地铁隧道盾构法施工技术

【摘要】地铁隧道施工经常遇到复杂的地质条件和严苛的周边环境保护要求，极易造成隧道沉降，道路路面塌陷等安全事故。本文针对盾构法通过采取各种施工技术措施，加强施工过程中的监控量测，以此确保施工安全。

【关键词】关键词：地铁隧道；盾构施工；掘进；监测

地铁隧道是贯穿于地铁工程的重要建设形式，因其施工环境复杂，对施工技术提出较高的要求，通常基于盾构法展开施工作业。盾构法在应用中存在诸多技术要点，加强质量控制十分必要。

1盾构隧道施工测量概述

地下工程测量是一项持续性工作，需落实到勘察设计、施工建设、运营等阶段。经地下工程测量后，应及时反馈线状工程的实际状况，根据所得结果采取调整措施，及时纠偏，保证隧道可顺利贯通。盾构法因具有技术可靠性和施工便捷性的特点而取得广泛的应用，盾构期间做好测量工作具有显著现实意义，能够作为反映盾构施工状况的“窗口”，在此基础上合理组织后续的盾构作业，直至盾构贯通为止。

根据盾构法隧道工程的施工特点，测量工作应重点考虑如下几方面：创建平面控制网和高程控制网；明确地面的坐标、方向及高程，将其有序传递至地下，由此构建完整的地下坐标系统；在前述基础上，做好地下平面和高程的测量与控制工作；组织测量放样，作为开挖和衬砌的参照基准，保证开挖量的合理性以及衬砌结构的准确性。根据上述所提的要点，详细部署测量工作包括：经测量后，在地下标定建筑物的控制基准线，包含设计中心线和高程，作为参照基准而使用，以便后续的开挖和衬砌作业均可高效推进；开挖面掘进施工期间，根据要求使施工中线顺利贯通，应确保实际开挖范围稳定在设定的界限以内；按图纸将设备安装到位；采集并完整记录测量数据，汇总成测量资料，交给设计部门和管理部门，为相关部门日常工作的开展提供参考。

盾构施工测量具有指导作用，应保证盾构机沿设计轴线方向稳定运行，同时生成的测量数据应作为盾构机调整姿态的参考。根据实际情况修正参数，并且测量数据还需反映出隧道衬砌环的安装质量。

2盾构法在地铁隧道施工中的重点技术 2.1加固始发井

在始发井的顶部予以加固，是为了能够对施工过程可以更为安全给予保证，预防产生塌落的问题。在完成施工之前，需要事先去对于周围的地质水文情况给予合理的认识，以对施工自身的有效性给予保证。

2.2对始发设备进行安装

先对于设计图突出的要求把初始的状态予以确认，同时需要预留空间的位置，然后按照非常细致的计算对于基座的位置进行确认。在始发之前，应该把基座两端完成加固的处置，使其可以有序的进行。将反力架和盾构主机进行快速的连接，形成反推作用力促进盾构始发；反力架和基座保持垂直的方向。在完成精准定位之后，应该将负环管片和反力架共同完成安装。紧接着把洞口完成临时密封，因为洞口存在地下水与泥水的流经，将使其保证工程自身的有序进行，并且还应该非常好的对盾构机在进行开挖的时候因为受到挖面的压力影响而产生的土体不稳的问题进行控制。因此在完成盾构始发之前，相对的密封工作非常主要，施工人员需要进一步对密封过程加以优化，实现工程建设的高品质。

2.3盾构掘进施工

通常，在盾构进行掘进的时候需要向前去进行掘进45米，这一阶段是试验的阶段。假如这一阶段不会存在问题那么可以继续向前进行掘进，在深度达到90m的时候，把负环管片从盾构机里进行拆除，试验阶段最主要的作用就是为了对于盾构机可以达到最适宜的施工状态给予保证，并且针对地质环境也应该有一个比较初步的掌握，为了对于地下施工条件而完成的试验。在这一基础上，参照有关的流程完成快速的掘进才可以使其达成一种理想的工程施工效果。在进行完试验的阶段之后，即刻完成正常的工作，并且还应该对相关设备完成调整。盾构

