中水北方勘测设计研究有限责任公司 天津市 300000
摘要：市政隧道与轨道交通相交段施工时，可能对轨道交通的结构安全产生较大的风险。合理确定轨道交通和市政隧道施工先后顺序，并采取可靠保护措施，是降低轨道交通安全风险的有效途径。通过成都地铁４号线与温泉大道隧道工程相交段案例，介绍了一种设计方案，在地铁盾构施工前，进行市政隧道基坑开挖，施作地铁盾构区间上部保护隔离层以及市政隧道的底板与抗拔桩，在抗拔桩中设置预应力锚索，采用后张法张拉预应力，土体稳定后，掘进轨道交通盾构区间，最后结合分批释放预应力，依次施作隧道框架结构、隧道上部的地下空间结构。通过有限差分分析计算可知，设计方案是合理可行的，且抗拔桩预应力可有效降低了盾构区间的结构安全风险。
关键词：市政隧道；轨道交通；地下空间开发；保护隔离层；预应力
引言
当今时代，城市轨道交通已经成为整个城市交通系统当中的中坚力量，从而使得盾构施工技术的使用率显著提高。在应用盾构技术的过程当中，主要是利用盾构机在规定的范围内进行隧道的开挖及出渣，同时也能够对隧道的内部进行衬砌和适当的灌浆，最大程度地避免岩石以及开挖面有坍塌的情况出现。其在不对外界环境造成影响的前提之下，进行轨道交通隧道的施工。从实际的角度而言，盾构在整个工程的施工当中消耗的成本占总成本的40%以上，是轨道交通建设投资当中的重要组成部分。文章围绕城市轨道交通隧道盾构施工关键技术展开一系列的叙述。
1盾构的特点及类型
1.1盾构技术的灵敏性
通常情况下，盾构技术的灵敏主要是在城市轨道交通隧道盾构的施工过程当中盾构的直径与长度比。另外，因为盾构自身的尾部可以根据实际情况进行随意调整，而头部则无法改变，由于盾构处于地层的包围之中，进行正式的施工作业之前在管片和盾构的尾部之间留有一定大小的空间，保证后续的相关施工环节都能够顺利开展和进行。另外，在实际施工的过程当中，相关的工作人员可以对盾构的状态进行调整，缓解盾构对施工条件的限制。如果盾构周围的环境为黏土层，整个土层都处于半固体的状态，如此一来，在进行盾构施工的过程当中，盾构的头部进入切口之后将无法移动，从而使得盾构的切口位置不够科学合理。在进行地下施工之时，盾构的切口可以通过人为的方式进行改变。从总体角度而言，盾构技术的灵敏性可以通过对盾构自身进行调节来表现。
1.2盾构的几种类型
城市轨道交通隧道施工的整体质量会因为盾构的性能而受到很大影响，盾构的性能能不能够符合实际工程的需求，会对整个施工都产生关键性的影响。因此，在进行工程建设之前，正确地选择盾构的类型非常重要，这也决定了是否能够继续进行后面的工程施工。一般而言，盾构类型命名主要是以盾构正面机械形式而定的，在完成盾构正面机械作业的过程中，必须正确对其排土、支护以及挖土3项技术进行准确掌握：（1）排土则需要运用适当的方式与精准的技术成功将盾构的泥土疏松至地面，确保整体工程能够更好地完成。（2）支护则需要防护在施工过程中可能出现的崩塌等现象，保护盾构。（3）挖土需要在符合整体施工方案的条件下，保证工程所需的空间范围大小，择优方位进行开挖。在施工之前需要依据工程的实际情况选择恰当的类型来完成施工。
2管片拼装环缝衬垫作用
2.1错缝拼装
错缝拼装的每一个管片彼此之间相互牵制和固定，使得圆环不容易发生形变，能够保持良好的圆度，在一定程度上增加隧道整体结构的刚度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是其环缝压缩量无法进行误差累计，通过管片内的应力可以对其进行改善，从而使得施工应力有所增大，骑缝管片在骑缝处很容易使管片产生纵向的裂缝。使用橡胶软木衬垫，能够使之在外力的作用下产生形变。盾构推进施工当中，要想对盾构的姿态进行有效的控制，应该保持圆环处于稳定的状态，并且各个管片能够受到不同的顶力，环缝的压密量之间存在差异。如果纠偏同向多环，则会造成环缝累计压密量过大，从而使得环面的平整程度无法得到有效保证，需要利用相应的工具来进行纠平。所谓错缝拼接，实际上指的是利用衬垫产生不同的压密量，对管片制作宽度的误差进行有效的调整和控制，最大程度减少施工应力，进而能够防止管片出现纵向开裂的情况。
