殷森

摘 要：從現(xiàn)有交通系統(tǒng)和城市發(fā)展需要來看，地鐵建設(shè)是大中城市發(fā)展的基礎(chǔ)保障。為了保證地鐵建設(shè)的質(zhì)量和功能，需要學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，明確施工技術(shù)要點(diǎn)?；诖耍恼聦?duì)地鐵盾構(gòu)工法施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究，僅供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵;盾構(gòu)法;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U455? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2022）04-0045-03

0 引言

盾構(gòu)法的原理主要是通過千斤頂將盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)，通過盾構(gòu)機(jī)套管保護(hù)作用，發(fā)揮用盾構(gòu)機(jī)前方的鉆頭優(yōu)勢(shì)，對(duì)土壤進(jìn)行切割，同時(shí)預(yù)制管片可以用于開挖表面，連接形成襯砌以完成隧道挖掘施工。盾構(gòu)施工技術(shù)結(jié)合了現(xiàn)代化、機(jī)械化優(yōu)勢(shì)，在地下隧道施工中發(fā)揮自動(dòng)化作用，提高了施工安全性，降低了人工成本，確保了地鐵工程施工質(zhì)量。因此，盾構(gòu)施工技術(shù)在地下地鐵隧道施工中得到了廣泛的應(yīng)用，并成為施工建設(shè)中的核心技術(shù)。但是，在實(shí)踐施工中卻存在許多問題，因此，對(duì)盾構(gòu)工法施工技術(shù)要求越來越嚴(yán)格。此外，該技術(shù)對(duì)材料的要求非常嚴(yán)格，特別是材料的性能和質(zhì)量方面。同時(shí)，該技術(shù)在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)供應(yīng)導(dǎo)致錯(cuò)臺(tái)和管片破裂問題，對(duì)盾構(gòu)法施工中安全構(gòu)成了一定威脅，因此，需要結(jié)合地鐵工程施工特點(diǎn)全面控制整個(gè)施工質(zhì)量。

1 盾構(gòu)施工法的概念

1.1 盾構(gòu)施工法的原理

在盾構(gòu)施工法應(yīng)用過程中，需要根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求合理選擇盾構(gòu)機(jī)設(shè)備。在開挖過程中，盾構(gòu)機(jī)的性能直接影響著開挖土體的穩(wěn)定性，避免安全事故的發(fā)生，例如：塌方問題，同時(shí)，盾構(gòu)機(jī)在開挖過程中還可以及時(shí)排出多余的渣土，反復(fù)進(jìn)行襯砌和注漿，提高地鐵工程開挖效率。所謂盾構(gòu)機(jī)，“盾”主要包含了壓力艙、刀盤和盾構(gòu)鋼殼三部分，而“構(gòu)”則由隧道襯砌的管片和壁厚注漿體兩部分組成。因此，盾構(gòu)施工工藝在地鐵工程中得到了廣泛應(yīng)用，該技術(shù)應(yīng)用不會(huì)影響圍巖結(jié)構(gòu)，有利于各個(gè)隧道施工順利進(jìn)行，提高了隧道開挖的水平和效率。尤其是人口密集地方，地鐵盾構(gòu)施工不僅解決了交通擁堵問題，還有效減少了對(duì)周邊結(jié)構(gòu)物的破壞，促進(jìn)了城市化的進(jìn)一步發(fā)展（如圖1所示）。