机在完成掘进的时候，需要做到以下工作：①按照当前工程地质自身的条件与试验段掘进工程里进行监测的结果，完成掘进参数的优化；②在保持推进的时候，使用试验段掘进阶段进行掌握的适宜的施工参数，并加强施工中的监测，使其能够对施工的工艺加以完善，并且对地面的沉降进行控制；③盾构掘进时，一定要严格控制，合理的下达掘进指令，及时跟踪并且完成调整；④盾构机需按照目班前指令去对参数完成设定。当初始产生不大的偏差时，需要快速纠正，一次的纠偏量不应该太大，降低并且防止对地层产生较大的扰动。

2.4管片安装

管片的安装前需要及时做好好防水处理，同时把连接件与管片配备齐全，盾尾的杂物应该进行清理，并且对设备是不是保持运转给予保证后就能够开始完成管片的安装。管片在进行安装上的顺序主要是先将底部管片去进行确认，然后从下到上的左右去进行交叉安装，每环相邻管片需要将封口尺寸以及环面平整度进行确认，最后将其插到封顶管片中成环。

2.5盾构机接收阶段的掘进参数选择

（1）接收前50环内的测量复核和姿态调整阶段属于对盾构接收过程中的贯通精度给予保证，在进行接收前50环时完成最后一次重复的测量。复测依照相关的规范严格完成同时还需要上报给监理以及总控测量单位去完成复核，使其能够对于进行测量工作的无误给予保证。

（2）盾构机距离洞门结构混凝土30～12m掘进阶段（过渡段），为常规控制。逐渐放慢掘进速度。推力逐渐降低，缓慢均匀地切削洞口土体。做好注浆工作，同时每隔8环做一止水环（双液浆注浆），截断盾构机后方的汇水面来源。在距离接收洞门20米时，此段施工应侧重注意调整盾构机的姿态，使盾构机的掘进方向尽量与接收洞门实际位置方向一致，掘进时的轴线控制精度应达到±10mm。

（3）盾构机与洞门结构混凝土之间的距离保持在10～2m掘进阶段（第一阶段）。盾构机进入加固区后，掘进速度捉奸减至10mm/min，土仓压力降低70%。

目的是尽量减少对洞口的影响。压力值大约与水压相等。再密切监控地表和洞口的情况下逐步减少压力。

（4）盾构机与洞门之间的距离在2～30cm掘进阶段掘（第二阶段）。用洞门的水平探孔作为观察孔，孔深深入到加固体后0.5m，盾构继续推进。由于不能确定开挖时的最小土仓压力，因此在开挖过程中只能根据地质等情况使压力最小。掘进过程中，必须密切注视洞口的情况及盾构机刀盘的位置，此阶段速度一般为5～10mm/min，直到盾构机刀盘距地下连续墙0.3m。

（5）接收的第三阶段为第二阶段完成至洞门，开始磨桩施工，摩桩期间参数设置：推进速度<5mm>；推力<400T，视实际推力大小，以不超过此值为原则。

（5）盾构机距离洞门20cm到进到车站露出掘进阶段（第四阶段）。盾构机磨桩完毕，盾构机被推上接收基座1.0m。在盾构接收之前应做好洞门预埋件拆除、洞门密封环、洞门导轨及接收基座的安装工作。

（6）接收第五阶段。继续密封装置锁紧，盾构继续前进，直至盾构机完全推上接收基座，同时恢复盾尾同步注浆，但须将浆液的胶凝时间由13~15秒调为20~25秒，以确保管片壁后注浆饱满。当盾构隧道管片拼装结束后，盾构机尚未到达基座的预定位置，通过继续安装临时管片（每环在正下部安装1块A型混凝土管片）使盾构机继续前进，直至盾构机到达基座的预定位置。

当盾构机前体盾壳被推出洞门时通过压板卡环上的钢丝绳调整折叶压板使其尽量压紧帘布橡胶板，以防止洞门泥土及浆液漏出。在管片拖出盾尾时再次拉紧钢丝绳，使压板能压紧橡胶帘布，让帘布一直发挥密封作用。

结束语

综上所述，盾构施工是地铁隧道工程的重要环节，盾构机作为施工关键设备，盾构机钢壳具有较强的支护能力，通过千斤顶提供推力，使盾构机向前移动，有序完成切削土体、输送土渣、设置衬砌等环节的相关工作。目前，盾构法已经成为地铁隧道工程的主要施工方法，作为施工单位，在积极引入该方法的同时，还要实现创新与发展，保证盾构施工质量。

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