摘要：在实际施工过程中，由于地质环境和施工环境不同，盾构施工会存在不同的施工难点。以实际工程为例，对盾构施工要点和难点进行分析，然后针对不同特点的地层制定相应的控制措施，保证了盾构施工质量，具有一定的借鉴参考价值。
关键词：孤石处理；盾构；掘进施工
引言
近年来我国城市发展不断推进的过程中，城市交通也越来越拥堵，为了能够缓解城市交通压力，很多城市都向地下发展，积极开始建设地铁网络，地铁建设施工中盾构施工技术的实施非常关键，但是由于地铁盾构施工环境、技术等多方面因素影响，地铁盾构施工存在较大的风险性，只有对这些施工风险进行积极防范才能保证地铁施工建设的有序开展。
1概述
某站—中中区间中间风井盾构区间位于某区中新镇中部，该区间线路出中新站后，沿着广汕公路由西往东前行，掘进至中间风井后解体吊出。区间左线ZDK38+740.500～ZDK40+470.162，长1729.662m（1153环1.5m管片）；区间右线YDK38+740.500~YDK40+463.830，长1723.33m（1149环1.5m管片）。区间总长3452.992m；区间共设置两个联络通道。
2隧道工程重难点分析
2.1孤石地层对盾构施工的影响
（1）使施工刀具的磨损变得更加严重，使刀座产生严重变形，增加刀具更换的难度。（2）使刀盘的受损情况严重，甚至会发生刀盘变形的现象。（3）在刀盘严重受损的情况下运行会对主轴承造成一定的破坏，使刀盘在运行的过程中增大盾构的负荷量。（4）一些大的漂石会导致盾构偏离隧道的施工线路。
2.2上软下硬地层
靠近中新站400m范围内隧道拱顶位于中粗砂<3-2>层和卵石土<4-3>层。由于其饱水、稳定性差，无自稳能力，开挖时易坍塌、涌水、涌砂，地面沉降明显；且盾构机刀盘旋转切削时，会对地层周围的环境产生一定的影响，导致地层的结构不稳定，从而发生坍塌等安全事故。
2.3软土地层预防刀盘泥饼形成
区间线路主要穿越全风化花岗岩地层，局部为强风化花岗岩、砂质黏性土、粉质黏性土、粉质黏土及砂层，盾构掘进施工中，盾构机刀盘容易结泥饼堵塞刀盘开口，导致掘进缓慢，土仓压力不受控制，影响施工效率。区间联络通道矿山法施工时存在风险。
3工程重难点应对措施
3.1在盾构掘进施工操作中进行风险防范的措施
3.1.1地铁盾构施工当中进出洞操作的风险防范方法
其一针对盾构机进出洞端头位置的地层进行科学加固，其加固的长度应达到盾构长度两、三环距离以上而在加固施工技术的选择上应根据地铁施工的具体地层情况而定；其二就是要要在地铁项目的盾构洞口凿除工作开展之前进行严谨的探水试验，避免在施工中出现漏水问题，只有确保无渗漏水问题时才能进行凿除，如果有渗漏水问题就要做好加固封堵工作而后再进行洞口凿除；其三就是要在进行复环管片拼装工作时要保证圆度，并要确保管片与轴线的一致性，同时还要采取措施保证管片控制的效果，确保盾构施工管片的质量。
3.1.2盾构掘进失稳风险的防范措施
首先，在掘进之前需要有效的分析底层土质，并且也要充分的考虑到承压水方面，从而选择合理的土压参数。其次，改良渣土。就目前的情况来看，如果渗透系统太高，主要是采用添加膨润土、泡沫等添加剂改良，从而能够合理的控制。
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3.2孤石发育地层
具体的施工方法如下所示：（1）地面孤石处理。孤石埋深小于24m时采用挖孔桩及桩内爆破的方法进行清理，孤石埋深大于24m时采用冲孔桩进行处理。（2）洞内孤石处理。隧道内清除孤石的方法以快速钻孔埋药爆破破碎为主，掌子面地层稳定性较差时考虑注浆加固或带压作业。
3.3渣土改良施工
