摘要：盾构施工法是被广泛应用于隧道工程的成熟技术工艺，它的开挖方式对减小城市地面交通影响而言非常有益。不过在采用盾构进行隧道施工过程中，也要注意隧道上方地面既有建筑物及构筑物的相关安全问题，为了确保盾构掘进施工的安全性，本文也简要介绍了盾构施工法中一些环节的安全控制技术措施。
关键词：隧道盾构施工；安全性；控制措施；连续测量；掘进；
隧道盾构施工法主要利用到盾构来防止围岩出现土砂坍塌，在实际的开挖、推进与盾尾衬砌施工作业中，它的掘进速度都相当之快，而且对周围环境影响非常小。当然，盾构施工毕竟是在地表下方实施的隧道工程，因此有关它的一些施工安全控制问题也不得不加以考虑。
1 某隧道盾构施工工艺应用流程简析
1.1 工程概况
某地区隧道要选择采用盾构施工工艺展开施工，它的盾构区间隧道设计外径为Φ6240mm，成环隧道外径Φ6.0m，内径Φ5.4m，中心环宽1.2m，厚0.3m。
为了确保该施工段区间隧道绝对安全，衬砌环采用通用单面楔形钢筋混凝土管片，最大楔形量为36mm，混凝土强度等级为C50，抗渗等级为P10。每环管片分为6块，错缝拼装。管片纵向和环向连接均采用双头弯螺栓连接，管片防水采用弹性橡胶止水密封垫及遇水膨胀橡胶条，传力衬垫为丁腈软木橡胶垫。管片外弧面与盾构内径间隙3.5cm，密封盾尾油脂填充。管片外弧面与盾构外径间隙12cm，采用单液同步注浆施工工艺充填。
1.2 基本施工方法
盾构机始发前对始发段土体进行旋喷注浆加固，确保盾构始发施工安全；开始掘进后要加强监测，及时分析、反馈监测数据，动态地调整盾构掘进参数，保证始发基座导轨顺直，严格控制标高、间距及中心轴线；为防止盾构旋转，宜加强盾构姿态测量。
盾构100m试推进：通过试验段掘进掌握、摸索、了解盾构性能及施工规律，并跟踪测量地面的隆沉变形，分析调整推进推力、推进速度、盾构正面土压力、注浆压力、数量以及浆液配比等参数对土体变形的影响；并能熟悉掌握盾尾油脂压注，泥水输送系统操控，泥水新浆调配等工作，要切实找出最优的施工参数，积累施工操作经验，为后续盾构推进下/侧穿周边建/构筑物、顺利完成打下良好的基础。
2 某隧道盾构施工中的安全控制分析
该工程在采用盾构施工工艺后，也在各方面实施了相关安全控制措施，本文具体对它的盾构掘进速度和推力、盾构推进以及盾构密封3点安全控制展开分析。
2.1 工程施工盾构掘进整体安全控制原则
该工程盾构施工始终不停机且保持匀速均衡通过，这样做能够最大限度降低盾构施工过程对地层的扰动作用。施工中盾构机的掘进速度平均控制在35~50mm/min，且盾构掘进过程中尽可能减少盾构纠偏量，确保盾构施工过程能够匀速进行。
在掘进施工过程中，要对隧道洞内进行二次注浆，以增强管片背后的回填效果。该工程的二次注浆浆液所采用的是单液浆，且注浆位置在盾尾后的4~5环位置，注浆时间则在盾尾脱出管片后的4~5环时开始。如果在注浆过程中有浆液流入土仓应该立刻停止注浆。
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在盾构掘进过程中通过连续测量对盾构施工轴线来进行纠偏，一定要做到勤测量、勤纠偏，这样能避免大幅度纠偏状况的出现，导致盾构施工无法顺利推进。同时，一定要做好盾构掘进过程中绞接千斤顶的有效使用，通过精细纠偏来避免土体超挖或欠挖现象出现。因为如果盾构掘进造成大量土体损失也会引发土体沉降甚至隧道坍塌事故[2]。
2.2施工中各项安全控制措施分析
2.2.1盾构掘进速度与推力安全控制
盾构掘进速度的主要影响因素就是推力与刀具扭矩限定，但推力的大小也要根据掘进速度大小来合理调整，二者相辅相成。另外，推力会受到隧道土压较大影响，所以在该施工中要克服盾构盾体在前进过程中的摩擦力、刀盘正面破碎岩石正压力以及土体对掌子面的正压力。在土压力不断升高时，其总推力也会呈现快速上升趋势，此时的盾构掘进必须首先降低土压。根据该工程施工的盾构掘进实际状况，决定采用35~50mm的掘进速度匹配1000~1500t的千斤顶推力掘进，并在盾构施工中逐步优化掘进速度与推力，实现盾构掘进安全控制。
2.2.2盾构推进安全控制
该工程的盾构推进安全控制由中央控制室完成。在施工开始后，盾构指挥司机按照参照仪表来调整盾构机姿态与各项施工指标参数，确保盾构机能够始终保持按照设计轴线稳定推进。
在盾构掘进过程中，还要按照推进坡度来保持盾构机相对平衡，并严格控制好掘进历程，确保施工测量结果能与三维坐标相匹配校核，如果出现偏差就要及时调整。整体盾构掘进过程要尽量避免盾构机走蛇形路线，控制好每一次纠偏量，以最大限度降低其对地层与桥墩位置的扰动效果，这也是在为后期的盾构管片拼装打好基础。
考虑到该工程盾构掘进在砂卵石地层中进行，保证它的低透水性和低内摩擦角是重中之重。另外，在盾尾钢丝刷位置，该工程施工还特别压注了盾尾油脂，这样能确保在施工过程中盾尾与管片间隙内始终能充满盾尾油脂，最终达到盾构密封功能效果，也确保盾构机各个局部部位能够正常工作运转。
2.3 盾尾密封安全控制
盾尾密封安全控制是本工程的盾构施工收尾工作，施工流程中主要采用了盾尾密封系统来配合自动供给油脂系统进行高止水性油脂压注，确保盾尾密封的止水安全可靠性。具体来讲，本工程的盾尾密封安全控制环节主要涉及3点内容。
第一，施工中保持好盾构姿态，并同时合理控制盾尾有效间隙。
第二，利用高耐磨性材料来制作优质盾尾刚刷。
第三，基于该工程施工现场状况，在盾构区间采用了盾尾油脂，确保盾尾密封性能良好[3]。
总结：该隧道工程项目在施工中，有效控制了盾构施工对桥墩的影响扰动范围，保证了盾构施工安全，整体施工效果良好，具备同类工程项目参考价值。
参考文献：
[1] 舒勇.地铁隧道盾构法施工变形及控制措施研究[D].南昌航空大学,2014.39-42.
[2] 罗伟.浅议盾构法隧道施工过程中的安全控制措施[J].现代隧道技术,2012,49(2):15-20.
[3] 韩金蓉.卵石地层盾构隧道近接铁路桥桩基施工安全控制技术研究[D].西南交通大学,2014.42-48.
论文作者:谢涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/19
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