1.2 盾構(gòu)施工階段劃分

地鐵盾構(gòu)施工復(fù)雜、環(huán)境惡劣，需要根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行施工劃分，主要分為始發(fā)作業(yè)、盾構(gòu)掘進(jìn)和到達(dá)接收三階段。始發(fā)階段主要是布置階段，選擇合理的位置對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行安裝，并加固入口處的土壤，為后續(xù)施工順利進(jìn)行提供基礎(chǔ)保障;掘進(jìn)階段主要是確保地下隧道內(nèi)開挖的連續(xù)性，結(jié)合施工設(shè)計(jì)改造防護(hù)設(shè)備，滿足以上兩個(gè)方面的要求后，就可以將盾構(gòu)機(jī)拆除并帶出隧道。在這種情況下，必須檢驗(yàn)始發(fā)作業(yè)階段和盾構(gòu)掘進(jìn)階段，待合格夠才可以拆卸盾構(gòu)機(jī)，并將其移出隧道，同時(shí)，還需要做好接收井洞口加固工作，以確保隧道建設(shè)的質(zhì)量和安全。目前，井口加固方式比較多樣化，最常用的是高壓旋噴加固技術(shù)，該技術(shù)需要與地連墻或鋼套筒技術(shù)結(jié)合使用，但是結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用還存在一定的弊端，因此，必須根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件選擇合理的技術(shù)。

2 盾構(gòu)法施工的相關(guān)建議

2.1 進(jìn)行同步注漿

盾構(gòu)法在隧道挖掘過程中，盾構(gòu)機(jī)在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)尾管片與土體分離，導(dǎo)致土體之間出現(xiàn)縫隙問題。但襯砌施工過程中，縫隙大會(huì)隨著施工深入而不斷加大，結(jié)構(gòu)工作面也會(huì)發(fā)生變化。在施工設(shè)計(jì)中，對(duì)預(yù)設(shè)的注漿量和空隙體積進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算，但是在與實(shí)際施工中，注漿量和空隙會(huì)偏離設(shè)計(jì)值。因此，在地鐵施工注漿過程中，要參照規(guī)定的注漿壓力和漿液配比值進(jìn)行施工，以保證注漿施工的質(zhì)量，使其滿足施工設(shè)計(jì)要求。此外，注漿施工還可以降低盾構(gòu)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)，防止管片變形。

2.2 完善二次注漿

在初次注漿施工完成之后，會(huì)有效的改善襯砌和圍巖土體之間的間隙，發(fā)揮了填充效果，但在施工中容易出現(xiàn)地面沉降問題，導(dǎo)致縫隙填充效果不佳，因此必須采用二次注漿方式提高施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)一步填補(bǔ)空隙，需要加大二次注漿的管理力度，確保二次注漿的質(zhì)量，必須注意以下幾個(gè)因素：

（1）注漿孔的位置確定非常重要。初次注漿位置一般會(huì)設(shè)置在頂部，中期澆筑必須在頂部和底部?jī)煞矫嫱瑫r(shí)進(jìn)行，以提高砂漿沉降效果，后期應(yīng)結(jié)合隧道周圍環(huán)境的特征，進(jìn)行全方位的注漿，以提高隧道的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)，還可以選擇灌漿和加固土的方式提高隧道的穩(wěn)定性。

（2）在注漿過程中，壓力大小和注漿速度非常重要，是提高注漿質(zhì)量的有效保障。在注漿階段，施工人員需要掌握施工設(shè)計(jì)要點(diǎn)，嚴(yán)格按照施工計(jì)劃進(jìn)行澆注，并按照設(shè)計(jì)要求合理控制注漿的壓力和速度，保證澆注工作的順利進(jìn)行，提高澆注工作的質(zhì)量。檢查人員還需要加大檢查力度，避免因壓力和速度過高或過低于施工設(shè)計(jì)要求，而影響澆注質(zhì)量。二次注漿的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)主要包含注漿點(diǎn)位、注漿壓力、注漿量等，需要做好這幾項(xiàng)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)，并進(jìn)行詳細(xì)的記錄，以便調(diào)和測(cè)量值，為數(shù)據(jù)之間的對(duì)比提供一定的參考依據(jù)，并通過調(diào)整來提高澆注質(zhì)量，如圖2所示。

