摘要：盾构法以其安全、高效、环保等诸多优势，在地下空间建设领域得到了极为广泛的应用，尤其成为城市地铁建设中最常见的施工方法，本文从隧道轴线、衬砌质量、隧道渗漏、地表沉降等方面，对地铁盾构隧道施工质量控制要点进行简要分析，为工程建设提供一定参考。
关键词：地铁；盾构隧道施工；质量控制
引言
盾构法作为较为成熟的隧道施工工法，在国内已有多年的实践应用，但基于工程地质与水文条件的差异化与不确定性等因素，施工中较易出现轴线控制偏差、管片破损错台、渗漏水、地表隆沉等问题，分析研究盾构法隧道施工质量控制要点、预防质量问题发生具有十分重要的意义。
1.盾构法隧道施工常见质量问题及相关控制标准
盾构法隧道施工中，常见的质量问题主要归纳为轴线超限、管片错台、管片破损、隧道渗漏、地面沉降隆起等几个方面，轻微质量缺陷可通过采取相应措施进行处理，严重质量缺陷则将对永久隧道结构造成较严重危害，施工过程中需加强控制，避免质量问题的发生。
1.1地铁隧道轴线控制标准
规范要求，盾构法施工过程中隧道轴线平面位置和高程偏差允许范围为±50mm；地铁隧道建成后轴线允许偏差为±100mm，当衬砌结构平面位置和高程偏差超过±100mm则出现轴线侵限问题，一般要通过设计调线调坡来解决；如果轴线偏差超过设计调线调坡允许范围，则造成严重质量缺陷。
1.2管片错台控制标准
盾构隧道管片错台指每环相邻管片间的高差和纵向相邻环间管片的高差，也称衬砌环内错台和衬砌环间错台。规范规定，地铁隧道管片在盾尾内拼装完成后，每环相邻管片间允许高差5mm，纵向相邻环间管片允许高差6mm；隧道建成后，每环相邻管片间允许高差10mm，纵向相邻环间管片允许高差15mm。管片错台超出允许范围，不仅影响隧道的外观质量，同时会造成结构受力改变，造成管片碎裂、隧道渗漏水等问题。
1.3隧道防水控制标准
盾构隧道渗漏一般指管片环、纵缝之间或结构表面出现湿渍、滴水、线漏、漏泥漏沙等问题。规范规定，盾构法区间隧道结构防水等级为二级，顶部不得滴漏，其他部位不得漏水；结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000，任意100m2防水面积上的湿渍不应超过3处，单个湿渍的最大面积不应大于0.2m2。隧道工程中漏水的平均渗漏量不应大于0.05L/m2•d，任意100m2防水面积渗漏量不大于0.15 L/m2•d。
1.4地表变形控制标准
盾构隧道施工中，常常因压力控制不佳、壁后注浆不得当等方面原因，造成相应的地表隆起或沉降，严重时对地表建（构）筑物、地下管线以及地面公众安全造成较大影响，施工中一般允许地表变形量范围为+10mm~-30mm。
2.常见质量问题原因分析及施工控制措施
2.1隧道轴线超限
（1）地层条件复杂。很多情况下，盾构处于上软下硬、软硬不均的复杂地层环境中施工，加之地下水压作用等多方面原因，盾构纠偏调整困难，导致姿态不断恶化发展最终造成隧道轴线超限。盾构隧道施工前，应深入了解区间所处地层环境，合理进行盾构机选型及刀盘刀具配置，制定有针对性的推进方案，施工中结合地层变化适时调整各项推进参数。
（2）测量导向误差。仪器精度、内业计算、数据输入、外部影响等方面因素，都会导致相关测量数据错误，造成盾构按照错误的数据推进。施工中要加强测量工作管理，做好多级测量、仪器校验、测点保护等工作，辅以人工测量校核自动导向系统误差，降低误差影响。
（3）隧道上浮。管片脱出盾尾后，需通过壁后注浆浆液填充管片与开挖围岩的环形间隙，浆液起到抑制地表沉降作用的同时，还有包裹固定管片、防止隧道渗漏的作用。当注入的浆液尚未凝固而不足以稳定管片时，管片自重与地下水及浆液产生的浮力存在差值，管片有上浮趋势，造成轴线超限。施工中应注意同步注浆及二次注浆质量，做好浆液材料、配比、凝结时间、注入压力、注入量等方面的控制工作，使浆液有效填充围岩空隙，对管片尽早形成包裹固定效应。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，要加强隧道变形监测工作，出现问题及时采取相应措施。
