摘要：随着城市经济的高速发展，城市空间变得越来越拥挤，可用土地的面积不断减少、环境污染程度不断提高，城市雾霾问题越来越突出。在这种情况下，高效、节能、低耗的地铁交通运输模式越来越受到城市发展的普遍欢迎。盾构法是一种利用盾构机来开挖隧道的方法，其同传统的隧道开挖技术相比，其技术优势非常突出，但在实际应用过程中，也暴露出了非常多的问题，其施工安全风险问题成为困扰该技术进一步应用发展的一个重要障碍。
关键词：盾构法施工；质量控制
引言
盾构法的核心施工设备是盾构机。盾构机运转的安全稳定，是保证隧道项目进度、质量、成本与安全的基础。一般而言，城市进行大规模的地铁隧道建设活动，需要大量的盾构机投入施工。因此，如何有效地对多台不同种类、不同品牌的盾构机进行远程监控，并挖掘分析盾构机参数中的信息指导施工管理，成为了地铁工程建设单位的亟待解决的难题。
1地铁区间隧道盾构施工风险
1.1机械设备风险
地铁区间隧道盾构施工，是一项机械化程度较高的工程，离不开机械设备的使用，在施工过程中，机械设备扮演着重要角色，很多工作都是依靠机械设备来完成的。如果施工过程中，机械设备发生问题，会对施工造成各种影响。而在现实操作过程中，由于地形等原因，往往造成机械设备的损坏，某些装置或系统，在施工时出现问题，影响施工进程，甚至带来风险隐患。比如，土舱结泥饼，影响机械运转，螺旋输送机磨损，抱死现象频发，这些情况在盾构施工过程，都会对施工造成影响，存在安全风险。
1.2环境风险
盾构施工，虽然地面作业少，噪声少，对地面交通影响小，但是在施工过程，不可避免的会对周围环境产生影响。比如地下水流失，地层发生变形，环境污染等，这些问题的产生，很可能会引发其他安全问题，尤其是施工的地理位置，周围环境复杂的情况下，很有可能因为施工的影响，对沿线建筑物造成不同程度的毁坏，出现倾斜、下沉、开裂等现象，严重的还会发生倒塌。这些环境风险，在现实中也是比较常见的，不能麻痹大意，必须引起足够的重视。
2隧道盾构施工新技术
2.1 盾构穿越地连墙玻璃纤维筋
目前随着城市地铁的不断发展，城市地铁线网不断扩大，这就使得部分地铁隧道区间既有可能与城市部分明暗挖隧道线路产生冲突，因此地铁盾构区间需要下穿既有地连墙结构。还有一种情况，即在盾构进出洞时，也需下穿地下连续墙结构。按照传统施工工艺，在盾构下穿前，需要采用人工方式对下穿范围地连墙结构进行破除，作业时间长，安全风险系数高，而对于盾构下穿既有线路结构地连墙，人工破除更是不可能实现的，因此玻璃纤维筋的应用，有效的解决了这一问题。在地连墙施工时，盾构下穿位置的钢筋笼使用玻璃纤维筋制成，由于玻璃纤维筋的力学脆性，可以很容易的被复合式盾构机直接切割，而不会造成异常的刀具损坏。因此可极大地缩短施工工期，且有效的降低了下穿过程中由于作业面曝露时间长带来的风险。但是玻璃纤维筋与钢筋最大的差异为玻璃纤维筋的弹性模量小，是典型的脆性材料，应力—应变曲线在断裂前表现出明显的线性关系，极大的影响了玻璃纤维筋笼起吊时的稳定性和基坑开挖阶段玻璃纤维筋连续墙的抗弯、抗剪承载能力，因此在钢筋笼制作及吊运过程中，存在一定风险，这就要求必须制定切实可行的专项方案以保证施工的安全。
2.2盾构上浮处理
盾构在复合黏土层施工时，易出现上浮现象，随着上浮的不断加剧，也随之带来了管片破损、浆液渗漏、地面沉降等一些系列质量问题，因此，为确保隧道成型质量，需将盾构机姿态控制在规范范围以内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过分析，导致盾构上浮可能存在管片超前量不足、推理设置不当等原因，为此可采用以下措施：（1）通过管片错点位拼装，或在管片侧面采用石棉垫片，增大管片上部超前量，为盾构机下行提供浮动空间，同时可认为对管片圆度进行调整，过程中增设止水条，防止管片渗水。