2.3 監(jiān)控盾構(gòu)正面平衡

在地鐵盾構(gòu)施工過程中，土體結(jié)構(gòu)不可避免地受到盾構(gòu)施工技術(shù)的影響，從而進(jìn)一步影響到地面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了降低盾構(gòu)施工對(duì)地面結(jié)構(gòu)的影響程度，避免在一定區(qū)域內(nèi)對(duì)地面的沖擊，需要對(duì)施工過程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，詳細(xì)掌握平衡切削壓力、推進(jìn)力，并詳細(xì)記錄盾構(gòu)結(jié)構(gòu)的具體情況，在施工過程中一旦發(fā)生任何的變化，提前可以根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)調(diào)整施工方案[1]。

2.4 注重糾正和進(jìn)度

由于盾構(gòu)施工的特殊性，不能保證盾構(gòu)設(shè)備在施工中能夠嚴(yán)格按照施工計(jì)劃實(shí)施，因此，需要根據(jù)地鐵工程的實(shí)施情況，對(duì)施工方案作出相應(yīng)的糾正。重點(diǎn)是對(duì)盾構(gòu)設(shè)備施工過程進(jìn)行高效監(jiān)測(cè)，詳細(xì)分析相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，智能地調(diào)整施工計(jì)劃，避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象，增加施工成本，影響施工進(jìn)度。糾正過程需要參考監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提高糾正方案的科學(xué)性和合理性，降低二次故障發(fā)生的概率。

2.5 進(jìn)洞

盾構(gòu)施工環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，在接收豎井區(qū)域中，必須做好取芯測(cè)試檢驗(yàn)工作，以進(jìn)一步提高土壤的穩(wěn)定性和透水性。待試驗(yàn)合格后才可以進(jìn)行下一環(huán)節(jié)，同時(shí)，還需要及時(shí)清理混凝土表面，使其達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)?；炷猎陂_挖過程中，需要按照其施工要求進(jìn)行逐層開挖。如果接收井中面板之間的距離大于10 m，混凝土結(jié)構(gòu)需要及時(shí)拆除。盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)行打鉆孔時(shí)，必須及時(shí)清理盾構(gòu)機(jī)施工的雜物，為土體工作的順利進(jìn)行提供基礎(chǔ)保障，同時(shí)，必須按規(guī)定施工設(shè)計(jì)要求，合理安裝盾構(gòu)接收架的定位和裝配，為地鐵工程后續(xù)工作的順利進(jìn)行做好基礎(chǔ)工作。

2.6 注漿量

為避免盾構(gòu)施工過程中出現(xiàn)地面下沉或者坍塌問題，灌漿時(shí)需要嚴(yán)格遵守施工方案合理控制灌漿量，并重視材料的合理選擇，主要以強(qiáng)度高的灌漿材料為主。此外，在注漿施工中，需要嚴(yán)格按照相關(guān)結(jié)構(gòu)要求、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地面結(jié)構(gòu)，制定出科學(xué)、合適的澆筑方案，以促進(jìn)注漿施工的順利進(jìn)行。

3 盾構(gòu)施工中常見的質(zhì)量問題及原因分析

3.1 管片滲水

第一，根據(jù)市場(chǎng)特征，詳細(xì)分析管片材料存在質(zhì)量問題。該環(huán)節(jié)在生產(chǎn)過程中必須結(jié)合施工要求制定合理的措施，提高管片之間的密封性，如果出現(xiàn)密封質(zhì)量問題，出現(xiàn)氣泡或者水泡現(xiàn)象。第二，在管片組裝過程中，從氣泡或者水泡就會(huì)溢出一定的水分，影響管片內(nèi)部質(zhì)量，造成管片漏水。第三，防水條的問題，在止水條使用過程中，如果施工不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)掉落或斷裂等問題，影響防水條貼合質(zhì)量。第四，在管片組裝過程中，還容易發(fā)生管片碰撞，降低了防水條的作用，無法提高防水效果。第五，管片壁后注漿質(zhì)量不符合施工要求。如果灌漿量沒有達(dá)到施工設(shè)計(jì)水平，密封條密封效果不到位，會(huì)影響密封薄弱區(qū)，出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。如果某個(gè)管片質(zhì)量不合格，出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，需要根據(jù)實(shí)際原因及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，避免質(zhì)量問題再一次擴(kuò)大，影響地鐵工程的安全性。

