地铁隧道盾构始发施工技术

戴双艳

摘要：地铁隧道盾构始发施工技术在整个地铁隧道盾构法施工过程中是极为重要的一项技术，它关乎着整个地铁隧道实施的成功与否。地铁隧道盾构法施工运用到大量的地铁建设中，以快速、安全且高效的优势使地铁事业整体快速发展，进而不断推动城市发展。合理运用地铁隧道盾构始发施工技术，在一定程度上降低了工程的困难程度。

关键词：地铁隧道;盾构始发;施工技术

1工程概况

某地铁车站为明挖地下2层岛式结构，车站始发端顶部支撑为ϕ800mm钢支撑;端墙、侧墙、中板厚度分别为800，800，400mm，中板采用盘扣式模板支撑架;始发端土体采用三轴搅拌桩及高压旋喷桩加固，加固后土体28d无侧限抗压强度超过0.8MPa;盾构机的中盾最重，约100t，起重设备为260t大型履带式起重机。

2地铁隧道盾构法工程概况

盾构的工作以盾构机为中心，是贯穿于整个施工掘进的基础设备，建造隧洞的施工方式是将地表以下的土层使用盾构机进行支撑。盾构法运用较为广泛，并且具有实用性强、施工速度快以及安全性高等特点，盾构机在盾构技术中起到一定的保护作用，在施工时，有效避免了施工过程中出现的土方坍塌等状况。盾构始发是指盾构从组装调试，到完全进入区间隧道并完成挖掘为止的施工过程。盾构机在施工过程中，安装至始发工作井中，一般为地铁车站端头，再将开挖面挖出与装配式衬砌跨度相同的土，使用盾壳作为支撑作用向装配衬砌和地层开挖，然后通过千斤顶的推动力将盾构推动，使其克服地层阻力，盾构连续工作。地层开挖是地铁隧道整个工程中最为基础的工作，而盾构法对于底层开挖环节有着主要的保护支撑作用，帮助整个施工工程能够顺利地进行，施工开挖具有一定的安全隐患，因此需要根据施工地质进行设计，将挖法尽量合理化，保证施工发展建造基坑合理化。

地铁隧道盾构法工程需要对施工区域进行详细的规划和设计，在一定程度上保证其进展的顺利性，地铁隧道盾构法工程对于地铁施工有着隐蔽性及安全性较高的特点，暗开挖的方式在一定程度上保证了施工操作的安全性，发挥其积极作用，高效的施工效率减少整个工程系统的时间成本。地铁隧道盾构法工程在施工时所产生的噪声较小，降低对周边环境的影响。但是，在施工时土地容易进行坍塌和移变，造成施工工期延长，因此加强对盾构始发施工技术工作进行严格控制，在一定程度上降低施工过程中事故出现的频率。

3地铁隧道盾构始发施工工作

3.1门形框架布置

完成始发端顶部支撑、中板、侧墙和端墙的施工后，在施工始发端外车站中板时，采用门形框架Ⅰ支撑位于盾构机台车始发位置上方的中板，所有门形框架Ⅰ构成盾构机台车始发空间;采用门形框架Ⅱ支撑位于盾构机台车始发空间后方的、电瓶车轨道上方中板，门形框架Ⅱ和Ⅰ构成电瓶车运输空间。

3.2连接转接管线

在盾构始发端的实际施工中，需要连接转接管线，这一过程包含的内容有：（1）合理定位始发台的位置，在洞口进行防水设备的有序安装，安装导轨并且要实施合理有效的调试，合理安装负环管片等。（2）在地铁车站的预埋钢板之上实施反力架焊接，以实现支撑效果：把钢板架安装在2个支柱的底部位置，使用双头螺栓进行连接，确保连接的牢固性与稳定性;把圆环压板和帘布橡胶板用薄螺母实施连接与固定处理，并且还要把黄油均匀地涂抹在帘布橡胶板的侧边上，防止盾构机在始发过程中损坏防水设备。（3）因为始发井的规格、尺寸不同，应把一定长度的H形钢轨枕敷设到负环管片中。（4）为避免盾构机刀盘损坏导轨，在施工过程中一定要有效管控导轨与工作面间的合理距离，而且导轨一定要采用满足规格要求的钢材。（5）负环管片连接应采用错缝拼装的方式，那些距离油缸非常近的盾壳表面则应采用电焊方式焊接支撑垫点，并针对地铁盾构要求明确焊接材料的高度、规格。在盾壳表面焊接吊耳时，相邻管片间的连接与固定处理需要使用倒链。

