摘要：为了进一步实现地铁的安全、高效建设并提高其施工质量，盾构施工技术得到了发展与运用，随着该技术的不断进步与完善，其在城市地铁建设中的作用越来越不可忽视。因此，对地铁盾构施工技术进行研究与探索具有十分重要的现实意义，该技术的有效运用不仅能够提高地铁的建设效率，同时也能够促进城市的交通便捷。
关键词：地铁盾构施工；技术；要点
1地铁盾构施工的技术原理
盾构施工的主要设备为盾构机，利用盾构壳保障挖掘面的稳定，进而顺利朝前方掘进并且排出泥土，盾构机的尾部为衬砌，利用管片拼接而成，通过注浆形式保持围岩的牢固性，同时利用千斤顶的反力推动机器的行进。盾构机的主要组成部分包括基地开挖想面、挖掘与排渣装置、衬砌注浆，其中，施工人员应当根据施工环境的具体情况，分析地下水、地形地势以及土质的特点，以此制定具备针对性的方式维持开挖面的稳定，开挖面稳定性的处理方法包括压缩空气的支撑、机器设备的支撑、土压平衡支撑以及自然稳定等。盾构机拥有压力舱与刀盘，主要用途为保持其稳定性，而盾形壳的主要作用是保持围岩的牢固，而其衬砌管片与壁后注浆则为其主要工作机构。
2地铁盾构施工的技术特点
（1）地铁盾构施工能够降低其对于施工环境的要求，减少对周边居民以及建筑物的影响，盾构施工仅需占用其基坑部位的施工场地，而无需占用整条地铁的沿线。同时，该施工方法噪音较低且振动不强，不影响地面的正常交通，适用于较深、土质较松的土层。（2）施工精度高是盾构施工另一典型特征，盾构机的制造准确度较高，能够有效控制其误差，在盾构行进过程中，施工人员能够有效调控隧道挖掘的轴线。（3）盾构机在行进过程中只可前进、不可后退，且为单排行进，在施工过程中一旦出现机器故障将出现施工事故，因此，盾构施工的风险性大、安全度低，相关人员应当提高对前期准备工作的重视。（4）盾构机只可利用于某一些专门的区域，设备的组装制造需要考虑隧道的深度、宽度以及施工环境的地形地貌。
3地铁盾构施工技术要点
某地铁全长20km，沿线会经过17座车站，地层主要以粉细砂、中粗砂、粉质粘土等为主。根据工程地质条件和周边环境，选择盾构浅埋暗挖法的施工区间隧道大概有20个，各区间隧道的断面开挖跨度大约在6.2m-15.2m之间，其中沉降值大约在10-200mm之间，并且其中部分地段洞顶存在砂层，在进行开挖时，地表沉降会逐渐扩大，尤其是横向和纵向范围，超出开挖两侧，出现沉降裂缝。为了保证地铁工程盾构施工质量，必须不断改进和完善施工技术。
3.1盾构机掘进施工的技术要点
盾构机掘进是整个地铁施工的关键环节，也是建设地铁工程的技术要点，盾构掘进过程是盾构机进出洞之前的重要工作，主要施工原则是减小盾构施工对周围环境的影响，尽量减少对周围土体的影响，技术关键是确保盾构开挖面的稳定性。盾构掘进阶段对盾构姿态的控制始终是关键环节，主要是由十个参数控制，其中包括注浆量与方式、盾构坡度、盾构姿态等。在施工过程中，现场实测手段是参数优化和匹配的前提，可以适当结合地表沉降观测进行参数优化试验，实现盾构开挖面的稳定性。
3.2盾构机进出施工场地的技术要点
盾构机在进入施工洞时，必须确定相关技术要点和参数，并严格控制进洞技术，这是保证盾构机进洞和施工的重要基础。在施工过程中，需要不断修正和纠正盾构机轴线，以此有利于确定隧洞的方向和长度。盾构机在出洞前，需要提前做好准备工作，要对出动的技术条件进行审查和控制，从而保证盾构机的防护。
3.3盾构拼装
目前，我国在地铁施工中所运用的盾构机，其盾头由生产产家直接拼装完毕后运输至施工现场，但是目前在我国许多地区，运输条件及运输能力相对落后，盾构掘进机的盾头部分都是在生产厂组装完后整体运至工地。但我国很多城市地处内陆，道路运输条件和通过能力有限，通常只能进行分体运输，也就是将盾头划分为主机、上盾壳、下盾壳以及刀盘几个部分分别运输，然后于始发竖井内拼装。在盾头的几个组成部分中，单件重量高达三十吨，因此，现场起重装置必须利用大型汽车吊。
3.4出洞
出洞前大约20天左右要在洞门上呈米字型开出9个样洞，观察加固土体的情况并取样。根据样洞流水情况和样土气味判断加固是否满足出洞要求。其中流水要是清水而不含有流沙等杂质，样土要有水泥的味道，如果不能确定要联系进行再次加固。当土体加固满足条件后，要进行铰链板和袜套防水装置的安装。