2.2通缝拼装
通缝拼装使圆环易变形，并且连周围相隔的圆环都会受到一定程度的影响。另外，在进行地下隧道盾构的施工作业时，由于隧道的刚性较低，较易产生纵向的形变，再者不同圆环之间承受的顶力都有部分差异，因此会发生圆环面不平的现象。
3盾构技术进洞时的相关技术措施
由于管片形成的较大顶力，切削前端的压力会由于盾构处于孔内而消除，若盾构进行往前推进，顶力也会慢慢地降低。在进行混凝土作业时，为防止由于盾构进行作业而使管片移位，需要使管环的纵截面增长，以便更好地对管片进行拉拔，使其更加牢固。运用这样的方式会有一点的成效，但是需要消耗较多的时间与人力，所以当其进入洞中后需立即拆除。在盾构进行挖掘作业时，孔与盾构的前进方向一致，因此会使密封设备受到一定程度的损害，导致密封度不完全，会达不到方案中预定的密封程度。然而若以气封的形式来完成密封，则可以较好地达到整体密封要求。首先需要保证孔已经被埋，才可以进行气囊的放置，确保盾构不受损。气囊应选择多圈形式，且每个气囊要有独立的气管。依据屏蔽入口的实际情况来设定气囊的安装个数。当屏蔽从气囊区域移开，则需立即对气囊进行充气处理，保证气囊能够与隧道的表面相贴合充气后的气囊会产生一定的张力，这样会在隧道洞日的缝隙中产生密封圈，而气囊中气体的压力会对洞口产生密封作用。其中需要特别注意的是，在屏蔽件进入孔内时，需要保证气囊不被损坏。
4制定安全预案
在进行城市轨道交通隧道工程建设时，会有较多的安全问题需要注意，风险也相对较高，因此在进行工程建设前，需要考虑到各种可能存在的安全问题，以及做好相对应的预防措施和解决办法。此外，在开始进行作业之前，施工人员必须要熟悉施工的相应工序和施工过程中需要注意的安全隐患问题，保证施工人员的安全。开工前需要对该工程施工周围的环境进行适当的了解，知道安全控制中心以及相关的应急设备位置所在，尤其需要重点观察对易发生安全事故的范围，避免安全事故的发生。在进行工程建设时，施工人员需要认真负责地进行每个环节的作业，使整个工程能够完美收尾。
结语
文章针对城市轨道交通隧道盾构施工关键技术进行了简要的分析和描述。从目前的情况来看，隧道施工技术已经在国内各建设工程项目当中得到了非常广泛的应用，其中很多的关键施工技术和环节在工作当中取得了很大的发展，已经日渐成熟。盾构技术已经成为当前城市轨道交通施工当中的一项重要的施工技术和手段，对整个城市轨道交通工程的建设质量和使用产生着至关重要的影响。在我国经济实力和科学技术水平不断提高的形势之下，隧道盾构技术应该不断改进和完善，为我国城市轨道交通建设行业贡献更大的力量。
参考文献：
[1]王洪松.城市轨道交通系统中盾构施工技术问题分析[J].四川建材，2018，44（11）：174-175.
[2]邵玉峰.城市轨道交通盾构隧道防水措施探讨[J].南方农机，2018，49（22）：146.
[3]杜玉奇.城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨[J].天津科技，2009（04）：45-46.
[4]高超.城市轨道交通隧道盾构施工主要技术分析[J].低碳世界，2017（04）：220-221.
论文作者:王瑞鹏
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第5期
论文发表时间:2019/9/23
标签：盾构论文; 隧道论文; 管片论文; 轨道交通论文; 气囊论文; 作业论文; 城市论文; 《建筑细部》2019年第5期论文;