3.3吊装盾构机

利用大型履带式起重机将盾构机及其组装、调试用的所有大型设备和材料全部吊装下井，保证中板吊装孔封闭后，可以正常进行盾构机组装、调试。

盾构机吊装时，应先吊装台车，下井后将台车移动至位于门形框架Ⅰ下的始发位置，保证盾构吊装孔下有足够的空间，然后吊装盾构主机及其他后配套设备。

在盾构机吊装过程中，需持续监测履带式起重机附近地表沉降、冠梁和挡土墙位移、始发端端墙变形和始发端剩余顶部支撑的支撑轴力，如出现数据变化速率突增、累计变化值过大，则需立刻停止吊装，待查明原因并采取加固措施后，方可继续进行吊装施工。

3.4始发台、盾构机体进行加固处理

在施工过程中对始发台以及盾构机体进行加固工作，是由于始发台在盾构始发过程中需要承受各方面的纵向、横向的推力以及约束盾构旋转的扭矩，从而保证盾构始发过程顺利进行。

由于盾构始发施工必须有后支撑，故在洞圈与结构内衬间采用管片制作后座支撑体系，盾构后座由7环负环管片拼装而成。在第一环负环后设置由型钢制作成的钢后靠，后靠强度均进行验算合格。待施工一定距离，满足盾构推进所需反力后拆除负环。

由于洞口与盾构机体（或衬砌）存在建筑空隙，易造成泥水流失，从而引起地表沉降，因此，须在洞口安装始发密封止水装置，始发装置包括帘布橡胶板、圆环板、折叠板及相应的连接螺栓和垫圈。安装顺序为帘布橡胶板→弧形板→折叠板，自上而下进行。安装时弧形板的压板螺栓应可靠拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，防止盾构始发后同步注浆浆液泄漏。

3.5转接始发端的掘进

（1）要求相关工作人员遵照地铁隧道工程的实际情况，明确始发技术的相关参数、逐渐参数以及开始掘进的时间、开始注浆的时间等。（2）在转接始发端的掘进作业过程当中，通常采用气压模式，自上而下依次会经过强、中分化带。（3）在掘进作业中，要合理管控土仓的气压（≤0.13MPa）、掘进的推理（≤1200t）等相关参数。（4）转接始发端的掘进作业目标就是要对施工现场当中的渣土条件进行改良，并且对出渣力实施合理管控，保证其≤55m3。（5）为避免发让生意外事故，盾构机处于始发台上时不可以调整盾构姿态。盾构机离开始发台后要及时对盾构姿态进行调整，要求盾构机每环均≤6mm，以确保盾构机应用的合理性与有效性。

结论

社会经济与科学技术的快速发展，推动了交通建设产业的持续发展。最近几年，随着城市建设规模的快速发展，地铁工程建设得到了快速发展。与其他形式的建筑工程相比，地铁工程项目在施工技术方面有很高的要求，且施工技术非常复杂。为提高地铁工程实际运行的安全性和稳定性，一定要保证地铁工程的施工质量。在地铁隧道工程的施工中，盾构机转接始发相关技术可以提升施工质量以及施工作业的安全性与稳定性，避免意外事故发生。所以，相关建设企业一定要认真探究盾构机的转接始发相关技术，同时深入剖析其在应用中存在的问题，并采用合理有效的解决措施，严格依据规定流程实施地铁隧道盾构的施工操作，确保工程的施工质量、施工进度以及施工安全。因此，应强化提升地铁工程项目实际运行当中的安全性与稳定性，提升施工企业的经济效益与社会效益。

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