摘要:近年来，随着我国城市交通的发展，越来越多的城市开始大力修建地铁，地铁工程施工大部分是在地面以下进行的。盾构法施工是当前地铁工程中运用较为常见的一种技术.其以盾构机为主要施工设备,在土层中实施迅速的挖掘作业。盾构挖掘作业安全系数高,进而广泛应用于地下工程隧道挖掘施工中。
关键词：盾构法施工；地铁隧道；应用技术
1 盾构始发阶段
1.1 盾构始发设备
1.1.1 反力架
反力架由临时管片（负环管片）、反力架、调节装置等部分组成。质量控制重点：（1）必须尽可能地保持负环管片的真圆度；（2）使用钢材等按设计调整正1环于竖井坑口部位的位置关系；（3）负环顶部作为运输开口时，必须用钢材加固该开口；（4）反力架的支撑中，受力混凝土的强度要达到设计推力。
1.1.2 盾构机基座质量控制重点
（1）位置与尺寸：基座设置前，应对洞中的实际净尺、平面位置、直径及高程进行复核，确定基座的位置和高程、盾构姿态的调整、测量基点的布置；（2）前端应有防盾构机磕头装置；（3）基座的加固焊接质量、导向轨的夹角、基座的移动加固；（4）考虑设计坡度和盾构机预沉降防范措施（可预先抬高基座20cm以内）。
1.2 盾构端头井土体加固（始发）等相关质量控制
在盾构始发时，为提高地基强度，防止沉陷，防止地下水及土砂等流入端头井内,需要进行洞圈周围土体加固和改良。常用方有：搅拌桩法、药液注入法、冻结法等。无论采取何种方法，加固和改良的效果是质量控制的关键所在。
（1）加固效果要通过在不同部位、不同深度钻心取样等手段进行验证，确保满足设计要求；（2）降低地下水位。在始发期间，端头井周围地下水位要将至洞圈以下1.5-2m，要实施实时监测，并有备用降水井和降水设备；（3）临时墙拆除，这是在盾构施工中最应引起注意的一道作业，有很大的危险性。现在多采用根据地基改良等情况保持始发井前面土体稳定的同时，拆除临时挡土墙进行掘进。（4）出洞止水密封装置安装。帘布橡胶板上的安装螺栓必须齐全紧固，防翻卷装置加工牢固，帘布橡胶板紧贴洞门，防泥水流失；（5）始发出洞应做如下工作：洞门凿除后，盾构机应迅速靠上洞口土体，这时观察洞口有无渗漏，如有应及时封堵（应急封堵材料及排水设备）；盾构机土仓内不得有混凝土块、钢筋等，临时墙周边钢筋不得伸入盾构切削圆周内；第一正环拼装时检查最后一负环管片的位置、直圆度等；控制推进千斤顶的使用情况，防止盾构机磕头或上飘；严格控制负环管片的真圆度。
1.3 盾构机及后配套设备的质量控制
盾构机在隧道内有只能进不能退的特点，因此盾构机的质量是隧道能否顺利施工的关键。现场应有厂方经验丰富的组装和调试工程师，加强对隐蔽组装部位以及盾构机出洞后不便观察检查等部位的检查验收。如刀盘安装螺栓（力矩、数量）、止水密封圈、同步注浆和加泥系统的止回装置等。始发前主要对盾构机进行部件、系统功能性、运转状况进行验收，应制定详细的验收表格，逐项验收，确保盾构机的组装调试质量。
2 盾构试掘进和正式掘进阶段
盾构机在初始推进时，需进行各功能系统的带载试验，完善各功能系统，并进行整合，同时在掘进过程中寻求最佳施工参数，为全线正常推进提供符合土质特点的基本施工参数。试掘进过程基本在100环左右无论是试掘进还是正式掘进都需加强过程管理来保证盾构施工的安全，保证隧道施工质量。
2.1 开挖面的土压力管理
（1）理论土压力值计算
（2）设置备用的土压力计，异常时切换使用。
（3）设置土压力计的更换机构进行检查和更换。
2.2 切削土量的管理
为了保持开挖面的稳定，必须确切地排出与掘进量相一致的切削土砂。由于地质改良关系，切削土体积与重量将产生变化，不能单独进行切削土量的计算，通常与土压力一起考虑，来判断开挖面的稳定状态。切削土量的管理方法有重量管理和体积管理两种，都需要通过计算与理论出土量进行比较。通过出土量的统计与计算，可以判断超挖量和掘进面是否出现了塌方。
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2.3 推进速度与推力
（1）盾构掘进的速度主要受盾构设备进、出土速度的限制。若出土速度不协调，极易出现土面土体失稳和地表沉降等不良现象，因此推进应尽量均衡连续作业。
