重庆市沙坪坝区中铁十一局集团第五工程有限公司 400037
摘要：本文通过笔者多年工作经验。重点就盾构穿越上软下硬地层施工关键技术分析。并运用现场实践进行深入解析。充分探索大型盾构穿越作业特点。为同行提供建设性意见。
关键词：往复式；压缩机；曲轴；修复
1引言
地铁盾构是城市地铁施工中一种重要的施工技术，是在地面下隧洞的一种施工方法。它使用地铁盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑，将地铁盾构机吊入安装，地铁盾构机从竖井或基坑的墙壁洞门处开始掘进并沿设计线型推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。
2盾构穿越施工前期工作
盾构法施工之前需要对地质进行勘察工作。由于在盾构机的施工过程中，常常会出现高地应力、围宕大变形和软弱夹层等不能确定的地段，所以在施工中必须进行地质勘查工作，地质勘查工作需要达到周密、完善的目的，以便确保施工的安全性。在盾构机不断掘进过程中，液压钻机可以在每天的停机维护期间进行超前勘探，以便及时的发现施工中的情况。如果盾构机的日进速度在20m以上时，也可采用地质雷达进行探测。
3盾构穿越上软下硬地层施工要点
3.1施工优越性
盾构穿越施工首先需要施工人员了解施工技术的优越性。随着近年来中国越来越多的城市的建设，对配套交通系统的需求越来越高。在这一过程中，地铁以其便利、环保、高效的特点，在日益紧张的城市交通中起到了缓解交通压力的作用。应用盾构穿越上软、下硬地层的施工计算，可以有效地避免对地面交通造成较大影响，也可以充分保护周围建筑物，具有很强的优势。盾构穿越施工的同时，通过软硬地层在建的计算应用程序可以有效地适应复杂多变的环境，并且可以参考实际情况的基础上，结合刀盘扭矩和推力油缸的参数值进行合理优化推力降低，因此在推进速度也有良好的应用效果。
3.2强化设备维护
盾构穿越的关键是设备的维护和性能。在设备的早期维护过程中，施工人员应采取有效措施，确保盾构机在施工中运行平稳、正常；其次，对所需要的施工设备，包括二次灌浆机、搅拌站等进行综合性能测试，以确保其能保持最佳运行状态，最终达到快速通过施工危险区的效果。同时，施工人员应保持盾构掘进的均匀、连续进行，并在此过程中对盾构掘进的扭转进行有效控制，最终使管片安装精度得到实质性提高。
3.3重视施工人员与材料准备
盾构穿越施工离不开施工人员和施工材料的支持。首先，施工企业在施工前应检查刀具和材料的数量和质量，以有效消除材料短缺或质量不合格的影响。其次，施工企业在编制人员和材料配置时，应紧密结合施工人员技术水平，并做好施工前专项技能培训及交底，以便能够更加积极地应对施工过程中的各种突发情况。
4盾构设备掘进技术
实际施工往往与先期模拟设计存在误差。特别是在上软下硬的不均匀土壤进行一定速度的掘进时。由于刀具和盾构设备的震动，如若铣头速度过快切削掌子面会产生危害应力扰动，最终诱发塌方。所以掘进速度是保证安全施工的前提。根据笔者工作经验，在赶工期的前提下必须将危害扰动降至安全负荷之内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工全过程必须考虑刀盘的保护因素，结合硬摇滚纯掘进方式，避免地表沉陷发生。在此基础上结合各种参数值，对刀具扭矩、气缸推力、掘进深度等数据因素进行合理调整。全面优化推进速度的优化和减推力控制。根据该地层的实际情况，通常结合盾构设备的渗透程度进行控制。尽量使用土壤改良技术，刀具和螺旋输送机设备产生的磨损大大降低，并避免水的问题，水含量的变化通常会产生流塑性土壤，注意螺旋输送机内的刀盘和位置，选择盾构泡沫注入泡沫系统，应注意泡沫溶液的比例控制。不管怎样，因为软岩下的软硬地层问题产生容易崩溃，加上坚硬的岩石部分硬度大。所以为充分保护刀具则会将掘进速度大大降低，然而此时却会对软岩部分稳定性造成不利影响，在此需确保土压值保持较高水平，确保掌子面拥有较强的稳定性。
5盾构穿越上软下硬地层施工优化