满足出洞条件并通过专家会议验收，开始洞门的破除。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆洞门凿除要尽量连续施工缩短时间检查水土流失，降低风险。期间要对洞门上密封装置检查免得损坏。洞门凿除完毕后盾构机可以开始靠近洞门，尽量使用两腰千斤顶使盾构机水平运行，当刀盘靠上土体可以开动刀盘减少正面的阻力，开始建立土压平衡。这时候应该在次检查洞门防水装置，开动刀盘前要确保刀盘没有碰到导向轨道和放水装置。刀盘接触到土体出洞成功。
3.5正常推进
进入正常推进阶段，就是按照试推阶段收集的数据进行尽量快的推进。轴线的控制：平面和高程要控制在正负50以内，每推进一环盾构司机根据测量人员的报表调整纠偏量和千斤顶四个区域油压，使管片的偏移量在合理范围以内，并判断未来环的偏移量。高程的控制还应该用垂球吊超前量，超前量要得到保证，否则盾构机会造成高程的难以调解。
为了保证隧道质量管片连接件一定要拧紧，否则容易造成隧道的上浮。连接件的初紧和复紧工作要在实际工作中去寻早技巧，不能蛮使力，比如环向螺栓要等出了盾尾才能复紧效果很好，纵向在倒数第二环推进当中才有很好的效果。作为质量员检查拼装质量是每日的一项重要工作。
3.6进洞
盾构的进洞地基加固和出洞验收要求一样。在盾构机将要进入加固区前要反复核对平面和高程偏移量，和实际洞门偏移量相比较，调整高程向上3～5公分，核对管片里程进入加固区要调整施工参数。停止同步注浆。当盾构盾尾将要全部露出，在里边大约10公分完成第一次进洞。停止推进，进行防水加固。3天左右后完成第二次进洞。
3.7始发
以上准备工作结束后，盾构机便可以开始行进，将千斤顶顶在反力装置上，启动机器即可推动机器前进。在切削刀盘进入土体之前，为了避免隧道土体被突然削切而发生土体坍塌，施工人员应当利用螺旋器注入粘土，保障土压舱的满载，才可启动机器挖掘土体和排土。
3.8盾构的掘进
在盾构机完全进入后，必须按照挖掘方案行进，这一环节的工作由信
息化系统进行控制。当盾构机器设备在掘进过程中出现误差时，可以利用信息化系统控制其油缸，保障盾构机行进方向的准确性，同时，在确保土压平衡的前提下，通过对刀盘转速、螺旋输送速度的调整，进而保障挖掘与排土的速率基本一致。
4地铁盾构施工技术改进的方法
4.1开挖技术改进
因为工程盾构施工的开挖工序，在隧道公布位置埋设小导管，用于注浆护顶，但是人工分台阶开挖的方式，上台阶和下台阶之间相距1.5倍洞径左右，其中开挖上导台阶时，管棚的重要作用是护顶，隧道上方正常情况下，不会出现塌方事故。但是在施工过程中，掌子面的稳定性可能会出现问题，并影响到整个隧道的稳定性，所以应该在开挖技术应用的前提下，加强掌子面的稳定性工作。而对于下半断面，检查地层的完整性，对断面面积较大并且地质条件不佳的区域，融入CRD施工技术，利用盾壳保护隧道的顶部，从而借助土压平衡维持掌子面的稳定性，保证围岩稳定性处于标准状态，再进行全断面开挖。
4.2支护技术改进
在开挖的同时，借助复合衬砌的支护法，其中初期支护以人工操作的方式，联合喷射混凝土、钢拱架支护等，形成盾构承载结构体，承受盾构施工过程中产生的载荷。在此期间，初期支护属于柔性支护体，就可以在位移的允许值范围内，但是必须重视其中潜在的不安全隐患。而二次衬砌是利用模板台车，现场模筑混凝土，和初期支护共同发挥承载地铁隧道永久荷载的作用。其中开挖、顶管片衬砌拼装等都可以在盾壳的保护下进行，还能够有效保证混凝土的抗渗性能，提高支护的机械化程度和可操作性等。
5结论
随着城市化进程的不断推进，地铁建设的范围不断扩大，而盾构技术的关键作用越来越凸显，相关技术人员只有充分了解该技术的基本工作原理、特征，机器施工技术，才能进一步发挥其价值，提高地铁施工的建设效率，进而促进我国城市交通的便捷与发达。
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论文作者:许旸
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/15
标签：盾构论文; 地铁论文; 隧道论文; 技术论文; 管片论文; 稳定性论文; 施工技术论文; 《基层建设》2018年第1期论文;