地铁隧道施工技术探析

2020-11-26宋慧军

商品与质量 2020年4期

宋慧军

京建工土木工程有限公司北京 101100

社会经济水平的增长为城市发展进程的加快做出了贡献，但同时也使城市交通问题日益明显。为了有效解决公共交通问题，必须修建地铁。隧道开挖是地铁建设中最重要的内容，作为一种常见的地下施工方法，盾构法在地下施工中发挥了重要作用。采用盾构法修建地铁有助于隧道的开挖。

1 我国地铁盾构隧道施工的原理阐述

实际上，我国地下建筑的建造历史悠久，并且主要使用特殊的钢构件来有效地提高整个地下建筑的稳定性，从而最大程度上提高施工人员的人身安全并减少在后期运行时对周围群众带来的生命财产破坏。在中国，地铁盾构法的建设主要分为五个阶段：初期支护，开挖，仰拱的设置，二次衬砌支架的组装以及防水工程。在进行地铁隧道开挖过程中，必须采取以下步骤：①使用连续的地下墙建造地铁站，然后使用地铁站两端的竖井放置适当的筛网组件以安装在地铁站中。②挖一个工位根据计算出的路线挖出矿工一端的土壤，直到到达下一个工位为止。③为了确保隧道工作面的稳定性并避免出现倒塌现象，砌块通常使用平板机和护板，这种诸如反力框架之类的结构为其开挖过程提供了稳定的环境。

2 地铁隧道盾构施工的技术要点

2.1 做好地铁隧道的结构技术计算

目前，在国内使用保护性隧道施工已取得了良好的效果和丰富的经验，技术和理论经验越来越成熟，但是从另一角度来说，隧道开挖技术有待进一步完善，有关人员应考虑实际的构建过程，并对周围环境的复杂变化和对围岩应力进行充分考虑，还必须对建筑物内部结构的变化以及结构上的负荷进行深入分析。只有这样，才可以进一步完善施工过程，减少事故放生。

2.2 进出隧道时监控盾构机的运行情况

施工人员在进出隧道时必须严格按照有关规定要求来进行盾构隧道施工机械的操作。用盾构装置进行的隧穿不可避免地涉及盾构装置的进洞和出洞过程，并且这两个过程是否可以顺利进行并完成与盾构装置的设计质量直接相关。如果盾构隧道机的操作出现问题，则地铁项目的总体设计可能会失败。因此，施工人员应采取合理的手段来加强对盾构机械进出隧道过程的控制，在正常情况下，盾构掘进机首先进入洞口，然后进行洞内加工。在盾构机进入隧道之前，施工人员必须弄清楚地铁隧道的路线，以避免沿主轴线的错误。同时，施工人员应仔细检查施工路线周围的环境，并根据实际情况进行某些工作。如果潜在的因素危及盾构机的正常工作，则在进行正式的盾构工作之前必须采取预防措施和紧急措施，以避免在施工过程中发生严重事故。除此之外，在使用隧道盾构机之前，施工人员应仔细检查周围所有能影响盾构机正常工作的因素，确保盾构机正常出洞。

2.3 地铁隧道盾构施工的支护技术

必须在地铁隧道盾构施工过程前对隧道进行支护。首先，必须确定地铁隧道盾构施工的连接方式和隧道开挖的支护形式，以有效确保盾构机的技术参数符合要求且其技术性能稳定可靠。一方面，必须对支撑结构进行严格的规划，既要强调支撑结构形成的技术特点，又要强调对生产线的加工，特别是对于特殊材料和复合技术领域，必须确保除支撑作用外地铁隧道的稳定性将得到改善，为实现高级别目标（例如安全性，成本和进度）提供技术支持。另一方面，混凝土应用使模板技术成为隧道的隧道盾构施工，对用于双面衬砌的特殊部件，要进行定期检查和维护。另外，还要维护隧道地铁的车身部件，功能结构和其他结构部件，以确保施工安全和隧道工程建设的效率。