（2）在盾构穿越隧道投影区域采取钢板和铁块堆载措施。钢板可采用厚为10cm，铁块压重厚度约40cm。（3）调整盾构机顶推油缸的分区压力，如压力差无法满足盾构机转向要求，可采用调整油缸油路的方式，在不影响盾构机左右姿态的前提下，将两侧千斤顶的油路部分并入上部油缸分区，从而加大上部油缸分析的推力，但在此过程中，由于各油缸分区压力差过大，易对管片造成不利影响。（4）为增加盾构自身重量，将配重防止在盾构机下部空挡处，提供盾构自重，客服浮力。在实施过程中，可根据盾构姿态上浮的程度，单独或组合采用以上措施，已达到遏制盾构上浮的目的。
2.3MSJ 高压旋喷施工技术
MSJ高压旋喷施工技术目前在深基坑围护结构施工中，逐渐被很多人所接受，其优点在于施工较为灵活，可进行垂直、水平、倾斜等多种方式进行施工，且加固深度大、成桩质量好，对地面扰动较小、自动化程度高。鉴于其各项优点，目前在盾构施工中，MJS高压旋喷桩也在被逐渐采用，其主要用于以下方面：（1）盾构始发接收端头水平加固，当加固深度较深，地面不具备加固条件时，可采用MJS对端头进行水平加固。特别是在软土地层，加固效果较好，且对周边管线影响较小。（2）盾构下穿既有线路或铁路时，对下穿段地层进行MJS加固，由于其成桩质量较好，对周边环境扰动较小等特点，即可有效保证既有线路或铁路不收影响，同时可以确保下穿段加固强度和质量，确保盾构下穿时既有线路和铁路的安全。
3地铁区间隧道盾构施工风险管理策略
3.1控制盾构进洞风险
对于盾构进出洞时，可能发生的问题，可以采取对洞口进行焊接，并预埋注浆管的方式，盾构进洞后，要注意检查间隙，是否完全封堵好，相关设备、物资等准备工作，是否已经完备。当遇到紧急情况时，可以通过预先埋好的注浆管，进行注浆加固。与此同时，做好到达降水，降压井打好之后，要进行降水实验，并采集数据，确定降水时间，通过降水实验，降低风险。此外，在洞口处，衬砌拉紧装置也要重视起来，检查其安装是否到位，以防止衬砌间拉紧力松懈，降低风险的发生率。
3.2控制掘进过程风险
在掘进过程中，对于掘进参数，以及土仓压力系数，要进行管理和设定。根据开挖面情况，及时更改掘进参数，确保开挖面的稳定，进而掌握地层、建筑物等的沉降度。砂卵石地层中，进行渣土改良，保障土压平衡。也就是说，施工开始后，要设置好各项参数，在施工期间，也要根据实际情况，适时调整参数，使机械设备达到最佳工作状态。同时，盾构脱出后，在衬砌背面的孔隙中，及时充填浆液，确保施工顺畅。
3.3控制环境风险
盾构施工，会对周围环境产生不同程度的影响，所以，在施工前，要对施工地点进行探查，查看在施工影响范围内，有哪些建筑物、地下管线等，会受到影响，并据此设计合理方案，做好风险管理。如有必要，要对相关设施、建筑物，事先保护起来，避免施工过程，引起地层以及建筑物的沉降，对建筑物造成损害。施工过程中，要对隧道沉降量，进行测量控制，加强对地层、建筑物的监控，根据监测数据，时时掌握施工影响范围内，对环境的影响，将风险降到最低。
结束语
盾构施工法在地铁隧道工程中得到了日渐广泛的应用。地铁隧道盾构法施工质量控制重点主要体现在土体开挖以及开挖面支护、盾构推进以及拼接衬砌管片、盾尾脱空以及衬砌壁后注浆、管片渗水堵漏等方面。要通过合理设置盾构参数、避免管片发生上浮、强化盾构设备进出洞施工、对地面沉降进行有效控制等措施强化对地铁隧道盾构法施工质量的有效控制。
参考文献：
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论文作者:牟建红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/14
标签：盾构论文; 管片论文; 隧道论文; 风险论文; 地铁论文; 过程中论文; 玻璃纤维论文; 《基层建设》2019年第21期论文;