地铁盾构空推通过暗挖隧道施工方法探究

2022-08-19杨树明马颖博石红兵冯志强

交通建设与管理 2022年4期

关键词：管片盾构注浆

唐毅，杨树明，马颖博，石红兵，冯志强

（1.中国建筑第二工程局有限公司，北京 101100；2.中国建设基础设施有限公司，北京 100000；3.中建南方投资有限公司，广东深圳 518000）

0 引言

伴随着城市交通事业的全面进步和发展，地铁修建工作受到了广泛关注，在施工项目落实过程中要全面分析地质情况和水文环境，匹配复合式土压平衡盾构设备进行地层处理，综合考量工期因素、安全因素以及经济因素等，维持经济效益和管理效益的和谐统一。

1 地铁盾构空推通过暗挖隧道施工要点

在地铁盾构空推通过暗挖隧道施工过程中，要对施工情况进行全面分析，然后落实相应的处理措施。

1.1 导台控制处理

对于整个地铁施工项目而言，混凝土导台制作非常关键，因此，在盾构机掘进空推处理开始前，要确保导台制作质量符合预期标准。导台的质量决定了隧道轴线和设计轴线距离偏差，所以，要按照标准设计要求进行管片拼装处理。

1.2 盾构施工参数

为了保证地铁盾构空推通过暗挖隧道施工质量，也要对盾构施工参数予以计算分析，在掘进操作开始前，要结合土压平衡参数完成计算，而在掘进过程中则要先进行路段试验，记录对应数据信息后，总结结果，然后完成掘进设备参数的分析和处理工作[1]。

1.3 控制空推速度

为了维持盾构机运行的平衡性，一般将速度控制在10mm/min左右，能在保护切削刀具的基础上，削减洞口岩石。

1.4 控制管片拼装

在管片拼装处理工序中，要观察管片和管片之间的距离，保证管片拼装效果的同时，合理控制完整度，利用紧线器采取螺旋拧紧的方式予以固定，保证管片外侧和基座空隙紧密相连。

1.5 控制出土量和注浆量

一方面，盾构机初始掘进空推处理过程中，要严格控制出土量，保证参数配置的合理性，并且要集中进行掘进操作出土量的记录，确保出土量能在规范要求数值范围内，一定程度上避免沉降问题。

另一方面，要结合实际工程布局和施工情况评估并控制注浆量，从而优化注浆压力参数设计值，若是注浆量较多，会出现溢出刀盘的问题，影响正常施工环境，而注浆量不足也会制约注浆效果。基于此，技术部门要结合实际施工标准和地铁盾构空推通过暗挖隧道施工要求维持科学注浆量。

2 地铁盾构空推通过暗挖隧道施工具体流程

在明确地铁盾构空推通过暗挖隧道施工要点的基础上，就要结合工程实际情况和方案要求，落实对应的操作流程，提高工作的整体效果。

2.1 准备工作

在地铁盾构空推通过暗挖隧道施工开始前，要对水文地质环境、岩土条件等进行综合调研，获取相关资料后，以保证具体施工效果符合预期。并且，勘察结果要及时记录，以备后续进行对比分析，总结实际情况落实应急管理准备工作。值得一提的是，在准备阶段就要结合现场环境和技术操作要求予以匹配分析，保证地铁盾构空推通过暗挖隧道施工结果符合预期。

2.2 基本流程

1）盾构隧道贯通后盾构机到达指定的区域，开始进行过暗挖隧道处理。

2）安装对应的反力支座，有效匹配相应的施工流程，确保操作方案有序开展。

3）安装匹配的拱底块管片结构，并且维持整体设计流程的流畅性。

4）盾构机空推过暗挖，此时，达到始发端后设置焊接反力装置。

5）洞口要进行破除处理，并且安装橡胶帘布板。

6）拼装对应的负环管片结构。

7）进行二次始发处理。

8）盾构隧道贯通或者是掘进距离延伸100m左右，维持整体平衡性后，拆除负环和反力体系。

2.3 具体方案

2.3.1端头加固处理

为了保证盾构机能及时到达矿山法段，避免推进力对掌子面操作产生影响，要在矿山法隧道处理和盾构隧道连接处理的过程中设置断头墙结构，并且对周边土体予以集中管控。主要的方式就是进行全断面注浆加固处理，配合三榀钢筋格栅结构，维持全断面设置模式，保证双向玻璃纤维筋处理的规范性。并且，喷射C25混凝土，厚度为50cm，混凝土堵头结构要满足整体设计方案，从而打造更加合理有效的工程体系[2]。

