摘要：本文首先对我国城市轨道交通建设发展状况、技术选择和施工特点等进行阐述。然后对城市轨道交通建设所需要的施工技术即盾构掘进技术进行分析，包括整体步骤流程的介绍和各个分步骤的具体内容，主要有盾构始发、盾构掘进、注浆活动、渣土处理、管片拼装等环节。最后对如何加强城市轨道交通建设进行质量控制提出建议，包括盾构掘进参数设置、垂直设备维修保养、注浆泵的操作、管片安装标准等内容。
关键词：城市轨道交通建设；盾构施工技术；质量控制方法
一、简述城市轨道交通发展状况
1.1 城市轨道交通建设发展现状
我国城市轨道交通建设在建国后就开始受到重视，并从那时开始逐渐地发展起来。在改革开放之前，我国的城市化水平不高，城市人口量还没有呈现拥挤密集状态，加之当时的经济条件和科技条件有限，导致城市轨道交通建设在改革开放之前发展地并不快速，是初步发 展阶段。受国家领导方针的影响，改革开放以后国家形成了一个经济发展大潮，城市轨道交通建设在政策重视、经济水平提高、科技发展迅速、城市化进程加快、人口密集等诸多因素的推动下开始迎来了快速发展时期。据相关数据显示，至2013年末我国已经有19个城市拥 有城市轨道运营铁路，城市轨道铁路总数已经达到87条。至此可以看出，城市轨道交通建设迎来快速发展时期。
1.2 城市轨道交通建设施工技术的选择
城市轨道交通建设在选择最优施工技术时，会对不同的施工技术的优缺点进行比较，从中选择最让人满意的施工技术。目前我国已经采用过的城市轨道交通施工技术主要有以下几种。①明挖法。明挖法是在地面进行施工，这种方法具有很大的局限性。之所以建设城市轨 道交通就是因为当地的人流密集、交通拥挤，明挖法会阻塞交通且持续时间很长，会使当地的交通更加不畅，影响人们生活。②矿山法。尽管矿山法能够解决明挖法阻塞交通的问题，但是这项技术的安全和质量得不到保证。③暗挖法。这项技术尽管在地下施工但技术不成熟，带来的风险很大。④盖挖法。盖挖法相对暗挖法来说安全一点，但是非常复杂，不适合建设城市轨道交通。⑤盾构法。盾构法是目前城市 轨道交通建设最为普遍的一种方法，这项技术在场地占用、影响居民生活、质量保证、安全保证等方面都做得不错。
1.3 城市轨道交通建设施工的特点
城市轨道交通建设工程是一项基础设施建设工程，关乎着广大人民的利益，因此在质量和安全方面必须实行高要求、高标准。想要对城市轨道交通建设实行高要求、高标准，就必须对城市轨道交通施工的特点进行了解，从不同的特点方面着手进行。城市轨道交通建设施 工具有很多特点，这与城市轨道本身的特点是分不开的。①城市轨道交通建设在城市内部道路进行，为了尽力降低施工对道路的影响，要求施工建设尽可能缩小场地面积。②城市轨道交通建设是一条长的路线，需要施工队伍形成一个系统，各个要素各司其职，从设计、计划 到施工和最后检查都需要配合地很好。③城市轨道交通建设需要选择最优的施工技术，为施工工程提供技术保障。城市轨道交通建设在地下建设铁轨，会面临很多风险，例如岩石沉降、地下水泄露等等。这些特点是城市轨道交通在建设之前必须要考虑到的，其中的困难和分险需要施工工程克服。
二、阐释盾构掘进施工技术
2.1 盾构掘进施工技术的总体步骤