盾构穿越上软下硬地层施工有诸多要点，以下从盾构安装与拆卸工作、合理应用掘进技术、采用土体改良技术、做好姿态控制工作等方面出发，对于盾构穿越上软下硬地层施工的要点进行了优化。
5.1裂缝缺陷加固
软、硬地层盾构穿越的施工优化需要关注裂缝缺陷的合理加固。在裂缝和缺陷的合理加固过程中，施工人员应首先进行合理的施工活动，采用盾构施工技术，注意施工要点，确保施工的整体安全。其次，为了提高工程施工质量，在不同地质条件下应采用合理的泥浆改良技术，以保证盾构施工的安全性、平稳性和快速性。
5.2软弱地层的施工处理
盾构上软、下硬地层施工优化的关键是对软弱地层的处理。处理软弱层的过程中，施工人员可以先确保高压空气在砂层或其他薄弱层不容易逃脱通过添加泥或膨润土土仓，最后可以有效地防止软弱地层的崩溃。其次，注入硬岩的泡沫量一般为35L/m，可以稳定开挖面，防止刀盘形成泥饼。
5.3采用土体改良技术
盾构施工技术应用的关键是采用土壤改良技术。在采用土壤改良技术的过程中，施工人员应首先以土壤改良技术为优先考虑，使刀具和螺旋输送机设备的磨损情况大大降低。其次，应努力避免形成水涌问题。在此过程中，工作人员可以选择将高含水量的泡沫注入土腔，实现泡沫的合理注入。最后，在充分保护刀具的前提下，避免对软岩体部分的稳定性产生不利影响，以保证土压力保持在较高的稳定水平。
5.4做好姿态控制工作
盾构穿越施工技术在姿态控制中的应用应做好。首先，施工人员应通过一系列挡板推动气缸压力的姿态控制，以有效调整盾构的方向控制。其次，在姿态控制过程中，施工人员还应将横向支撑靴安装在屏蔽体的支撑位置上，以提高屏蔽体的阻力和抗扭能力。最后，确保你的驾驶水平很高。在此过程中，合理使用侧掌导引可以避免大屏蔽结构滚动约束效应的形成，方向偏差最终可以有效降低摩擦阻力对施工的不利影响。
5.5合理实施换刀行为
盾构穿越软硬地层的施工优化需要合理的刀具更换。在刀具更换的合理操作过程中，施工人员首先要确保刀盘的转速控制在1.2~1.6r/min以内，在此过程中要根据实际结果正确选择加固区域的合理位置。其次，在磨损超过极限之前，尽可能完成刀具的更换，对保证工作面的强稳定性起到重要作用。最后，应努力提高加固构件的密实度和完整性，从而最终促进材料强度的有效提高。
5.6施工信息化控制
盾构穿越上软下硬地层施工优化应当在坚持施工信息化控制的基础上进行。施工人员在施工信息化控制的过程中，首先可以根据地质剖面图来随时对于监控土的性质确定界面进行转换，在这一过程中工作人员可以根据不同地质状况选用不同的刀具配置模式；其次，当遇到强度特别高的硬岩时可以通过监测土体位移及地面沉降，并且根据监测反馈信息来更加及时地调整施工参数土仓压力，最终能够有效地避免超挖和地表沉降问题的出现。
6结语
盾构穿越上软下硬地层施工的高效进行需要建立在裂缝处理、信息化控制、地层应对等关键环节上。因此施工人员应当对于施工的关键技术与关键点做到了然于胸，从而能够在此基础上切实地提升盾构穿越上软下硬地层施工的整体水平。
参考文献：
[1]夏元友，张亮亮，王克金. 地铁盾构穿越建筑物施工位移的数值分析[J]. 岩土力学，2008，29（5）：1411-1414.
[2]张新金，刘维宁，路美丽，等. 北京地铁盾构法施工问题及解决方案[J]. 土木工程学报，2008，41（10）：93-99.
[3]杨秀仁. 北京地铁盾构隧道设计施工要点[J]. 都市快轨交通，2004，17（6）：32-37.
[4]黄润秋，戚国庆. 地铁隧道盾构法施工对环境的影响研究[J]. 岩石力学与工程学报，2003，22（z1）：2464-2468.
[5]康宝生，陈馈，李荣智. 南京地铁盾构始发与到达施工技术[J]. 建筑机械化，2004，25（2）：25-29.
论文作者:王耀
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/12
标签：盾构论文; 地层论文; 过程中论文; 施工人员论文; 刀具论文; 在此论文; 地铁论文; 《防护工程》2018年第26期论文;