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摘要：盾构机是地铁盾构法施工中的重要机械设备，由挖掘行进系统、稳定支撑系统及注浆系统三大系统组成，在行进过程中起到支撑、稳定的作用，同时利用其尾部的注浆系统对周围隧道围岩进行注浆加固。地铁施工盾构法具有对环境影响小，精确度高，降低成本等优点。本文针对不同阶段施工，包括盾构始发阶段控制点、掘进过程关键点、盾构接收进洞阶段关键点，通过分析盾构实际施工过程中的关键点，提出控制措施，把控项目整体施工，可供类似工程借鉴。
关键词：盾构；施工；关键控制点
1、盾构法地铁建设的特点
1.1、受季节天气等因素影响小，施工安全性高
利用盾构法进行地铁建设，其施工过程受外界环境影响小、安全性高。由于用盾构法进行地铁建设主要在地下施工，受季节天气等自然环境的影响小，施工环境相对安全。工人无需在极端危险的工作环境下进行施工，无需担心因自然因素而导致的施工风险。除此之外，通过盾构法进行建设，相对于传统建设能够减少隧道塌陷的风险，相对来说，能够保障整个施工过程的安全。盾构法之所以能够成为地铁建设的主流方法，地铁施工的安全性和环境适应性是其最主要的原因。
1.2、施工效率高
随着盾构施工技术的飞速发展与相关应用技术的提高，盾构法技术也越来越适应地铁的施工应用。盾构法施工集开挖与支护工作于一体，能够同时完成开挖和支护工作，不需要分开多次施工，这不仅有效地增加了施工的安全性，同时也有效地减少工作时间，提高工作效率，缓解了日渐繁重的地铁建设压力。
1.3、环境适应性强，经济效益高
盾构法施工的环境适应性强，其强大的环境适应不仅仅表现在对自然环境的强大适应性上，其对施工土质环境的适应性也极其强大。我国幅员辽阔，地质环境丰富而复杂，传统的施工技术无法适应这么复杂的地质环境，需要根据不同的地质环境及时进行设备更换，会大幅提高工程的经济成本。而盾构施工因为其强大的施工环境适应性，其施工能力能够应对不同地段的地质环境，这样就避免了为了满足施工要求而切换设备带来的时间、材料损耗和人工作业。综上所述，利用盾构法来进行地铁的施工建设可以减少施工时间，降低材料损耗，减少人工作业。所以盾构法施工的经济效益相较于传统的施工方法能够大幅提高施工的经济效益。
2、施工过程中的技术控制措施
2.1、盾构始发阶段控制点
（1）土体加固，为了保证盾构出洞安全及附近结构物不受干扰，需在盾构出洞前加固周围区域土体。土体加固的方法较多，无论采用何种加固方法，都必须在满足加固要求前提下才可以出洞。在过程中应特别注意以下几个方面。1）土体的强度。加固效果好坏最大程度取决于加固土体的强度是否满足设计要求，通常采用钻芯取样检测的方式检测土体强度，确保加固体达到设计要求。2）加固土体的均匀性。现阶段加固土体的均匀性一般通过打探孔的方法检验。首先将洞口围挡的钢筋混凝土去除后科学合理布置探孔，通常大于5个孔，实际操作中技术人员利用探孔，查看施工状态，如没有渗漏或流砂等现象，可判断土体加固效果良好，继续施工。3）土体与地墙的间隙。加固土体与地墙间的间隙虽然采取了素墙加固方式，但有时也会存在接触不好的现象，这时需另外采取注浆、旋喷等方法填充空隙。
（2）盾构始发基座设置，盾构机工作是按照事先设定好的轴线向里推进的，因此，盾构始发基座定位是否准确直接影响着盾构机始发姿态，这就要求测量人员不仅要对洞门中心位置、洞口净尺寸、直径及高程，同时还要对盾构始发基座位置的进行精准的测量及复核，确保盾构机能以最佳的姿态出洞。