盾构掘进施工技术与以往采用过的城市轨道交通施工技术相比具备很多优点，这也是盾构掘进施工技术受到城市轨道交通建设施工青睐的重要原因。盾构掘进施工技术的含义是使用盾构机在地下进行开挖隧道的一种方法。盾构机操作过程机械化程度高，且速度很快，能够控制岩石沉降、地下水泄露等问题。下面对盾构掘进施工技术总体步骤进行陈述。①盾构始发。这是盾构机在地下开始工作的前的准备，利用塔吊将盾构机吊入到洞中，并将盾构机安放好。②盾构掘进。这一步骤是指盾构机开始呈现工作状态，向前开挖隧道。③注浆活动。这一步骤是伴随着盾构掘进及时进行的，在开挖出隧道的周边进行注浆活动，加固隧道，并保证隧道周围的岩石和水源不受影响。④处理渣土。盾构机开挖出一条隧道需要将渣土排出去，以免阻塞。⑤管片拼装。是指对开挖出的隧道墙体上安装管片，进一步加固墙体。
2.2 盾构始发掘进环节
盾构始发环节可以看作为盾构掘进技术主要环节中的第一个环节。因为盾构机是在地下作业的，所以第一个步骤就是要将盾构机放入地下。在盾构始发环节中，首先需要工作人员利用机器设备从地上开凿出一个竖直的洞通向地下，然后利用吊机吊起盾构机将盾构机放入 竖直的洞中，注意要将盾构机放平稳。最后盾构机开始在加固区以缓慢的速度进行工作，避免高速度对洞体造成破坏。盾构机完成始发工作后开始进入正常掘进的工作状态。这时盾构机根据已经设定好的各项参数值开始正常工作，速度也比始发区更快。举例来说，广深港客运狮子洋隧道工程的盾构机初始各项参数设置见表一。盾构掘进的过程中需要注意以下几点，首先需要保证开挖面是平稳的，其次还需要构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙等。广深港客运狮子洋隧道工程在盾构掘进的工程中对地质进行探测，由于地层较松，盾构机设置参数时对地层进行考虑，避免出现地面下沉的问题。
2.3 注浆活动环节
注浆环节是与盾构掘进环节相伴而行的，注浆可以让盾构机挖出的隧道更加稳定，且成形。注浆环节可以分为两个小步骤，一是同步注浆，二是二次补浆。同步注浆是当盾构机头向前开挖隧道时，由盾构机尾部实施注浆工作。广深港客运狮子洋隧道工程盾构施工技术交 底中提到，这次工程在同步注浆环节对注浆压力进行恰当的设置，并对注浆的成分配比进行公布。二次补浆环节是为了让管片与管片之间的衔接不留缝隙，防止出现地下水渗漏的问题。
2.4 渣土处理环节
盾构机在向前挖掘的过程中会不断地产生渣土，注浆活动进行的过程中也会产生废浆，这些渣土和废浆需要及时地运送出去。废浆的处理和排放是通过排浆管来完成的，利用排浆管拍到外面。渣土的排放和处理需要汽车运输到回填区。广深港客运狮子洋隧道工程中，盾 构掘进过程中产生的渣土由自卸的大汽车运送到需要开发和建设的沙田港区，实现废物利用。还有一部分运输到国家有关政策规定的沙土回填区。
2.5 管片拼装环节
管片拼装环节是指在盾构机开挖隧道的过程中及时将管片安装在隧道的墙壁上，加固墙壁。在这个环节中需要先粘贴止水条和沉淀，然后按照隧道的规格对管片的型号进行选择购买，最后由运输人员将管片从地上运输到地下。到了地下以后，管片就可以安装了，注意要 用螺栓将管片紧固。管片安装的环节要意管片安装后会不会对盾构机的尾部产生影响，要留出一定的缝隙防止尾部被过度挤压。完成管片安装后盾构掘进技术施工流程的第一个循环就完成了，然后进入第二个循环，按步骤依次进行，直到完成整个城市轨道交通建设路线。
2.6 盾构施工技术可能存在的风险
盾构掘进施工技术存在一定的风险，如果没有对可能存在的风险加以识别和防范就很有可能延误工期，甚至造成巨大的损失。因此，在盾构掘进施工的过程中必须时刻对风险进行辨别，并制定对策进行防范。盾构施工技术中可能存在地面沉降和地下水渗漏等风险，这要求工作人员要提前做好勘测工作，如果有这种风险要及时防范。盾构施工技术中可能存在管片安装不紧固的问题，这要求工作人员必须按要求做事，固定好螺栓，不要移开千斤顶。
