摘要：本文主要对轨道交通施工中盾构掘进施工技术及其质量控制要点进行了详细的分析和阐述，旨在提高轨道交通施工中隧道工程的施工质量，保证轨道交通的顺利进行，为我国城市交通行业的发展奠定坚实基础。
关键词：城市轨道交通；盾构掘进施工技术；质量控制
盾构掘进施工技术是轨道交通工程建设中的重要内容，只有对其进行合理管控，保证各环节施工质量，才能确保轨道交通建设的效果，保证使用安全。
1.盾构施工技术概述
根据城市轨道交通工程建设中地层结构具体情况可以将盾构施工技术划分为以下四种类型：一是以岩层为主的城市轨道交通；二是以砂卵为主的城市轨道交通；三是以岩层和柔软地层为主的城市轨道交通；四是以软弱地层为主的地下车站和隧道。由于地层结构的不同，城市轨道交通建设的情况也不尽相同。在实际施工中，要结合具体情况进行合理规划，以保证工程使用的合理性、安全性。
2.城市轨道交通的建设特点
城市轨道交通工程的建设规模和投资金额相对较大，涉及的施工工艺和技术相对较多，施工中存在的影响因素也较为复杂，这使得城市轨道交通工程存在多样性的特征。具体来说，城市轨道交通建设的特点有：
1）危险性高，城市轨道交通建设中会受到多方面因素的影响使其存在较多的危险因素，增加工程建设的难度。
2）工作面狭隘。城市轨道交通，顾名思义就是在城市内部建设的交通设施，这就导致工程建设中会受到多方面的制约，施工作业面相对较窄，对于一些施工工艺的使用以及施工作业的开展带来了较大影响。
3）循序性较强。在城市轨道交通施工中，由于规模的庞大性，需要采用循序渐进的施工方式来保证施工作业的质量和效果，因此需要相关工作人员结合图纸内容，制定合理的施工方案和计划，以保证施工作业的有序进行。
4）综合性较强。城市轨道交通建设涉及的层面较广，在施工作业中需要进行统筹考量和规划。
3.盾构掘进施工技术
盾构掘进施工技术作为城市轨道交通建设中较为重要的环节，其施工质量的好坏直接决定着工程能否顺利进展，所以在施工作业中，应确保各环节之间的有效配合，提高施工进度和质量的管控力度，创造良好的施工条件。
3.1盾构法的合理选择
盾构法的合理选择对保证盾构掘进施工的效率和精度有着重要作用。在目前城市轨道交通建设中，最常使用的盾构法主要有三种：椭圆断面盾构法、多圆盾构法和偏心多轴盾构法。
1）椭圆断面盾构法。利用圆形刀盘的盾构机按照一定的施工角度开挖形成，这种断面的形成能够有效降低施工中产生的渣土量，减少开挖面积，保证开挖面的稳定性。
2）多圆盾构法。将盾构机的圆形刀盘以前后相错的方式连接起来进行开挖作业，从而形成多种形式的断面。
3）偏心多轴盾构法。在曲柄轴上固定刀架与主轴配合进行开挖作业，通过自由拼接形成不同的开挖断面，满足工程建设要求。
由于盾构法相对较多，所以在城市轨道交通施工中，应结合实际情况进行合理选择，以此来保证城市轨道交通的建设效率和质量。
3.2掘进控制程序
盾构掘进施工技术主要是对地层结构进行切削、破碎并将破碎的地层有效排出的一种技术类型，其施工质量的好坏对于后续施工作业的顺利开展有着直接影响。为此，加强掘进程序控制显得尤为重要。工作人员需要结合地层、地质条件，合理选择掘进技术和设备，并对推力和转速进行合理控制。
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3.3合理选择掘进模式
城市轨道交通工程建设中，由于地层结构和施工环境的不同，在盾构掘进作业中选择的掘进方式也会存在明显差异，最常见的掘进模式有敞开式、半敞开式和土压平衡是。
1）敞开式。敞开式一般应用在自稳和地下水较少的岩层中。施工中使用的切削设备会直接将渣土储存在土仓内，通过螺旋输送机将其运送至施工环境外，渣土清洁效果相对较好，且设备运行中产生的扭力较小，但由于受到大气压的影响，在防止地下水渗透及开挖面支撑上效果并不明显。