3.2 進(jìn)出洞段隧道質(zhì)量問題原因探析

第一，在地鐵工程中，管片使用不合格，未嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)合理選用管片，因此，不能確保新管片或配筋率的合格性，在盾構(gòu)始發(fā)階段容易造成不同程度的安全故障，導(dǎo)致出現(xiàn)隧道質(zhì)量問題。第二，盾構(gòu)機(jī)的工作狀況不符合施工設(shè)計(jì)要求，為了提高盾構(gòu)機(jī)組裝效果，需要做好安裝后的磨合和調(diào)整工作，然后進(jìn)行測(cè)試，待安裝質(zhì)量符合施工要求才可使用，以確保隧道建造質(zhì)量。由于盾構(gòu)機(jī)自身的特性，如果出現(xiàn)任何的質(zhì)量問題，只能在洞內(nèi)進(jìn)行維修和保養(yǎng)，容易受各種因素的影響，延長(zhǎng)了維修工作時(shí)間，降低盾構(gòu)機(jī)的維修質(zhì)量[2]。

4 加強(qiáng)地鐵隧道盾構(gòu)施工質(zhì)量控制的措施

4.1 盾構(gòu)施工開挖前要做好地質(zhì)勘探工作

在地鐵施工過程中，需要施工地質(zhì)條件選擇合理施工方法和施工方案，遵守因地制宜的地質(zhì)特征，因此，在施工之前需要加大地質(zhì)條件的勘察力度，并做好詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄，為制定施工方案和計(jì)劃提供參考依據(jù)，提高盾構(gòu)施工的質(zhì)量，促進(jìn)施工的順利展開[3]。

4.2 設(shè)置正確的盾構(gòu)參數(shù)，以確保始發(fā)掘進(jìn)的穩(wěn)定性

盾構(gòu)機(jī)在施工過程中，需要嚴(yán)格遵守生產(chǎn)廠家規(guī)定，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況和施工要求合理設(shè)置參數(shù)，提高盾構(gòu)機(jī)參數(shù)的合理性，提高工程建設(shè)質(zhì)量。但隨著地質(zhì)的變化，需要根據(jù)地層、出渣情況對(duì)盾構(gòu)機(jī)參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整，提高盾構(gòu)機(jī)施工效率。

4.3 滲水堵漏措施

4.3.1 二次補(bǔ)漿

如果在施工過程中，管片出現(xiàn)漏水問題，需要及時(shí)采用二次補(bǔ)漿方法及時(shí)修復(fù)管片。二次補(bǔ)漿方法主要包括單漿注漿和雙液漿，根據(jù)漏水情況選擇合理的補(bǔ)漿方法，以提高注漿的壓力。需要注意的是，二次補(bǔ)漿過程中，需要須嚴(yán)格遵守施工設(shè)計(jì)要求，確定注漿壓力和速度，以確保注漿的質(zhì)量[4]。

4.3.2 環(huán)縱縫注漿堵漏

①環(huán)縱縫漏水處理。二次接縫填充后，如果沒有徹底解決環(huán)向和縱向接縫滲漏問題，則需要再次進(jìn)行填充，該填充主要選擇環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行封堵。具體灌漿步驟如下：先用快干高強(qiáng)砂漿進(jìn)行密封，高強(qiáng)砂漿密封主要是對(duì)漏水縫進(jìn)行封堵，需要合理控制孔距，避免破壞止水條的質(zhì)量。然后遵循灌注流程，進(jìn)行灌注砂漿工作，直至接縫被砂漿完全填充，解決漏水問題。

