工過(guò)程中的主要設(shè)備。盾構(gòu)機(jī)主要包括挖掘系統(tǒng)、穩(wěn)定支撐系統(tǒng)以及注漿系統(tǒng)。盾構(gòu)機(jī)的主要功能是在不斷挖掘前進(jìn)的過(guò)程中利用支撐和穩(wěn)定，確?？斩吹姆€(wěn)定性以及安全性。在盾構(gòu)機(jī)的尾部可以利用注漿施工方式強(qiáng)化隧道圍巖的穩(wěn)定性與牢固性，可以加強(qiáng)城市地鐵隧道挖掘支撐體系的穩(wěn)定性對(duì)確保盾構(gòu)施工的安全性有重要作用^[1]。

1.2 地鐵盾構(gòu)法的特點(diǎn)

為了提高地鐵盾構(gòu)法施工水平，需要掌握地鐵盾構(gòu)法的施工特點(diǎn)。地鐵盾構(gòu)法的主要特點(diǎn)包括以下方面：

第一，盾構(gòu)法在施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響比較小，尤其是在施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)以及噪音。這樣能夠使地鐵盾構(gòu)法在各種環(huán)境中進(jìn)行利用，在施工過(guò)程中可以在最大程度上忽視不良環(huán)境因素對(duì)地鐵施工產(chǎn)生的不利影響，能夠有效提升地鐵的建設(shè)速度。第二，城市地鐵盾構(gòu)法的精準(zhǔn)度比較高。在盾構(gòu)運(yùn)行過(guò)程中主要是以機(jī)械工程、測(cè)量工程和自動(dòng)控制工程作為基礎(chǔ)的，能夠進(jìn)一步確保盾構(gòu)法施工的精準(zhǔn)性。在對(duì)各種工程技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以綜合各種技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)提升盾構(gòu)法施工的準(zhǔn)確性以及施工效率有重要幫助。第三，利用城市地鐵盾構(gòu)法進(jìn)行施工，有利于節(jié)約地鐵的建設(shè)成本。因?yàn)樵诙軜?gòu)法施工過(guò)程中可以利用熟練的相關(guān)技術(shù)以及操作，在聘請(qǐng)施工人員時(shí)，保證施工人員對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確全面的掌握后，就可以減少施工人員的數(shù)量，能夠有效降低人工成本以及管理成本。并且在長(zhǎng)期的施工過(guò)程中，能夠攤薄盾構(gòu)機(jī)的應(yīng)用成本。

2 地鐵盾構(gòu)法施工工藝

地鐵盾構(gòu)法施工工藝在當(dāng)前的地鐵施工中的應(yīng)用比較普遍，可以在很大程度上提高地鐵施工進(jìn)度以及地鐵施工質(zhì)量。在對(duì)盾構(gòu)法施工工藝進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，需要對(duì)地鐵盾構(gòu)法施工工藝進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，才能保證盾構(gòu)法施工能夠有序進(jìn)行。地鐵施工盾構(gòu)法施工技術(shù)主要包括以下方面：

第一，盾構(gòu)初端出洞。在利用盾構(gòu)法進(jìn)行施工時(shí)，盾構(gòu)初端出洞的占據(jù)非常重要的地位，是盾構(gòu)法施工過(guò)程中不能缺少的重要環(huán)節(jié)。利用盾構(gòu)機(jī)切斷土層后，要全面檢查洞口的正面土體，確保后面的盾構(gòu)機(jī)能夠及時(shí)接上，如果洞口有滲漏現(xiàn)象，要立刻采取補(bǔ)救措施。同時(shí)還要重視對(duì)淺層土以及土層內(nèi)進(jìn)行檢查，及時(shí)清理混凝土塊，并對(duì)管線第一環(huán)以及最后一環(huán)的拼裝位置進(jìn)行檢查，防止發(fā)生事故。此外，需要檢查千斤頂?shù)墓ぷ髑闆r，確保盾構(gòu)姿態(tài)位置準(zhǔn)確無(wú)誤。第二，正式掘進(jìn)作業(yè)。盾構(gòu)出洞完成后，需要進(jìn)行試掘進(jìn)，在試掘進(jìn)時(shí)，要反復(fù)檢查盾構(gòu)的管片拼裝姿態(tài)位置，可以在檢查過(guò)程中定時(shí)觀測(cè)儀表的數(shù)據(jù)和地面出現(xiàn)的沉降情況。要在有限的時(shí)間內(nèi)，確定施工規(guī)劃的參數(shù)指標(biāo)。這樣才能夠保證盾構(gòu)施工的質(zhì)量。在掘進(jìn)施工時(shí)，要對(duì)盾構(gòu)的姿態(tài)進(jìn)行全程監(jiān)督和控制，將盾構(gòu)走線控制在合理的偏差內(nèi)。第三，盾構(gòu)接收作業(yè)。盾構(gòu)接收環(huán)節(jié)是盾構(gòu)施工過(guò)程中的最后環(huán)節(jié)，會(huì)對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生極大影響。為了保證盾構(gòu)接收環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制效果，在盾構(gòu)接收環(huán)節(jié)中需要重視盾構(gòu)進(jìn)度準(zhǔn)備工作的落實(shí)情況，保證盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)的良好姿態(tài)。除此之外，要對(duì)控制點(diǎn)導(dǎo)線進(jìn)行合理安置，這樣能夠保障盾構(gòu)進(jìn)洞處于最佳姿態(tài)^[2]。

3 地鐵盾構(gòu)法施工優(yōu)化對(duì)策

地鐵盾構(gòu)施工的技術(shù)含量要求比較高，在施工過(guò)程中必須對(duì)施工工序以及操作流程進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能夠保證地鐵施工的質(zhì)量水平。在地鐵施工盾構(gòu)法技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要從以下方面出發(fā)保證其技術(shù)控制效果。

