地铁盾构施工技术问题分析

申 建 琛

(中铁隧道集团二处有限公司，江苏 南京 210046)

地铁盾构施工技术问题分析

申 建 琛

(中铁隧道集团二处有限公司，江苏 南京 210046)

介绍了地铁建设工程的施工特点，基于盾构施工技术的工作原理，探讨了其施工技术要点及存在的问题，并结合工程实际概况，提出了技术改进要求，进而阐述了地铁盾构施工技术的改进策略，有利于保证地铁施工的质量。

地铁工程，盾构施工技术，隧道，工程质量

1 地铁建设工程的施工特点

随着我国城市经济的不断发展，地铁项目建设规模不断扩大，在这个过程中，我国的地铁施工技术体系日益健全，但是整体来看，我国的地铁施工技术方案参差不齐，相比于国外有些发达国家的地铁施工技术，我国的地铁施工技术依旧处于摸索阶段，其整体施工体系尚不成熟。地铁项目工程具备复杂性的特点，其工程建设规模较大，施工周期长，各项施工程序比较繁杂，对于施工技术的选用有着极为严格的要求。相比于一般的城市交通建设项目，地铁施工工程的安全性风险更大，为了增强地铁项目施工的整体安全性，必须进行科学性施工方法的选择，实现盾构施工技术体系的健全。

2 盾构施工技术的工作原理

在地铁施工中，影响盾构施工技术质量的因素诸多，比如施工机械设备因素、人员应用因素、地质环境因素等。在这个环节中，盾构机是盾构施工技术体系的关键性机械设备。暗挖工程是城市地铁施工体系的关键性项目，在工程挖掘过程中，盾构法扮演着重要的施工角色，盾构机盾壳是一种良好的支护设备，通过对油缸、刀盘及其盾壳的结合，可以构成完整性的盾构推进体系，有利于提升地铁施工的效益，增强施工的稳定性及安全性，避免出现相关的安全事故，实现施工人员人身财产安全的维护。

在隧道开挖过程中，需要在开挖面前进行切削装置的设置，通过对其他机械设备的利用，将切削出的岩土运出隧道外。在施工实践中，盾构法对周边交通环境的影响较小，为了确保地铁施工技术精确度的提升，施工前及施工过程中的环境监测工作是非常重要的。

3 工程概况与技术改进要求

3.1 工程概况

某地铁工程全长21 km，沿线经过16座车站，主要地层为粉质粘土、粉细砂、中粗砂等。在工程实践中，其通过盾构浅埋暗挖法的施工隧道共有21个，不同隧道断面开挖跨度在6.3 m～15 m间，其沉降值处于10 mm～200 mm间。在施工过程中，有些地段洞顶存在砂层，在开挖过程中，其地表沉降不断扩大，出现了一系列的沉降裂缝。

3.2 技术改进要求

为了提升地铁工程的整体施工效益，进行开挖程序、支护程序、防水程序等技术方案的改进是必要的，比如进行先进性计算机自动控制技术的应用，进行先进性混凝土防水方案的应用，提升工程施工的整体稳定性及质量，满足现阶段地铁盾构施工工作的要求。

在隧道初期支护过程中，如果不能进行工作面变形的限制，就会导致隧道的加剧下沉问题，其最大沉降量可以达到60 mm，为了减缓地表下沉量，必须进行地表沉降的控制，进行地表建筑物及地下管线的保护，落实好地表注浆加固工作。

4 地铁盾构施工技术要点

4.1 盾构机掘进技术要点

盾构机系统主要由挖掘系统、稳定支撑系统、注浆系统等构成，为了提升地铁项目的整体施工技术，必须优化盾构机掘进方案，这需要把握盾构机掘进技术的各个要点，降低盾构施工对周边环境的影响，提升盾构开挖面的整体稳定性。

通过对盾构姿态的控制，可以有效提升盾构的掘进效益，这需要深入分析具体的施工环境，进行注浆量、区间半径、注浆方式等的综合性考虑。需要积极展开施工现场实测工作，实现各类施工技术参数的最优化，根据地表沉降水平，开展各类参数优化试验。

4.2 盾构机进出施工场地技术要点

盾构机在始发前，必须要做好盾构机相关技术及参数的确定工作，实现进洞技术和盾构机自身质量的严格性控制。盾构机在掘进过程中，需要进行盾构机轴线的不断纠偏，进行隧道方向及地质情况的确定。在盾构机接收前，需要提前做好相应的准备工作，优化盾构机防护水平，从而降低盾构施工技术对周边施工场地环境的影响，提升盾构开挖面的整体稳定性。这需要进行盾构姿态的优化控制，将盾构轴线的设计偏差控制在允许范围内，实现盾构推进轴线环节及后续工序管片拼装环节等的协调性运作。

