关键词：地铁隧道；盾构施工；措施
1工程概况
外院附中站～喜峰道站区间自外院附中站出发，隧道沿南口路敷设，沿途下穿多处一二层民居及老工厂厂房、天津工务段北站二工区、京沪路基、市河北区新开河街城市管理委员会、南口污水泵站、中电天微电机工业有限公司一层建筑、天津华泰机动车检测服务有限公司一层建筑；侧穿南口路框构桥、城际联络线-南仓特大桥桥桩、京山津浦下行联络线—南仓特大桥、多处一层建筑（厂房及民居）、华迪园多层住宅、市第一医院及在建绿道丹庭小区，最终到达喜峰道站。
线路平面共8处曲线，曲线半径最大为1500m，最小为350m；线路竖向呈V字坡，左线坡度为-25‰、-7.3‰和19.693‰；右线坡度为-25‰、-7.5‰和19.926‰。隧道结构覆土厚度约在5.22m～14.23m之间。
区间在里程右DK34+908.315/左DK34+911.329处设置联络通道，在里程右DK35+499.000/左DK35+509.021处设置联络通道兼废水泵房。本区间结构型式为圆形隧道，盾构法施工。
2盾构法施工技术工作原理
盾构法是指在地表以下土层或松软岩层中采用盾构机掘进施工方法，即以盾构机为核心的一套完整的建造隧道的施工方法。目前，主要的盾构机种类分为土压平衡式和泥水加压式。土压平衡式盾构机是依靠盾构机千斤顶的推力，千斤顶提供的推力可以给土室内的开挖土体加压，这样土压就可以作用于开挖面来保持稳定。泥水加压式盾构机的总体构造与土压平衡式盾构机相似，开挖面的稳定是靠密封舱内的泥水来维持的。盾构机的钢壳可以保持开挖时内外压力平衡，使开挖面保持稳定。盾构机内的千斤顶可以利用拼装好的管片，利用衬砌提供的反力使盾构机向前掘进。整个隧道施工过程可以简单地描述为“开挖 - 衬砌 - 再开挖 - 再衬砌”的往复循环过程。
3施工过程中的技术控制措施
3.1盾构始发阶段控制点
始发阶段是指盾构从始发基座导轨上向前推进，使盾构切口切入土层直至盾构壳体进入洞口的过程。1土体加固为了保证盾构出洞安全及附近结构物不受干扰，需在盾构出洞前加固周围区域土体。土体加固的方法较多，无论采用何种加固方法，都必须在满足加固要求前提下才可以出洞。在过程中应特别注意以下几个方面。（1）土体的强度。加固效果好坏最大程度取决于加固土体的强度是否满足设计要求，通常采用钻芯取样检测的方式检测土体强度，确保加固体达到设计要求。（2）加固土体的均匀性。现阶段加固土体的均匀性一般通过打探孔的方法检验。首先将洞口围挡的钢筋混凝土去除后科学合理布置探孔，通常大于5个孔，实际操作中技术人员利用探孔，查看施工状态，如没有渗漏或流砂等现象，可判断土体加固效果良好，继续施工。（3）土体与地墙的间隙。加固土体与地墙间的间隙虽然采取了素墙加固方式，但有时也会存在接触不好的现象，这时需另外采取注浆、旋喷等方法填充空隙。2盾构始发基座设置盾构机工作是按照事先设定好的轴线向里推进的，因此，盾构始发基座定位是否准确直接影响着盾构机始发姿态，这就要求测量人员不仅要对洞门中心位置、洞口净尺寸、直径及高程，同时还要对盾构始发基座位置的进行精准的测量及复核，确保盾构机能以最佳的姿态出洞。
3.2掘进过程中关键点
1掘进参数根据先前试验段并结合地表沉降数据科学分析，合理控制掘进参数。（1）保土压、控开挖。施工期间的核心参数，结合实际情况合理选择平衡压力和开挖量，以减小第一和第二阶段沉降。（2）低扰动。保持稳定状态，合理选择总推力和刀盘扭矩，减小对周围地层扰动。（3）勤注浆。对盾尾间隙部位及时利用注浆进行填补，减小由于盾尾土体应力释放造成的沉降。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2行进状态地铁施工的地面沉降主要是由于土体超挖和受到土体扰动的影响，因此在盾构穿越期间，加强盾构掘进控制，利用稳步推进来减少地层损失避免地面沉降，施工中重点防范盾构姿态太够频繁造成的土体超挖和扰动，并精准控制平衡压力和出土量。