3.1 盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出施工場(chǎng)地的控制要點(diǎn)

在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞的過(guò)程中，要重視作業(yè)控制效果，這是影響盾構(gòu)施工的重要環(huán)節(jié)。如果盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞作業(yè)出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)直接影響整體施工工程質(zhì)量，因此，必須重視盾構(gòu)進(jìn)出洞作業(yè)。在盾構(gòu)進(jìn)洞前，需要合理選擇隧道施工路線，防止軸線出現(xiàn)較大偏差。此外，要對(duì)施工路線周?chē)牡刭|(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面掌握，才能制定有效可行的風(fēng)險(xiǎn)防御策略與補(bǔ)救措施，防止在施工過(guò)程中出現(xiàn)安全事故。還要保證出洞條件的合理性與安全性，嚴(yán)格檢查出洞條件，符合出洞標(biāo)準(zhǔn)要求后再進(jìn)行出洞作業(yè)。

3.2 盾構(gòu)機(jī)挖掘的控制要點(diǎn)

在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)的過(guò)程中開(kāi)展有效的質(zhì)量控制是保證地鐵盾構(gòu)施工水平的重要環(huán)節(jié)，也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)作業(yè)。在施工過(guò)程中，需要根據(jù)周邊的環(huán)境以及設(shè)施情況開(kāi)展挖掘作業(yè)，防止對(duì)周?chē)耐翆赢a(chǎn)生不利影響。要采取有效措施提高盾構(gòu)開(kāi)挖面的規(guī)范性以及穩(wěn)定性。在掘進(jìn)施工時(shí)，必須重視盾構(gòu)姿態(tài)。盾構(gòu)姿態(tài)可以對(duì)盾構(gòu)軸線與設(shè)計(jì)軸線的偏差情況進(jìn)行測(cè)定，要保證偏差能夠滿(mǎn)足施工技術(shù)要求。盾構(gòu)姿態(tài)、盾構(gòu)掘進(jìn)施工以及管片拼裝作業(yè)之間具有較強(qiáng)的聯(lián)系性，會(huì)對(duì)地鐵整體盾構(gòu)施工產(chǎn)生較大影響。因此，在盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)過(guò)程中，必須重視對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)的質(zhì)量控制工作。特別是對(duì)注漿量、注漿方式以及盾構(gòu)坡度等相關(guān)參數(shù)要進(jìn)行嚴(yán)格控制。除此之外，在施工時(shí)，施工技術(shù)人員還要對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)的地面沉降進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，要對(duì)相關(guān)的掘進(jìn)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行完善和優(yōu)化，盡可能將在掘進(jìn)施工中產(chǎn)生的波動(dòng)控制在合理的范圍內(nèi)。從而保證地鐵盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)效果。

3.3 盾構(gòu)機(jī)穿越粉砂層的控制要點(diǎn)

隧道線路周?chē)牡刭|(zhì)環(huán)境會(huì)影響盾構(gòu)施工技術(shù)的施工質(zhì)量。在施工過(guò)程中，要以淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土為基礎(chǔ)進(jìn)行施工。如果在施工過(guò)程中是粉砂層，會(huì)導(dǎo)致施工難度增加，為了保證施工質(zhì)量，需要對(duì)粉砂層進(jìn)行有效處理。在盾構(gòu)機(jī)穿越粉砂層土體時(shí)，對(duì)土體進(jìn)行液化，出土口噴砂是比較關(guān)鍵的施工部分，在施工中，必須確保正面土體流通性良好，同時(shí)利用施壓方式對(duì)土倉(cāng)進(jìn)行處理，將泥沙直接注入到土層內(nèi)，這樣能夠保證在粉砂層土體中盾構(gòu)掘進(jìn)能夠順利進(jìn)行^[3]。

3.4 減少盾構(gòu)法施工中的管片上浮情況

在施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)管片上浮的情況，為了對(duì)這種情況進(jìn)行有效控制，需要對(duì)施工地點(diǎn)的地質(zhì)狀況進(jìn)行充分了解以及掌握。可以對(duì)施工過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，對(duì)實(shí)際操作環(huán)境進(jìn)行深入了解，在掘進(jìn)施工過(guò)程中，還要注意對(duì)掘進(jìn)速度以及推力進(jìn)行有效控制，這樣能夠強(qiáng)化盾構(gòu)機(jī)作業(yè)的控制力度，防止出現(xiàn)管片上浮問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)本身具有較強(qiáng)的安全性以及精準(zhǔn)性，并且可以保證地鐵施工進(jìn)度。在城市地鐵施工過(guò)程中，盾構(gòu)法施工技術(shù)主要是以機(jī)械工程、工程測(cè)量定位以及控制技術(shù)等為基礎(chǔ)進(jìn)行應(yīng)用。為了保證城市地鐵盾構(gòu)法的施工質(zhì)量，需要對(duì)盾構(gòu)的進(jìn)出、盾構(gòu)掘進(jìn)等進(jìn)行嚴(yán)格的控制，才能夠充分發(fā)揮地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，提升地鐵建設(shè)水平，推動(dòng)我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙鳴川. 地鐵施工盾構(gòu)法的施工技術(shù)探究[J]. 四川水泥， 2017， 000（005）：248.

[2]吳振龍. 地鐵施工盾構(gòu)法的施工技術(shù)探析[J]. 商品與質(zhì)量， 2016， 000（037）：241.

[3]王磊. 地鐵施工中盾構(gòu)法應(yīng)用技術(shù)探析[J]. 商品與質(zhì)量， 2016， 000（019）：103-103.

作者簡(jiǎn)介：姜曉溯，助理工程師，研究方向?yàn)閹r土工程和市政工程。