摘要：盾构法隧道工程是一项综合性施工技术，通过多年来前人的不断摸索和实践已经形成了一套比较成熟的技术，本文就本标段施工中存在难点以及应对措施做简单阐述，供大家参考学习。
关键词：浅覆土 大坡度 防溜措施
1 工程概况
1.1工程简介
成都地铁4号线二期工程本标段位于成都市龙泉驿区，线路由西向东方向敷设。区间隧道纵坡坡度16‰～28‰。线路最大埋深约18m，最小埋深约为4.1m，最大平面曲线半径2000m，最小平面曲线半径700m。根据地铁设计规范和线路的纵坡条件，设置一处联络通道兼废水泵房。
始发端头隧道范围和上覆土主要为黏土层和黏土夹卵石层，最小覆土埋深4.1m。到达端头隧道范围和上覆土主要为黏土层，其最小覆土埋深6.4m。始发端与到达端均无管线及建（构）筑物。
2工程重难点及应对措施
2.1浅覆土、大坡度始发控制措施
区间隧道盾构始发端头实际覆土5.4m及到达覆土5.7m以及隧道位于相对饱和土层中，会受到水的浮力，当浮力超过隧道上覆土重量和隧道及隧道内设备自重时，隧道将上浮。当管片脱离盾尾时，隧道被包围在壁后注浆的浆液中，受到浆液的浮力比在饱和土中受到的浮力要大得多。同时，盾构推进挖出土方导致地基卸载，拼装好的隧道会受到地基回弹的作用向上偏离中心轴线。在浮力和地基回弹共同作用下，隧道上覆土产生隆起，若最大隆起值得不到有效控制，覆土层将被顶裂，产生透水裂缝，河水沿透水裂缝涌入盾尾将严重影响隧道和隧道施工的安全。在施工过程中加强盾构掘进参数及壁后注浆回填，另外将根据设计要求，若盾构区间实际覆土小于6m时，应采用铺钢板堆土袋反压等方案确保盾构施工安全。
由于区间始发的端头为浅覆土、大坡度，施工过程中土仓压力的控制及注浆效果都很不利，为此始发端的土仓压力实际设定值将小于理论，以防止地面隆起；大下坡对注浆控制也是很不利，为了防止浆液倒流，在同步注浆的过程中，设定额定的注浆压力，当注浆过程中注浆压力达到设定值，注浆的效果达不到预期的目的，这时将采用 “封环”的形式进行双液注浆，注浆量达到理论注浆量的85%以上时，即可认为同步注浆完成。施工时根据地表沉降监测反馈信息，结合洞内采用其他手段探测管片衬砌背后有无空洞的方法，综合判断是否需要进行二次注浆。二次注浆采用双液浆作为注浆材料，能对同步注浆起到进一步补充和加强作用。同时也是对管片周围的地层起到充填和加固作用。
2.2管片防上浮技术措施
本标段的始发及到达段覆土较浅，地下水较丰富且始发段浅覆土在修建高速公路期间已经扰动。在盾构机掘进过程中，由于盾构超挖，使得开挖的隧道偏大，而在这种地层下开挖，隧道的成型较好。虽然进行了同步注浆，但在隧道管片和围岩之间的注浆浆液还是属于软弱层，成型后隧道管片没有较大的刚性支撑，在推进过程中产生变形，超过隧道限界。由于本工程地下水位较高，最终使得管片基本上浮。管片防上浮的措施如下：
（1）了解隧道所经过地段的地质情况，包括里程、土层分布、深度、强度、含水量，预先制定不同地段的掘进措施。在掘进过程中，及时调整掘进速度、刀盘润滑剂添加量、掘进模式等施工参数。
（2）改变砂浆配比，提高水泥用量，降低浆液初凝时间，及时、足量注浆，提高固结效果。
1）同步注浆量和浆液质量
因该隧道处于泥岩地层，围岩结构自稳性较好，但裂隙发育，在施工过程中的同步注浆浆液质量必须缩短胶凝时间及填充必须密实，避免造成成型管环上浮，每环的压浆量一般为建筑空隙的180％～200％，为5～5.5m3/环，采用可硬性浆液，胶凝时间小于5小时，具体压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据选定。根据施工中的变形监测情况，随时调整注浆参数，从而有效地控制轴线。