（3）盾构机及配套设备井下验收，盾构施工主要是利用盾构掘进机及配套设备工作，但实际现场条件是工作井内空间较小，受其限制需将盾构机及配套台车分节吊装运至井下，首先对设备重要组成部件依次检查，无误后按照图纸进行拼装调试。在正式投入使用前，必须对设备进行试运转，验收合格后方可正式施工。
（4）反力架的安装，盾构能前进的动力是利用作用于后盾支撑系统之上的千斤顶，后盾支撑体系是由钢反力架、钢支撑、临时衬砌等组成，过程中技术人员应时刻观察后盾支撑系统的稳定状态及安全性，确保具有足够的刚度和强度来抵制顶力反作用力。
（5）洞门围护结构凿除，通常地铁盾构法隧道施工都是利用两边车站主体结构的端头井作为盾构始发井和接收井。实际施工中人工配合机械对侧洞口围护结构宜采取两次凿除的方法，首先割除背水面钢筋混凝土围护结构，再清除剩余部分。这样不仅能清除障碍，又能通过探孔准确观察盾构出洞土体加固程度，其加固效果必须达到盾构出洞的要求，才能安全出洞。
2.2、掘进过程中关键点
地铁盾构掘进阶段分为试掘和正式掘进两个方面，试掘是为正式掘进探索最佳施工参数。前者要求工作人员根据施工方案和施工技术要点掘进后分析掘进一百环的参考数据，由此确定正式掘进时该工程土层的最佳施工参数。在此基础上，工作人员对盾构机的参数进行调整，包括通过计算技术操控盾构机刀盘的转速、掘进方向和速度。另外，正式掘进过程中的监督工作非常重要，工作人员要密切关注盾构机的运转情况和周围土层的环境状况，制定预设解决方案，在发生异常的情况下能够灵活处理。
2.3、挖掘粉砂层阶段
周边地质条件是决定地铁施工难度的关键，施工队伍常用的盾构施工法的最佳应用环境是粉质黏土类型的软土土层，实际工作中往往会遇到穿越粉砂层的地况，导致施工难度大大增加。穿越粉砂层的难度在于控制出土口喷砂和土体液化，因此提高土体的止水性和流动性是施工队伍技术攻克的重点。
2.4、盾构接收进洞阶段
盾构接收进洞是盾构法隧道施工最后一步，同时也是关键的环节，对盾构能否按照预定设计进洞起到直接影响。通常盾构进洞区域与出洞区域的土体加固是同时进行，施工及检测效果的方法同出洞土体加固相同。由于盾构进洞姿态是不可测的，为确保其安全平稳进洞，测量人员需在盾构接收前复核接收井洞门中心位置和接收基座平面、高程位置等基座参数。在盾构进洞前对已施工完的布置在隧道内的平面导线控制点及高程水准基点做贯通前的精准复核测量，对盾构进洞前的姿态和拟定进洞段掘进轴线作出准确评估。现场人员在盾构进洞前应割除接收井内围护结构背水面的钢筋并凿除混凝土，通过打探孔的方法直观观察进洞区域土体加固的效果。凿除后通过对土体自立性、渗漏等情况进行检查，判别实际加固效果能否满足盾构安全进洞的要求。
综合上文所述我们可以知道，从盾构机问世到现在已有一百八十年的历史，我国从英国、日本、德国等发到国家引进此项技术，根据本国的地质情况对盾构机进行科学的改良，以适应我国多种多样的地形地质。盾构机综合了光、电、机、液、传感和信息技术等多项技术为一体，广泛应用于铁路、公路、水电等隧道工程项目，地铁盾构施工法的应用为城市地铁建设创造了高效率和高质量，相关的技术和工作人员应该更加密切的合作，从理论和实践两个方向不断推进地铁建设技术的更新，不断改进工程测量、定位等控制技术，为城市铁路建设贡献更多的力量。
参考文献：
[1]陈立.泥炭质土层条件下的地铁盾构隧道施工技术[J].四川建材，2020，46（01）：109-110.
[2]蔡巨伟.地铁盾构掘进施工工效对工程成本影响幅度的研究[J].工程建设与设计，2019（24）：236-238.
[3]马西峰，周游，史剑，陈海丽.地铁盾构穿越高速路桥施工控制与影响分析[J].施工技术，2019，48（23）：84-87.
[4]向松涛.地铁盾构管片制作的质量控制[J].地产，2019（22）：96.