（2）千斤顶推力是盾构掘进的动力，正确使用千斤顶是盾构能否沿设计轴线（标高）方向准确前进的关键，应根据盾构趋势，合理选择千斤顶和设定千斤顶的推力。
2.4 盾构机姿态控制要点
（1）盾构姿态的测量数据包括自动测量数据和人工测量数据。人工测量数据是对自动测量数据正确性的检测和校正，两种数据要进行比较、分析，动态掌握数据变化情况，正确指导盾构机正确、安全地掘进。
（2）基准点的前移和复测。隧道内测点设置间距大约为20-50m，隧道内测点必须定期复测和修正。
（3）以测量结果为基础，绘制盾构及管片与设计线之间的位置关系图。
（4）发现盾构机偏向时，应及时纠正，不得猛纠硬调。进行大方向的纠正时，要确保盾尾间隙，可采用纠偏材料、异形管片纠偏。
2.5 管片拼装的质量控制
管片拼装是盾构工法的关键工序，管片拼装质量的好坏直接影响隧道结构的使用功能和安全，为此应重点做好以下工作：
（1）按《地下铁道工程施工及验收规范》的要求，对管片进行严格验收；（2）管片运输、搬运时，要防止损伤边角和防水装置；（3）管片拼装要符合设计要求（通缝或错缝）；（4）管片接缝间严禁夹有杂物（如砂土等）；（5）管片定位要慎重，防止接头表面碰撞和挤坏止水装置；（6）按组装顺序收缩该部位的千斤顶，不可全缩；（7）轴入插入K型管片难以向下方向错动，而端部有微上翘的倾向,(盾尾长度要加长到管片宽度的1/2-1/3),要充分注意不要损伤管片及产生密封材料的剥离；（8）管片定位后，首先拧紧管片螺栓，再拧紧环接头的螺栓；（9）待拼装一环管片后，利用全部的千斤顶均匀压紧新拼装的管片，正式紧固。一般在盾尾后方10-15m左右，需按设计力矩再度复紧；（10）拼装管片时，接触面要严密对准，防止拼装中的管片与已有管片的转角处成点接触或线接触状态，在受千斤顶推力时会产生缺陷和开裂。（11）在负环管片拆除或掘进终了，管片脱离盾构机时，在二次注浆不充分或没固化时，一般应采用钢材将端头的10环左右管片连接成整体，防应力释放、环缝增大或管片移动。
3 盾构机到达的质量控制
3.1 盾构进洞区域土体加固
盾构进洞区域土体加固一般与盾构出洞区域土体加固是同时进行的，对盾构进洞土体加固效果的检验可参照对盾构出洞土体加固。
3.2 盾构接收基座设置
盾构接收基座用于接收进洞后的盾构机。由于盾构进洞姿态是未知的，在盾构接收（进洞）前仍需复核接收井洞门中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面为原则），确保盾构机进洞后能稳定、安全推上基座。
3.3 进洞前盾构姿态监控
在盾构进洞前约100环应对已贯通隧道内布置的平面导线控制点及高程水准基点做贯通前复核测量，是准确评估盾构进洞前姿态和拟定进洞段掘进轴线的重要依据。
4 结语
盾构法隧道工程是一项综合性施工技术（如包括盾构机械技术、隧道测量技术、地下防水技术、盾构施工安全技术等），通过不断摸索和实践，已经形成了一套比较成熟的施工技术，在地铁建设中得到了广泛的应用。
参考文献
[1] 《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999（2003版）, 中国计划出版社.
[2] 《盾构法隧道施工及验收规范》GB50466-2008 ，中国建筑工业出版社.
[3] 胡二中.地铁盾构法施工中常见质量问题及防治措施分析[J].中外建筑,2017（4）:173-175.
[4] 吴志敏.南宁地铁1号线交叠盾构隧道施工控制技术[J].现代城市轨道交通,2017（1）:36-39. 张明东.
[5]杨书江.厦门地铁复杂地质条件下盾构法施工技术探讨[J].隧道建设,2014（8）:765-770.
论文作者:聂爱梅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：盾构论文; 管片论文; 隧道论文; 基座论文; 千斤顶论文; 进洞论文; 测量论文; 《基层建设》2019年第19期论文;