2）二次注浆补充
管片脱出盾尾倒数第3～4环采用水玻璃和水泥双液浆进行二次补浆，控制管片上浮。水泥浆水灰比1：1，水玻璃：40Be´原液，水泥浆液：水玻璃=10：1；胶凝时间20S左右，注浆压力控制在5bar以内，每隔5环～10环一注并且形成环箍（止水环）。
2.3防溜车技术措施
由于始发段处于28‰的大下坡，渣土运输车、管片运输车、砂浆运输车等设备的驾驶人员应保证车辆人力制动机的状态良好，损坏时要及时维修处理，车辆必须保证人力制动机作用良好。应根据实际情况配备足够数量的防溜器具，如防溜铁鞋。
施工期间应严格重视电瓶车、渣土运输车、管片运输车、砂浆运输车的防溜车，具体措施如下：
1）电瓶车、渣土运输车、管片运输车、砂浆运输车等机械方面首先从机器性能入手，保证电瓶车的安全正常使用，安排专业人员对电瓶车进行定期和不定期安全故障排查，具体包括对电瓶车底盘刹车瓦磨损程度和间隙检查，刹车气缸、刹车三角杠杆动作灵敏度，空压机启停操作和空气压力要求标准气路密封性能等，及时排除各种机械安全隐患将事故消灭在萌芽阶段。
2）对电瓶车司机定期进行岗位培训和安全教育，保证持证上岗，思想上要认识到安全施工的重要性，保证上班时间精神紧张不懈怠，时刻把安全第一放在心上。
3）洞口指挥和勤务工及时做好电瓶车进出的安全协调工作，及时控制进出道岔和安放防溜车铁鞋保证洞口位置不出安全事故。在隧道内随车员要及时通知隧道工作人员电瓶车进出并且切实协助司机做好电瓶车停靠工作，及时安放铁鞋和防撞链或者液压防溜车装置，保证电瓶车使用的安全进行；出渣期间，每一斗渣土的停靠都要及时安放铁鞋，保证电瓶车的安全停靠。如下图所示。
图1 防溜车装置图
4）司机交接班时，必须仔细检查蓄电池砂箱制动装置、车灯、喇叭等，确认完好后试运行；司机离开电瓶车座位时，必须切断电源，收起转向手把，扳紧车闸，但不准关闭车灯；司机在行车时，要随时注意机车各部位运转是否正常，发生故障及时修理。
5）不准倒转刹车，不准用其他金属物代替机车保险丝。
6）电瓶车在坡度较大隧道中行驶，接近弯道、道岔、行人较多的地点时应减速行驶，并在40m外鸣喇叭，作好刹车准备。
7）各类机械设备的防溜措施，均须确认止轮牢固可靠。使用人力制动机或人力制动机紧固器防溜时，须拧紧制动机；使用铁鞋（止轮器）防溜时，鞋尖（止轮器）应紧贴车轮踏面，牢靠固定。
8）严格控制机车在大坡度下的运输能力，以目前的施工情况，每环掘进所开挖的渣土，应分两次运输至洞口出渣口。
3总结
盾构法隧道工程是一项综合性施工技术，它是基于电器、液压、动力传感、测量监控及各种信息化为一体的新型施工工艺。通过多年来前人的不断摸索和实践已经形成了一套比较成熟的技术，随着社会的不断发展前进，面对越来越多的城市轨道交通枢纽的开工，由于盾构施工相对来说高效快捷、安全可靠、对环境的污染较小。因此发展前景相当美好，对我们转型中的企业也是相当有利。此次始发的首台盾构“江源一号”对于我们是一种很大的考验，同时也增强了我们积极学习新技术的欲望。相信在我们大家的一起努力之下，我们的盾构施工业绩将会慢慢增添新的篇章。
论文作者:张雄伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
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