2）半敞开式。半敞开式与开敞式正好相反，在渣土的清理上，半敞开式会存在一定的残留，但也正是因为这一点使得其具有较好的开挖面支撑效果，且能够很好的降低地下水渗透带来的影响。不过在在后续施工中，需要采取一定的措施将渣土清理干净。一般情况下，半敞开式会应用在自稳、地下水压较低的地层中。
3）土压平衡式。该方式是敞开式和半敞开式的结合体，在实际操作中，渣土会填满整个土仓，且形成与内部压力相平衡的压力来保证开挖面的支撑效果，避免地下水渗透。土压平衡式一般被应用在软土和富水地层中，设备在使用过程中，压力的控制可以通过盾构掘进速度进行合理控制和调整。不过土压平衡式在使用过程中会存在较大反扭力，因此要特别重视对碴土的改良。
3.4掘进方向控制
在城市轨道交通施工中，由于地层特性差异、坡度变化以及操作方法等因素的影响，很难完全按照预先设计好的线路进行掘进施工作业，如果不能对其进行合理控制，则会加大掘进线路的误差值，进而导致工程出现开裂、渗漏等现象，影响整体施工效果。所以在实际作业中，应对掘进方向进行把控，降低偏差的产生。
1）通过导向系统及人工测量进行检测。导向系统的应用可以对机器位置进行实时检测，为掘进作业的开展提供导向；通过棱镜上安装的测量仪器可以对机器所在方位进行准确定位，之后通过数据收集，及时计算出机器运行路线与原本设计路线间存在的偏差，当偏差过大时，采取有效的调整措施对偏差数值进行合理控制。在导向系统运行中辅以人工测量的方式能够确保机器定位的精确性、可靠性，避免偏差的产生。
2）分区操作盾构机推进油缸进行掘进方向控制。该方法的应用主要是根据现场实际情况对盾构机的运行状态以及设计路线存在的偏差情况进行调整和优化，并确保千斤顶在使用过程中的压力差，以此来减少掘进作业中意外事故的发生概率，确保城市轨道交通建设质量。
3.5 质量控制措施
在城市轨道交通施工工程中，如果工程需要穿越较为重要的建筑，为保证盾构掘进施工的质量，一方面需要对压力进行合理控制，另一方面要对盾构机的刀盘转速、掘进速度进行合理控制，减少掘进施工中波动强度带来的影响，同时还要对存储仓中渣土的含量进行检查，保证土压值在规定范围内。
对掘进的速度进行严格控制，保证盾构机匀速、稳定开展施工作业，减少较大波动的影响。同时在施工过程中，要根据进度计划要求对掘进速度进行调整，避免速度过快或过慢对开挖质量产生的影响，降低开挖面的稳定性。
在盾构曲线工作中，如果存在的偏差较小，则在实际施工作业中，就需要对偏量进行把控，避免动作太大或者太过频繁而造成地面剧烈波动，影响开挖作业的安全。如果是在较为松软的地层中进行施工作业，需要做好加固措施，以免设备下沉导致偏差加大，发生危险。
在沉降变形处理中，应对相关参数进行收集和整理，作为参考依据，制定合理的解决措施。对于盾构掘进施工中产生的各种参数数据，要及时进行记录和监测，尤其是在穿过较为重要建筑物时，产生的相关参数数据，要进行准确记录并上传给相关部门，以便其及时了解施工中存在的变量情况，合理调整施工方案内容，避免沉降变形问题加剧，致使危险发生。
4.结束语
综上，在城市轨道交通工程施工中，只有对盾构掘进施工技术进行合理管控，制定合理的质量管控措施，结合不同的施工条件进行规划处理，才能更好的保证盾构掘进施工作业的质量和效果，提升轨道交通工程的整体建设价值，加强工程的实用性，最终为我国轨道交通行业的发展贡献力量。
参考文献：
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[2]刘新科，楼岱.盾构掘进中软土地层地表沉降与出土量关系研究[J].上海建设科技.2017（03）
论文作者:姚大伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：盾构论文; 轨道交通论文; 作业论文; 城市论文; 地层论文; 渣土论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第12期论文;