三、探究城市轨道施工工程质量控制方法
3.1 对盾构机的参数科学合理地进行设置
对城市轨道交通建设进行质量控制的重要内容之一是对盾构机的参数进行设置。盾构机在正常运行工作以前需要进行参数设置。科学的参数是盾构机正常工作的合理保证。这些参数的设置与路线的地质条件、地层硬度、土的压力值、地下水流等有着重要的联系。工作人 员在施工前应当对这些勘测工作做得充分一些，勘测数值的精确性对盾构机掘进参数的精确性呈正比关系。工作人员需要根据勘测数值和工程计划来设置盾构掘进的有关参数，包括掘进速度、总推力、近排泥浆流量差、泥水仓中心压力等等。
3.2 对垂直运输设备进行定期维修和保养
垂直运输的过程中保证安全是对城市轨道交通建设质量控制的重要内容之一。因为盾构掘进技术法是要求施工工程的主体在地下，需要工作人员利用垂直运输设备将工程所需要的材料和设备以及施工人员安全地运送到地下，所以垂直运输过程坚决不能出现问题。因此，施工队伍中的有关部门和人员应当对垂直运输的重要设备定期的进行检查，及时发现垂直运输设备中存在的问题，以免造成人员伤亡和设备材料损坏等问题。有关人员还要对垂直运输设备进行保养，使设备的性能能够良好地运行。
3.3 对注浆泵的操作应由专人进行控制
注浆泵是完成注浆活动的主要设备，注浆的速度和注浆量等参数需要进行调试和制定。这也是保证城市轨道交通建设质量的工作内容之一。注浆泵必须由专人控制，无关的人不可接近和改变参数，以免出现令人无法想象的问题。随意调整注浆的速度等要素是非常危险的，会影响整个工程施工，甚至会造成人员伤亡。此外，注浆人员在操作注浆泵和拆卸管路时一定要戴防护眼镜，避免在工作过程中有浆液渗入到眼睛中，给安全带来威胁。广深港客运狮子洋隧道工程在注浆过程中严格遵循了这一原则，为施工质量和安全奠定了基础。
3.4 管片的安装要遵循严格的标准和要求
管片安装环节是影响城市轨道交通建设施工的重要内容。如果管片安装不牢固会导致地下水渗漏和岩体不结实而发生晃动塌陷等问题。在投入运营以后会给居民造成严重的安全威胁。因此，管片的安装要遵循严格的标准和要求。负责管片安装的工作人员在工作过程中一定要认真负责，将管道用螺栓加固，不能出现超过标准的缝隙。固定工作并不是很难，需要的是耐心和毅力。工作人员必须严格按标准行事，不可马虎工作，而不关心工作质量。
四、结语
综上所述，目前我国城市轨道交通建设中普遍采用盾构掘进技术。这项技术与以往的几项技术相比更加科学，优点更加突出。盾构掘进施工技术主要包括五个主要环节，分别是盾构始发、盾构掘进、注浆活动、渣土处理和管片安装。保证城市轨道交通的质量需要特别重 视盾构掘进参数、垂直设备管理、注浆泵的操作和管片安装标准等。
参考文献：
[1]张治国，张孟喜.软土城区土压平衡盾构上下交叠穿越地铁隧道的变形预测及施工控制[J].岩石力学与工程学报，2013-09-11.
[2]王明胜.南昌地铁泥水盾构穿越赣江浅覆盖透水层施工关键技术研究[J].隧道建设，2015-09-11.
[3]李爽.中央商务区轨道交通用地控制与协调机制研究[J].都市快轨交通，2015-06-11.
论文作者:黄建强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/21
标签：盾构论文; 管片论文; 轨道交通论文; 城市论文; 隧道论文; 施工技术论文; 注浆论文; 《基层建设》2018年第4期论文;