地铁盾构隧道施工的质量控制分析

2021-01-16王明轶上海隧道工程有限公司

环球市场 2021年23期

王明轶上海隧道工程有限公司

一、盾构施工特点及流程

（一）地铁隧道盾构施工特点

地铁隧道的盾构施工作业，通常是结合盾构设备在隧道施工中的堆砌，利用围岩和地下结构的稳定性来注入一定量的浆液材料，在这种施工技术的运用过程中，一般给环境带来的影响不大。施工阶段挖掘土层的范围相对较小，不会造成周围地层的沉降，也不会影响地面的正常交通。盾构施工作业具有非常强的实用性，工作人员只需要在工程预定的范围内占据相应的面积，按照施工成本控制的要求来将成本限定在一定范围。在地铁隧道的施工当中盾构法具有非常广泛的适用空间，因此对于地铁隧道作业有着很强的抗震效果。这些内容都是盾构法施工独特的优势。

（二）地铁隧道盾构施工流程

1.盾构掘进

盾构掘进工作不能直接深入，要根据施工环境的地形特征进行具体分析，通常要将盾构掘进的45m 位置充当试挖掘阶段。继续推进以后就可以进行拆除工作，将周围管道内的管片拆除，然后在试挖掘过程中挖成以下任务：采用短时间完成盾构设备的调试，做好工程建设的实地考察工作，通过地质环境的平衡盾构法来把控施工进度。利用收集的施工数据进行分层优化。了解管片拼装的具体操作。在试挖掘完成以后，需要按照对接的工作调整相应的挖掘参数，给今后的盾构掘进提供相应的准备。一般来讲需要完成以下几点内容：首先按照地质环境的条件和试挖掘状态进行监控，给今后的挖掘工作提供必要的参数。结合有效地施工监测，不断强化施工工艺，减少后续施工中的不足。

2.盾构掘进方向的控制与调整

受到地层结构的影响，在盾构掘进过程中可能会遇到土层硬度不均、隧道坡度变化大等问题，这时盾构掘进就不能准确按照预定的施工计划来推进地铁隧道的挖掘工作，会带来很大的偏移。如果这种偏移超过一定范围，就会增大隧道施工的间隙，一些部位的受力会发生变化。所以盾构施工阶段必须采用合理地技术方案进行掘进，避免过大的路线偏移。盾构掘进的方向控制可以采用隧道导向装置来完成，或者是分区盾构迁移的方式来矫正偏差。假如偏离的位置与预定位置偏离过大，盾构设备就会报警，这时要选取盾构刀盘的方式来弥补偏差。

3.同步注浆与二次补强注浆

盾构施工可能会带来地层结构的损失，甚至会造成隧道周围受到波动的影响而发生变化，这时就可能产生地下水的渗透，容易造成建筑结构和管线的沉降。为了避免这种情况，在盾构掘进的阶段，应该及时进行盾构管片的脱离，让浆液材料能够迅速填充到建筑的空隙内。同步注浆操作要和盾构掘进同步完成，利用同步注浆系统把浆液注入管片当中。注浆完成以后管道内部的缝隙就可以得到填充，大部分的地层变形都能够改善。在部分浆液浇筑的阶段，可能会产生浆液填充不均衡的现象，浆液的收缩就会造成整体成分被稀释，为保证浆层的防水效果，要尽量利用管片进行浆液补注。

二、地铁盾构隧道施工的质量控制措施

（一）盾构始发及始掘进阶段

盾构的始发和初始掘进工作在地铁隧道施工中有着非常重要的地位，并且在隧道挖掘逐渐加深，尺寸增加的状态下，施工环境逐渐恶劣。这就给相应工程建设提出了更高的技术要求，必须结合相应的技术手段来对开挖地层工作进行稳定性的控制，结合土层和水泥防护充当构建物来减少挖掘面受到不良低端的影响而坍塌，必须对土层结构改造确保挖掘面的稳定以后，才能进行下一步的施工作业。为了保证施工的安全性，在洞口掘进完成以后要对掘进开始位置增加压力，通过水泥风度的方式控制隧道口结构，保证洞口的稳定。由于盾构阻力会对隧道造成影响，因此要提前对盾构设备的基座轨道涂抹润滑油，减少刀盘对洞口挖掘带来的伤害。此外必须对基座导轨的高度、中心线位置进行控制，减少盾构移动给掘进工作带来的破坏。

（二）盾构正常掘进阶段

结合盾构始发操作和掘进位置的确定明确具体的施工参数，盾构设备就可以完成相应的掘进工作。为了保证掘进设备能够达到更好地开掘效果，就要让刀盘和土层的流动性保持一致，然后让整体线路的推进维持在相平衡状态下。还可以结合隧道线路上地质环境的不同选择不同的掘进模式。在盾构设备在土层状态下工作时，要通过设置参数保证设备在土层结构稳定状态下运转，同时确保足够的施工效率。在施工阶段选择合适的方案能够实现土层地质环境的测试，以便盾构设备在掘进模式下能够及时切换到不同状态来调整。按照输送设备排出土速度的要求，和地层变化的特点对地铁隧道进行监测。

（三）盾构到达掘进阶段

盾构设备开始掘进工作主要是达到端头以后，需要转变以往的掘进操作，利用保护方案稳定隧道的土层结构，让路线能够符合设备推进的要求。简单的盾构挖掘显然不足以满足施工需求，主要有两种方式来进行操作：第一是在设备到达相应位置后即可对土层进行拆除，第二是在设备到达土层防护之前进行拆除作业。第一种方式施工作业操作带来的反馈非常良好，可以大范围应用到地铁隧道施工地层稳定性的防护当中。而第二种方式则必须对地层进行加固操作，强化洞口的坚固程度，用以防止盾构姿态的变化，控制掘进动力。但在这个阶段因为设备推理的降低可能会减小管片的作用力，使得管片的连接位置漏水，这就必须让工作人员在管片安装的过程中加装固定装置。