摘要：根据不同的地质条件，地铁施工的施工方法也不都相同，施工现场的地质水文条件对隧道的施工有很大的影响。盾构法在地铁隧道施工中的应用，根据施工现场条件合理施工不扰民，而且更保护生态环境，最重要的是隧道支护和防塌的问题得到有效解决。通过有效合理的施工，确保生态平衡和周围环境不受影响，保证工程质量的同时达到预期的经济效益和社会效益。本文对盾构施工方法在地铁隧道的运用进行了简要分析。
关键词：盾构施工方法；地铁隧道；运用
1盾构施工法的概念
地铁隧道最显著的特点是它很浅，通常靠近表面。在施工中地层的损失会明显引起地面的移动，会对周围的环境造成影响，所以对施工的支撑，以及对饱和注浆有较高的要求，增加混凝土施工的难度。结合中国的实际特点，在隧道施工中，盾构法根据不同的地质和水文条件，在施工中采取多种辅助措施，加强围岩，增加围岩的承载力和开挖后，及时支护，与围岩形成完整的支护体系。
盾构法施工需要在隧道末端和开始端构造基坑或竖井，使设备便以拼装，当隧道太长时，还有必要设置中间竖井。工作井的大小取决于盾构的形状和尺寸。一般需要宽度超过盾构机2m左右，这样便于盾构机的维护。井的长度需要满足盾构机安装和拆卸的要求。盾构掘进法包括土层开挖、盾构机推进、衬砌拼装和衬砌压力注浆。在这些过程中，有必要确保这些过程进行及时，不能延误，若长时间停工将会影响道路，可能是导致路面或建筑物下沉。
盾构施工依靠盾构施工设备。该盾构机在洞体开挖同时，也拥有支撑的作用。盾构机钢管的形状可以抵挡来自外界的水层和地层的大压力。盾构机主要由切割环、支撑环和盾尾三部分组成。盾构机常用于圆形、椭圆形、半圆形洞体开挖。盾构施工方法速度快，且洞体开挖相对稳定，对周围环境影响较小，尤其对建筑物的影响不大。该方法适用于粘性土、砂层、上软下硬底层和全面断岩层等地质，在城市建设中具有很大的优势。
盾构可以在水的存在下正常施工，适用于大跨度车站建筑，因此，已广泛应用于中国的隧道施工，在人行道上和地下车库的建筑和街道也被广泛应用。
2盾构施工中常见的质量问题原因分析
2.1管片渗水的原因分析
管片自身存在的质量问题。在管片出厂生产时，密封垫沟槽部位的混凝土，如果不密实存在有气泡、水泡等质量缺陷时，在拼装完成管片后，水会绕过密封垫，从气泡水泡孔处渗漏进来从而导致管片渗水；管片止水条出现脱落。实践生产过程中，管片间如果发生了碰撞，导致止水条发生脱落或断裂，会导致密封垫无法形成闭合的防水圈，进而导致管片的渗水现；管片与盾构的姿态不佳。管片与盾构的姿态不佳，直接会降低管片的拼装质量，导致管片间的错位，相邻的管片止水带未能正常压紧吻合，从而引发管片的漏水；管片衬背注浆不饱满。当管片衬背注浆不饱满时，如果管片密封条贴合并不是完全密实，管片顶部如果存有积水，便会在密封垫压实比较薄弱点出现渗漏现象。
2.3进出洞段隧道质量问题原因探析
一是，负环管片，通常采用配筋率较低的管片或者老旧管片来实现代替，这样就导致了盾构始发时，容易出现异常现象，进而导致破损现象的发生。负环破损以及变形，较容易导致前几环管片的破损与错台。二是，在出洞，往往因为盾构刚组合装调试完毕，此时，机械以及人机磨合均还未达到理想状态，盾构施工相关参数未经由实践的检验，将会出现与实际地层不匹配的情况。
2.4联络通道处成型隧道质量问题原因探析
因为联络通道位于隧道内部的最低点，实践中尤其是那些采用“V”型纵坡设计的隧道区间，一般情况下，联络通道处于隧道纵坡拐点处附近。如若隧道区间平面曲线也位于该曲线上时，隧道便位于线型控制最不利的位置点，一旦盾尾间隙、转弯环管片点位选择、推进油缸行程差不能够精准的匹配地铁区间后期线性时，将导致盾尾内的管片脱出盾尾后的管片，进而导致错台、错缝、挤裂等现象的发生。
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3地铁施工盾构法施工技术要点
3.1盾构机始发
首先，对始发台、反力架和负环的安装定位精度进行严格控制，要确保盾构始发状态和设计的线路相一致。其次，第一环负环管片定位时，管片的后端面应与线路中线垂直。负环管片轴线与线路的轴线重合，负环管片采用通缝拼装方式；最后，盾构中线比设计轴线适当抬高2～3cm，而盾构机轴线要跟地铁隧道的设计轴线保持平行。
3.2掘进施工工艺
3.2.1掘进模式
复合式土压平衡盾构机主要有以下三种掘进模式：敞开模式适用洞身在云开群花岗片麻岩中、能够自稳、微风化地层中、地下水少的地层；土压平衡模式适应土压平衡模型的隧道云开群花岗片麻岩风化岩层自稳，当地层可以有一个更大的流入，构造破碎带、断层、不良地质断层和喀斯特洞很多；半敞开模式适用洞身处于云开群花岗片麻岩强风化地层中、洞身处于软硬不均地段以及有一定自稳能力和地下水的压力不太高的地层。
3.2.2盾构同步注浆
当管片脱离盾尾后，在土体与管片间会形成一道宽度约为120毫米的环行空隙。同步注浆的目的是尽快填补环形缝，以便尽早支撑地层，防止地面变形过大，危及周围环境的安全。当盾构注浆泵，泥浆泵的储浆罐将由四个独立的矿浆管道、盾尾四套管灌浆，灌浆在每个管道上设有两个调节阀，最大压力时，阀门会使注浆泵关闭时的压力的，另一个阀将注浆泵盾尾密封采用三钢丝刷尾充填润滑脂密封，确保灌浆墙的顺利进行。
3.3渣土运输
3.3.1出碴、进料方法
使用盾构机进行掘进时，用皮带输送机将压载土卸入压载车内，同时牵引小车缓慢向前移动，压载车充满。在镇流器出碴车，前面的车排放压载材料段和材料的汽车，当充满压载车后，车是汽车的电池材料，能很好的工作，通过挂出来的卸碴门式起重机。
3.3.2碴土外运
渣土外运主要安排在晚上，挖掘机将坑土为装入封闭式运输车辆，并按照业主的路线运输到指定区域，在现场设置洗车场对运输车辆和施工现场的清洁，以免影响区域环境建设。
3.4盾构机破洞前的掘进
为了使盾构机具有良好状态精确出洞，盾构机在出洞前约30米时要进行掘进参数的控制和隧道测量监测。其目的是为调整好盾构设备的方向，让盾构机可以准确的从预埋的洞门环中破洞而出。洞门应在盾构机到达之前预先凿除。凿门应该从上到下进行，还要防止土体坍塌。
结束语：总之，随着城市化进程的加快，地铁行业得到飞速发展，在地铁建设中盾构法是一项应用广泛的重要技术，如何应用好就成为相关技术人员需认真探索的主题。因此，我们要不断学习和实践，完善创新盾构法隧道施工技术，才能为今后盾构法隧道施工质量、施工安全提供有力的保证。
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论文作者:王力
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签：盾构论文; 管片论文; 隧道论文; 地铁论文; 地层论文; 轴线论文; 注浆论文; 《基层建设》2017年第30期论文;