②管片緊固螺絲孔滲漏。首先做好施工前的準(zhǔn)備工作，對(duì)螺絲孔的表面進(jìn)行全面的清理，便于找準(zhǔn)泄漏位置，同時(shí)螺絲孔一側(cè)的孔必須鉆好，保持鉆孔和螺絲孔的距離，然后用快干高強(qiáng)砂漿材料封閉螺絲孔的內(nèi)部縫隙。需要注意的是，在注漿堵漏過程中，需要合理控制注漿的壓力和流量，以提高孔內(nèi)漿液的完整性，提高注漿堵漏效果。

4.4 嚴(yán)格把控管片質(zhì)量

4.4.1 嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)

在混凝土管片采購過程中，需要結(jié)合施工設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，選擇信譽(yù)好、質(zhì)量好的生產(chǎn)廠家，為了進(jìn)一步確保材料的質(zhì)量，需要加大材料的檢測(cè)力度，防止質(zhì)量差、性能差的施工材料使用到地鐵施工中。此外，還需要對(duì)材料的檢測(cè)數(shù)據(jù)做好記錄存檔，為后期的維護(hù)工作提供一定的基礎(chǔ)保障。

4.4.2 混凝土的配比和拌和

在混凝土的配比和拌和過程中，施工人員必須嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。同時(shí)，還需要對(duì)整個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)揮監(jiān)理單位的作用，聘請(qǐng)專業(yè)監(jiān)理人員對(duì)混凝土的用量和攪拌進(jìn)行合理控制，并根據(jù)材料特性選擇合理是檢測(cè)技術(shù)，以提高混凝土的質(zhì)量。

4.4.3 嚴(yán)把生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝關(guān)

管片的生產(chǎn)流程和工藝在應(yīng)用過程中，需要專業(yè)的技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員參與，并根據(jù)施工實(shí)踐進(jìn)行完善，因此，生產(chǎn)單位在生產(chǎn)中必須也需要遵守工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高管片的生產(chǎn)質(zhì)量。需要注意的是，管片生產(chǎn)過程中，需要根據(jù)施工要求合理控制管片的抗壓、抗?jié)B和三環(huán)試拼裝環(huán)節(jié)，并做好相關(guān)的試驗(yàn)研究工作，待檢測(cè)合格后才能進(jìn)行打量生產(chǎn)[5]。

5 結(jié)語

總的來說，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為現(xiàn)代化城市發(fā)展的主要組成部分，能夠有效緩解城市交通壓力，提高交通服務(wù)質(zhì)量。因此，必須提高地鐵工程的質(zhì)量，盾構(gòu)工法施工技術(shù)在地鐵建設(shè)中發(fā)揮著非常重要的作用，能夠有效的保障地鐵工程的質(zhì)量和安全，延長(zhǎng)地鐵運(yùn)行壽命，設(shè)計(jì)部門必須重視盾構(gòu)工法施工技術(shù)，根據(jù)施工要求不斷改進(jìn)操作流程，掌握施工細(xì)節(jié)，以提高盾構(gòu)工法施工技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫佳.盾構(gòu)法施工在過江隧道中的風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施芻議[J].價(jià)值工程，2014（13）：143-144.

[2] 倪安斌.泥炭（質(zhì)）土地層中盾構(gòu)法施工對(duì)鄰近橋梁的影響分析[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2014，51（3）：168-173+180.

[3] 王克忠，王玉培，林峰，等.平行雙隧道盾構(gòu)法施工地表沉降仿真計(jì)算研究[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，41（3）：300-303+308.

[4] 高立群.地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)與控制技術(shù)分析[J].中華建設(shè)，2013（8）：156-157.

[5] 賀奇峰.淺談地鐵盾構(gòu)法施工中盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)接始發(fā)技術(shù)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013（15）：97-98.