2.3.2导台施工

在地铁盾构空推通过暗挖隧道施工操作体系内，为了提升盾构机安全性、高效性以及优质性，就要在矿山法段设置匹配的导台结构，并且维持盾构机导向的准确性，从而维持设备良好的推进状态。

第一，要保证拼装工序的合理性，按照设计方案落实拼装处理操作，并且结合地铁盾构空推通过暗挖隧道施工要点，提升拼装体系的紧密性，优化整体质量，保证管片也处于良好的操作状态，优化其防水性能和可靠性。

第二，在导台设置过程中，要保证矿山法支持结构体系下，导台结构和盾构机刀盘外轮廓之间能预留10mm的缝隙，从而维持导台处理的合理性。

第三，导台的处理过程和施工模式都要采取分段浇筑的处理方式，并且保证每个分段结构的长度都能控制在15m到20m之间，利用定制钢膜维持综合质量。

第四，结合暗挖隧道断面处理要求，比盾构直径也要匹配具体方案，若是不能准确完成定位处理，就会出现空推过程中盾构侧滚处理不到位的问题，甚至会对二次始发定位产生影响，因此，要想维持盾构结构在设计线路轨道中心线通过，就要保证二次衬砌的规范性。首次衬砌底板操作时，底部按照45°设置，R、B、H都要在数值要求范围内，确保混凝土弧形导台结构的规范性，并在两侧安装对应的轨道，借助膨胀螺栓或者是预埋钢筋加压板实现固定处理[6]。二次衬砌底板处理操作中，浇筑导台结构要间隔7.5m左右设置预留孔洞（如图1所示），确保预留尺寸符合实际标准，在盾构二次始发掘进固定位置后完成底板混凝土浇筑处理，并配合运输轨道完成相应工作。

图1 导台结构预留孔洞纵向剖面图图

2.3.3盾构空推阶段

第一，要对盾构机的姿态予以调控，加密测定管片的同时，对盾构机姿态予以测定分析，从而校正VMT测量导向系统的准确性，维持整体盾构机测定过程的规范程度，并且维持推进姿态的偏差数值在规定的范围内，纠偏工作及时落实，保证水平控制偏差能为零，垂直控制偏差在50mm。

第二，二次注浆过程中要保证管片稳定，且VMT导向系统应用环境合理，从而复测矿山法段断面的基本参数，着重检测拱顶的沉降量，并且对洞门尺寸予以综合分析，维持安全性和准确性。

第三，盾构机的推进过程要贴合实际设计方案，利用玻璃纤维筋进行堵头墙处理，在矿山空推段施工操作时要沿着导台的方向落实，调控机组运行，保证油缸操作和运行的合理性，最大程度上确保盾构姿态和设计线路相匹配。

第四，管片的拼接拼装处理要满足实际应用规范和要求，其质量决定了成型隧道防水效果，也对盾构机推进状态产生影响，因此，要在安装工作开始前，仔细检查管片的配件质量和外观，并维持分布紧固螺栓处理的合理性。要秉持自下而上的处理顺序原则，从下部开始紧固处理，保证安装底部标准块的质量，并对称安装标准块，最后安装封顶块。

第五，管片背后回填处理。首先，碎石回填操作，要在固定间隔距离位置修建围堰，避免砂砾和水泥影响整体效果。其次，管片拼接完成后要借助管片注浆孔完成相应材料的运输处理，整个过程结合间距确定具体操作。最后，同步注浆操作，要结合盾构机设备应用处理要点落实具体工作，及时进行围堰变形测试，一旦出现浆液外泄就要立即停止注浆[3]。