4.3 不良地质的施工技术要点

在不良地质施工过程中，需要应用特殊的盾构法，比较常见的不良地质包括淤泥质土层、粉质粘土层等。在不良地质掘进过程中，需要相应的提升土舱的压力，防止地面沉降，可以根据实际情况，适当向土舱内加泥，避免出现掘进过程中的喷涌现象，实现各项施工技术程序的协调，增强城市地铁盾构法的整体施工效率。

5 地铁盾构施工技术改进策略

5.1 优化开挖技术

为了增强地铁盾构施工效益，必须健全开挖技术方案，这首先需要保障测量结果的精确性，需要进行测量工作准确度的提升。在地铁项目施工过程中，隧道经常处于持续开挖的施工状态，为了进行地铁隧道状况的深入性检测，必须进行自动化监测技术方案的应用，其拥有人工测量方法所不具备的技术优势，在隧道开挖过程中能够进行地铁隧道结构变形状况的动态性了解。针对有些地质条件较为恶劣的区域，通过渣土改良及带压开挖保护掌子面的土压平衡，防止地面沉降或塌下。

5.2 优化支护技术

盾构机自身盾体就是一个良好的支护体，同时通过对注浆法、高压喷射搅拌法和冻结法等支护方法的应用，有效的改良地层，防止地面沉降，保证掌子面的稳定，提升地铁施工的整体质量。

5.3 优化防水技术

在隧道开挖环节中，通过对盾构机的使用可以将压力施加于工作面上，从而实现水压力及土压力的平衡性，实现对土层内水的控制，避免水渗入到隧道内。在地铁盾构工作过程中，需要首先进行盾构机结构的确定，钢刷密封盾构机具备良好的工作防渗性，通过对该类型盾构机的使用，可以避免地下水的渗入。在隧道开挖之前，防水问题是客观存在的，首先要加强管片自身结构防水，其次通过管片外防水涂层、管片接缝防水、注浆、二次衬砌等防水措施，保证后续防水。通过对注浆技术的应用，满足工程堵水工作的要求。

5.4 优化地表沉降控制技术

地铁工程一般位于城市的建筑物密集区域，在其建设过程中，如果出现地表沉降问题，将可能引发严重的工程事故。为了提升盾构法的整体施工效益，降低对周边环境建筑物的影响，通过土压平衡、同步注浆、二次注浆等地表沉降控制技术的应用，避免隧道周围的沉降。

5.5 优化地下管线、地表建筑保护技术

通过对地表沉降状况的控制，可以实现地表建筑物及地下管线的有效性保护，这也需要根据工程实践状况，进行盾构支护方案的更新，健全盾构支护系统，做好开挖面位置的选择工作，实现地表压力控制方案的优化，灵活性的调整地层应力。做好监测工作，实现地表沉降值的有效性控制，优化壁后注浆加固方案，从而有效解决注浆压力问题，提升工程的预期注浆效果，实现盾构施工区域内地下管线及地表建筑物的有效性保护。

6 结语

随着地铁施工规模的不断扩大，盾构法施工模式的工程作用日益明显，其是一种安全性、有效性的地铁施工技术方法，为了适应现阶段地铁工程的建设要求，必须强化地铁盾构法施工方案，实现地铁工程的安全性、稳定性施工。

[1] 王继山.地铁盾构施工技术改进的方法研讨[J].中国建材科技,2016(6):77-79.

[2] 刘 健.试论地铁复杂地质条件的盾构施工技术研究[J].科技与企业,2016(3):25-27.

[3] 安 斐.隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨[J].黑龙江交通科技,2011(10):37-38.

Analyzingonsubwayshieldingconstructiontechnologymatters

ShenJianchen

(ChinaRailwayTunnelGroup2ndDepartmentCo.,Ltd,Nanjing210046,China)

The paper introduces construction characteristics of subway construction project, explores its construction technology points and existing problems on the basis of shielding construction technology working principles, and puts forward the technology improving demands by combining with actual engineering conditions, and finally illustrates the improving strategies of subway shielding construction technology, which will be good for guaranteeing subway construction quality.

subway engineering, shielding construction technology, tunnel, engineering quality

U455.43

：A

1009-6825(2017)24-0165-02

2017-06-14

申建琛(1983- )，男，助理工程师