当盾构在上软下硬石灰岩地层中掘进时，由于开挖面粘性土具有内摩擦角小、粘性大和流动困难等特点，使得粘性土体粘附在刀盘上，被刀盘从开挖面上切削下来的粘土，通过刀盘碴槽进入压力舱后，在土仓压力下容易被压实固结，最终导致刀盘和整个压力舱内形成坚硬“泥饼”，为解决在上软下硬石灰岩地层中掘进存在结泥饼的风险，采用发泡剂对碴土进行改良，并通过刀盘上的泡沫孔或土舱壁上的球阀向开挖面、土舱内注射水，提高碴土的流动性，降低刀盘及土舱的温度。
3.4硬岩地层
在硬岩地段施工会加大盾构机的损耗程度，增加施工成本。面对这一情况，在施工时要根据施工区域的不同，从而改变施工的参数和方法，在盾构机内安装报警设备，在刀盘和刀具损耗到一定程度时就会自动发出警报。具体调整方法如下：（1）在不同的施工区域要适当调整施工参数。比如由软土层转换到硬岩段地层时，就要将盾构机的推进状态由土压平衡状态向半土压平衡状态进行转换，同时还要对施工的压力值、注浆数量、掘进速度、千斤顶的位置进行一定的调整。（2）要在不同的施工区域选择合适的刀具配置。在一般的地层中施工时，要利用复合刀盘进行施工，在硬岩区域施工时，需更换刀具，确保盾构机在掘进时能够顺利进行。（3）换刀时要注意周围环境，选取合适的区域进行换刀作业。盾构机在运行一定的时间后就要进行换刀作业，但是换刀作业的难度大、风险高，对工程的质量有着重要的影响，如果换刀的地点不符合要求，就会导致换刀作业失败。
3.5施工质量保证措施
1）加强现场施工材料管理，严格执行进料检验程序，保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。2）配料采用经计量准确的计量工具，严格按照设计配比配料施工。3）注浆严格按照程序施工，每段进浆要准确，注浆压力一定要严格控制，专人操作。4）每道工序均要按排专人，负责每道工序的操作记录。5）整个注浆施工应密切注意和防止地面出水溢浆、隆起等情况，加强对施工地段的沉降观测。
3.6侧穿建筑物
该区间隧道施工时，针对重要建筑物和一般建筑物分别采取不同措施加以保护。对于隧道结构边线外扩10m范围内三层以上的重要建筑物，盾构施工前预埋注浆管；盾构施工时，采取补偿注浆。盾构施工前，应做好房屋鉴定。盾构施工时，进行严密的施工监测，利用两排间距1.2m的袖阀管跟踪注浆；靠近隧道排预注浆；同时严格控制盾构正面土压力、出土量及推进速度，保持开挖面的平衡和稳定；盾构推进中姿态变化不可过大、过频，以减少土层损失，降低盾构对周围土体的扰动，及时实施同步注浆和二次补充注浆；由于隧道埋深较浅，盾构通过时需在地面堆载增加覆土重量。线路中心线外扩20m范围内三层以上和线路中心线外扩50m范围内六层以上的一般建筑，盾构施工时，通过盾构掘进参数的调整和盾构姿态的控制，匀速快速通过，加强监测，并根据监测结果及时跟踪注浆，控制压力波动，及时实施同步注浆和二次补充注浆，进行信息化施工和管理，可将地面及建筑物沉降控制在变形限值内（变形限值为-30~10mm）。
4结语
总之，在地铁工程项目的建设施工中地铁盾构施工技术的普及性较高，同时由于其施工应用的环境通常为地下，其施工中就非常容易发生安全施工事故，在施工中的安全风险主要来自于施工人员的技术水平问题以及施工前的勘察工作存在不到位的情况，要在这两个方面进行严格管控，以提升地铁盾构施工中对于各项安全风险进行识别与防范的能力，进而保证地铁施工的安全性，优化地铁运行的可靠性。
参考文献：
[1]程伟伟.地铁盾构隧道下穿既有高架桥影响分析[D].淮南：安徽理工大学，2017.
[2]李方明，陈国兴.地铁隧道盾构施工对桩箱建筑物影响研究[J].铁道标准设计，2018（2）：128-133.
论文作者:储士营
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/4
标签：盾构论文; 地层论文; 地铁论文; 区间论文; 管片论文; 隧道论文; 注浆论文; 《基层建设》2018年第34期论文;