摘要：随着地铁建设项目的逐渐增多、建设规模的不断扩大，我国地铁施工技术体系已经逐渐趋于成熟。但在某些方面仍存在欠缺，施工技术水平参差不齐，与国外发达国家相比依旧处于发展阶段。地铁建设是一项十分复杂、系统的工程，具有规模大、周期长等特点，因此有着十分严格的技术要求。随着我国整体经济水平的提高，地铁已经成为人们日常出行的重要工具。作为地铁工程建设中的关键技术，盾构施工技术在隧道挖掘过程中具有不可或缺的重要作用。基于此，文章对地铁盾构施工技术要点、技术改进策略进行了深入的研究。
关键词：地铁工程；盾构施工技术；隧道
引言：盾构法施工周期短，施工成本相对较低，自动化程度高。它可以实现施工现场的有序施工，在地铁隧道施工中得到了广泛的应用。为了执行与盾构法地铁隧道的建设必须高度重视加强施工质量控制 , 明确的施工质量控制的重点保护方法 , 并制定有效控制措施 , 确保地铁隧道的施工质量和安全。
1.概述
地铁隧道施工不但可以适应各区域的不同地质特点，而且能够满足不同水文条件下地铁隧道施工的实际情况。地铁隧道盾构施工技术采用盾构设备通过掘进的方法实现对地铁隧道的土层挖掘，在地铁隧道盾构机械推进的过程中同时进行衬砌、锚固、注浆的操作，能够有效控制地铁隧道施工中的地层沉降和地面移动，具有环境上、效率上和安全上的优势。地铁隧道盾构设备由切割部分、支撑部分和辅助部分组成，切割部分的关键设备是刀盘，支撑部分的主要设备是支撑环，辅助部分主要集中在地铁隧道盾构机的尾部，由各类辅助体系和设备构成。因此，地铁隧道施工中常见的盾构设备主要用于圆形隧道的挖掘，对于城市地铁特殊的椭圆形和半圆形隧道形式也有着良好的适应性，特别在地铁隧道工程进入到黏性土壤、砂石层面、断岩层面、复杂地层等特殊区域，地表建筑物数量多、地下管网复杂的情况可以通过设备结构的附加、减少和优化提升地铁隧道盾构施工的稳定性和效率性。当前地铁隧道盾构施工进入到高难度、全范围的阶段，地铁隧道盾构施工更是在水下地铁隧道建设、大跨度地铁建筑物、复杂隧道、车站有着普遍的适应性。
2.地铁盾构施工要点简析
2.1掘进技术要点
盾构系统具有较强的整体性，可划分为诸多内容，如注浆系统、支撑系统、挖掘系统等。为有效提高地铁工程整体施工技术，应该对盾构机掘进方案进行优化，了解并掌握盾构机掘进要点，从而最大程度地降低地铁盾构施工对周围环境产生的影响，提高盾构开挖面的稳定性、整体性。对盾构施工技术科学有效的控制，能够显著提升盾构掘进效益，要对注浆方式、注浆量、施工环境分析等方面进行考量。
2.2不良地质施工要点
地铁工程建设过程中，难免会遇到不良地质，如粉质黏土层、淤泥质土层等。在地质情况相对较差的法，提高土舱中的压力，以避免出现地面沉降的情况。还可以根据具体的情况，通过土舱加泥的方式降低掘进过程中喷涌现象的发生率，保证各个施工环节能够互相协调，进而提高地铁盾构施工的整体质量和效率[1]。环境中作业时，为保证施工质量，需要借助特殊盾构。
2.3地铁隧道盾构施工的关键参数和细节控制要点
盾构施工中要强化对盾构机运行参数和细节的管控，一方面，要严格规范盾构施工的出土量，一般控制盾构施工的土仓压力大小，避免盾构施工产生超挖或欠挖的问题，确保盾构施工的效率，提升盾构施工的经济性。另一方面，盾构施工中盾构设备不能频繁变化姿态，要确保运行的连续性，其中纵坡的变化范围要严格标定在2‰，以做到对盾构施工设备的有效利用与持续工作的保障。此外，盾构施工还要做好注浆环节的细节控制，要通过注浆量和混凝土比例控制的方式及时进行注浆操作，提升盾构施工的适当性和合理性。最后，要注意盾构机、注浆机、配套设备的日常养护和故障处理工作，提升机械和设备运行的稳定性，预防小故障的积累而产生的停机、停工大事故，提高盾构施工的效率性和经济性。
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3.地铁盾构施工技术改进策略
3.1开挖技术的改进