2.4 地铁隧道盾构施工的关键参数和细节控制

在地铁隧道盾构机运行过程中，应加强对盾构机操作参数和细节的控制。一方面，必须严格限制盾构的开挖范围，要对盾构掘进机中接地容器的压力进行控制以避免过度挖掘或盾构机的施工效率不高。另一方面，盾构装置在盾构掘进过程期间不能经常改变其位置。为确保连续运行，必须将倾斜范围严格校准为2‰，以确保盾构施工机械的有效使用和连续运行。另外，还需要对注浆工艺的过程进行严格控制，必须采用控制水泥用量和混凝土比例的方法并进行连续浇筑，以提高整个施工过程的一致性和合理性。最后，我们必须注意盾构机，抹泥刀和其他设备的日常维护和故障排除，提高机器和设备的稳定性，防止因次要故障的积累而导致的停机和严重事故，并提高地铁隧道盾构施工的掘进效率和经济性[1]。

2.5 盾构机进行挖掘施工时作业控制

开挖是地下隧道施工过程中的主要内容和任务，在地下施工中盾构施工技术起着非常重要的作用。在开挖防护机进行工作时，应避免使用挖土机，以尽可能多地确保被挖土层的稳定性。为了减少盾构机对周围土壤稳定性的影响，施工人员必须在开始挖掘工作之前科学合理地调整挖掘机的参数。同时，用户在建造土方工程时必须注意盾构机的位置，以避免盾构机对开挖过程的顺利进行造成影响。盾构机的方向不仅影响开挖过程，而且影响分段的施工质量，因此，在建造土方工程时必须严格控制盾构掘进机的开挖方向。盾构机的方位控制与铸造工艺，盾构机的倾斜度等各种参数密切相关，只有控制这些参数，才能有效地控制盾构机的方位。盾构机参数的监控必须基于可靠的测量工作，在经过可靠的测量后，可以实现对盾构机参数的精确控制。为了控制受控区域内的地面压力，还必须严格控制盾构机的前进速度和开挖深度[2]。

3 地铁隧道盾构施工质量控制措施

3.1 设置正确的盾构参数，保证始发掘进系统的稳定性

盾构机正常运行需要稳定的环境。因此，必须对相应的力进行有效的计算，以确保其施工参数保持在指定范围内。因此，在实践中有必要测量地质以便获得某些参数并确保盾构机的施工质量。在实际的施工过程中，理论上有必要根据土壤质量，深度来采取合理的计算方法来计算地面给隧道带来的压应力，并及时采取有效措施来进行调整。也就是说，通过创建一个稳定的环境、确保其施工参数符合正常标准来提高盾构掘进机的施工质量，进而确保整个项目的质量[3]。

3.2 避免管片浮动的技术措施

盾构机的管片浮动现象经常出现在地铁的建设中，为了避免这一现象的发生，对设计和施工过程都提出了很高的要求。为此，相关的施工人员必须充分了解施工现场的周围环境，以提取准确的数据并做好工作。①修建地铁隧道时，施工人员应控制地铁隧道盾构机的施工工艺，施工速度和牵引力。②加强对地铁盾构机的控制。要把工作强度与施工现场的实际情况相结合来对千斤顶进行调整，从而可以最大限度地发挥千斤顶的作用。③结合测量结果，优化和调整盾构机的相应参数，同时有效地提高盾构机的施工效率和建筑质量，并且延长机械设备的使用寿命[4]。

3.3 控制地面沉降的措施

目前，大多数地铁隧道都使用盾构掘进机来进行开挖工作。开挖土方的盾构机的基本构造原理是充分利用前切刀的优势，然后从前地板将地面切入切刀后面的气密室中。此过程是一个需要整个设备保持平衡过程，以减少在底层上的应变并防止地面出现沉降现象。因此，必须仔细选择合适的盾构机，以有效地控制地面沉降现象的发生。另外，浇筑质量不足也会造成地面沉降，应当增加对浇筑过程的控制，包括浇铸速度，混合比和浇铸的量。出现地面沉降现象的原因主要受内部和外部因素的影响。地质条件需要实际研究，通过土壤的性质，上方土壤的厚度，地下水的变化等进行测量，可以有效地了解上述情况并采取相应的措施来防止地层变形现象。