2.2管片错台
施工中造成管片错台的原因有很多，如地质环境、人员操作、浆液注入、掘进纠偏等都会引起管片错台，常见的几种引起管片错台的因素分析如下：
（1）拼装操作不规范。管片拼装是控制管片错台的重要环节，拼装人员的操作熟练程度与责任心直接影响管片拼装成型质量。管片型号选择错误、盾尾泥水杂物未彻底清理、拼装平整度不佳、螺栓紧固及二次复紧不到位等不规范操作，势必造管片的错台。应提高拼装人员的责任意识，施工中做好管片选型、规范拼装操作，加强螺栓复紧、拼装区域清理工作。
（2）注浆控制不得当。隧道上浮可造成管片连续错台，施工需结合地质水文情况，科学拟定壁后注浆的浆液配比、凝结时间、注入量等参数，避免或减小因浆液问题造成的隧道上浮而带来的管片连续错台。需要注意的是，要严格掌握同步注浆及二次注浆的注入压力，压力过大会带来局部管片受力不均，发生变形错台现象。
（3）盾构姿态不理想。盾构在地层中推进是一个不断的纠偏过程，盾尾间隙随盾构姿态的变化而变化，盾构姿态控制不理想、纠偏幅度过大过急，都会造成盾尾间隙不均匀甚至局部没有间隙，此情况下盾构推进时，极易产生管片错台、外弧面碎裂以及盾尾刷损坏等问题。推进过程中，应尽量保证盾构轨迹平稳，姿态调整宜勤宜缓，使管片环在盾尾保持相对居中、盾尾间隙均匀，减少因推进姿态不佳造成的管片错台。
2.3管片破损
主要原因及控制措施分析如下：
（1）盾构推进控制不佳。盾尾间隙不均匀甚至没有间隙，推进中造成管片外弧面碎裂破损。施工中平稳调整盾构姿态、合理进行管片选型，保持管片环在盾尾相对居中拼装、间隙良好。
（2）人为操作不规范。要规范管片的运输与存储，避免因磕碰等外力原因造成管片缺边掉角；提高拼装成环质量，从而避免在推进顶力作用时的管片崩角。
（3）注浆压力控制不得当。施工中应合理控制壁后注浆压力，压力过大可能导致成型隧道局部应力改变，造成管片错台甚至局部破损。
2.4隧道渗漏
主要原因及控制措施分析如下：
（1）止水条粘贴不佳及损坏脱落。橡胶止水条应规范粘贴，防止在管片存储运输过程中造成损坏，避免遇水失效。
（2）管片错台及外弧面破损。较严重的管片错台及破损会造成相邻管片的止水条不能有效挤压接触；封顶块插入易造成止水条移位脱落，施工中应注意止水条的保护。
（3）壁后注浆效果差。围岩与管片间环形间隙通过浆液填充，凝固的浆液起到包裹固定管片、隔水防漏的作用。要科学设定浆液配比、注入压力、注入量等参数，保证注浆效果。
2.5地表沉降隆起
（1）地层条件影响。盾构施工过程中，不同地层所反映出的地表变化各有差异，土层的含水量、孔隙率以及渗透系数等是影响地表变化的重要因素。施工前应对区间地层条件充分了解，制定相应的推进方案。
（2）盾构平衡压力控制不佳。应结合地质、埋深等因素精确控制盾构平衡压力，做到推进压力与水土压力平衡，保持开挖面稳定。
（3）注浆控制不不得当。对壁后注浆浆液自身性能、注入量、注入压力的控制是影响地表沉降的重要因素，施工中需合理掌控，确保围岩空隙填充效果。
结语
作为城市地铁建设中常见的施工方法，盾构法隧道施工已较为成熟，但一些质量问题仍时常在施工中出现，只有不断的分析总结并在施工中采取科学有效的措施，才能预防或减少质量问题的发生，使地铁隧道建设质量得到不断提高。
参考文献：
[1]贾文恺.地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析[J].工程技术研究，2017，（9）：67-68.
[2]黄荣.盾构施工质量控制重点及措施[J].建筑机械化，2016，37（2）：46-47+69.
论文作者:张德良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
标签：管片论文; 盾构论文; 隧道论文; 浆液论文; 轴线论文; 地表论文; 压力论文; 《基层建设》2019年第7期论文;