盾构机掘进是地铁施工过程中的重要技术，为了提高地铁盾构施工的速度与质量，必须对地铁开挖技术进行改进[2]。在无特殊因素的干预下，地下隧道大部分时间都处于开挖状态，为能够对隧道进一步深入检测，自动化检测技术方案具有不可或缺的作用。该技术具有人工测量所不具备的优势，能够实时掌握隧道结构的变形情况。对于部分地质条件相对较差的环境，可以采用渣土改良、带压开挖等方式保护土压平衡，防止出现地面塌陷或沉降的现象，提高施工质量。
3.2支护技术的改进
地铁隧道开挖过程中，传统的支护技术是灵活支护，能够在可接受范围内进行位移，但是存在潜在的安全风险。盾构机的盾体本身就是良好支护体，依靠复合衬砌，能够形成安全性较高的盾构承重结构体。在此基础上借助注浆法、冻结法等支护方法，盾构施工技术能够对地层进行大幅度改良，避免地面出现沉降现象，不仅保证了掌子面的稳定性，并且在一定程度上提高了地铁施工的整体质量。
3.3防水技术的改进
地铁隧道开挖过程中，除需要注意支护措施之外，还需要重视防水工作。盾构机的使用能够将压力施加在工作面上，进而保证水压力及土压力之间达到平衡，可有效控制土层内水，在最大程度上降低土层内水渗入隧道的可能性。使用盾构施工技术，首先需要确定盾构机的结构，不同结构的盾构机其性能也存在一定差异。如钢刷密封盾构机具有很强的防水性，能够有效避免渗入地下水。隧道开挖前，应该针对防水问题进行仔细研究和讨论，利用管片结构防水、在管片外涂防水层、二次衬砌、注浆等多种措施，提高整体工程质量的防水性能。
4.质量控制重点
4.1特殊地质的处理
要注意关键节点、重要参数、核心位置的控制与规范，这样才能提升盾构施工方法的准确性，体现盾构施工的质量控制目标，更好地发挥盾构施工方法的优势。一方面，要控制盾构施工技术使用中地面的形变量，对于一般位置形变量的范围要控制在25±5mm的波动区间内，对于特殊隧道、特殊地段其形变量的范围要控制在10±5mm的波动区间内。另一方面，盾构施工进入到复杂地层和特殊土壤，要严格控制盾构施工的出土量，平衡内外压力，同时要通过控制注浆量、盾构机运行姿态等方式提升盾构施工的稳定性，顺利通过复杂环境和特殊地层。此外，要控制盾构施工的行进速度，一般以50cm/min为宜，这样不但有利于控制盾构施工地形的形变，而且有利于平衡隧道的内外压力，提升盾构施工的安全性和稳定性。
4.2管片施工控制等
盾尾和管片接缝是瓦斯泄露的第2大通道,在采取封堵措施的同时,通过提高管片拼装质量也能起到一定的作用。所以管片从制作、运输和下井全程要抓好质量管理,实行三检制,不让一块破损管片用于正式隧道。合格管片要进行盖章,严格把好质量关。做好管片选型,避免盾尾将管片和止水条损坏,地层中瓦斯从破损处泄露入隧道。工班要配备熟练的管片拼装手,严格控制管片拼装错缝、错台,避免管片碎裂现象,保证管片拼装质量,有效地防止瓦斯从盾尾和管片接缝泄露。结论:盾构法是地铁隧道施工过程中非常重要的措施。因此，有必要制定良好的施工计划，综合分析各种影响因素，严格控制施工过程和质量，努力不断提高工程施工的综合效果
结语
综上所述，文章首先简单阐述掘进技术、不良地质施工等技术要点，其次对开挖技术、支护技术及防水技术的改进方法进行研究。盾构施工技术在地铁建设中具有十分重要的作用。为有效保证地铁施工质量，提高整体安全水平，盾构施工技术的改进具有十分重要的现实意义。
参考文献
[1]王杰.地铁全断面风化砂岩盾构施工关键技术研究[J].冶金丛刊,2017(5):58-59.
[2]李俊威.地铁盾构法施工中盾构机转接始发技术研讨[J].工程建设与设计,2018,No.389(15):210-211+214.
[3]毕惠平，夏明耀．盾构姿态自动控制技术的应用与发展[J]．地下空间，2018，32(1):62－65
论文作者:刘瑜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：盾构论文; 地铁论文; 隧道论文; 管片论文; 施工技术论文; 技术论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第32期论文;