3盾构掘进控制措施（1）纠偏控制。在行进过程中技术人员必须加强对盾构推进轴线的精准把握，确保与设计轴线的偏差不超过30mm，控制盾构工作状态姿，切记不应出现频繁或大幅度调整。盾构机在进入建筑物影响范围前将调整到最佳状态，进入施工范围后盾必须严格按照设计轴线推进，同时加强复核程度。（2）推进速度控制。结合试验段施工时的地面沉降数据及参考以往施工项目初步确定，推进速度宜均匀把控在2~30cm/min。（3）压力的控制。本项目所用盾构机为土压平衡盾构机，构推进时，其前端刀盘旋转掘削地层土体，切削下来的土体进入土舱。当土体充满土舱时，其被动土压与掘削面上的土压、水压基本平衡，使得掘削面与盾构面处于平衡状态(即稳定状态)。施工前根据地质报告数据科学合理设置开挖压力，过程中精准控制掘进压力，防止开挖波动过大引起开挖面的不稳定。
3.3 衬砌
盾构隧道衬砌主要有装配式衬砌和格式混凝土衬砌。衬砌类型分为单层衬砌和双层衬砌。衬砌断面形式常采用箱形、中子形和平板形。平板形管片应用最多，预制管片分块一般有两种，一种由四块标准件、两块相邻管片和一块封顶管片构成；另一种由三块标准件、两块相邻管片和一块封顶管片构成。环宽一般为1200~1500m m。管片强度需达到设计要求，衬砌环的安装形式分为错缝和通缝两种。衬砌防水措施分为管片自防水和管片接缝防水。管片自防水依靠混凝土的抗渗能力和管片制作的精度来达到要求。管片接缝防水主要包括螺栓孔防水、嵌缝防水和密封垫防水。管片衬砌在盾构机掘进一个节距后即可进行，管片由运输车送到安装台位，再由衬砌台车送到安装位置。一轮管片安装结束后，即可进行后续掘进。隧道工程就在这不断循环工作中建成。
3.4 防止隧道轴线出现偏差
在盾构施工中, 要采取如下措施防止隧道轴线出现偏差: (1) 对平衡压力进行有效控制, 按照理论值对出土量进行控制, 避免超挖及欠挖, 对盾构姿态进行有效控制; (2) 在盾构施工具体过程中, 要开展多次测量并对测量基站进行复核; (3) 若盾构姿态发生偏差, 要及时对之进行纠正, 严格遵循隧道设计轴线推进盾构机前进, 要按照“少量多次”的原则实施纠偏, 避免发生管片错台。
3.5强相关人员专业技术水平
专业人员技术水平的高度，直接影响施工风险辨识难易程度。提高相关技术人员的技术水平、责任心以及工作状态，可有效降低地铁施工风险。地铁建设单位、施工单位以及监理单位等可以多组织活动、开展各种各样杨的活动，提供专业技术人员的技术水平：（1）组织安全风险管理培训活动；（2）开展“风险管理知识比赛”活动；（3）邀请业内相关专家在现场指导工作。同时，施工单位要加强对于施工工作人员的技术培训以及安全风险管理教育，要将理论与实践相结合，引导这部分人员熟练掌握各项相关技术技能。同时，提升相关施工人员的风险识别、管理意识，现场监督每位施工人员做好安全措施，并严格按照相关指引、标准、规范进行施工操作。
结论
地铁盾构施工作为地铁建设的重要环节，做好其风险管理尤为重要。通过分析地铁盾构施工影响因素，结合全国各大城市地铁盾构施工现状，总结其施工经验，提出对地铁盾构施工有效的风险管控措施，确保施工工作安全、有序开展。只有在地铁盾构施工过程中，抓好盾构选型风险管理、盾构设备故障风险管理、盾构操作风险管理，同时加强相关人员专业施工技术水平、提高管理人员风险管理意识、制订健全的风险管理制度，才能有效规避盾构施工风险，确保施工顺利开展。
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论文作者:黄 军
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷17期
论文发表时间:2019/12/3
标签：盾构论文; 管片论文; 隧道论文; 地铁论文; 轴线论文; 过程中论文; 状态论文; 《建筑实践》2019年第38卷17期论文;