中铁十四局集团大盾构工程有限公司 530000
摘要：科技在不断发展，社会在不断进步，我国工程建设在不断加强，盾构法隧道施工具有安全、建设模式自动化、施工周期短等优点，对于隧道施工提供了十分重要的技术手段。论文详细探讨盾构施工技术发展趋势和实际应用，为相关工程提供参考。
关键词：隧道盾构；施工；发展趋势
引言
经济的发展促使我国道路交通体系也随之发生了很大程度的改变，就目前来说，施工设计团队大都会选择应用盾构施工技术来开展复杂地质条件下的地铁项目施工，但是这一施工技术相对比较新颖，同时城市地铁施工层的情况又相对比较复杂，致使在实际的地铁项目施工环节很容易出现问题。这不仅在很大程度上影响了地铁建设的安全，同时也为后续的使用埋下了隐患。由此，文章通过我国现阶段复杂地质条件下地铁工程项目中盾构结构技术的施工进行阐述、研究，以期能够在一定程度上帮助未来地铁项目施工顺利开展，同时保障人们的生命、财产安全。
1地铁隧道盾构施工技术解析
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。地铁隧道盾构施工技术国内最早应用于1996年广州地铁建设，在此项目中运用盾构施工技术不仅有效的提高了隧道施工的速度，节约了大量人工，更重要的是为地铁隧道在复杂的城市地质环境中提供了有力的安全保障。自此之后盾构施工技术便广泛应用于各大城市地铁隧道的建设之中。
2盾构技术施工形式
2.1土压平衡式盾构
采用土压平衡式盾构进行作业因为地质的原因存在着一些局限性。在沙土、砾石地质中，由于摩擦面积较大，土质疏松，只通过密封土仓和螺旋输送机不能有效地使土压达到平衡，机组作业的稳定性不能保障。另外，沙土、砾石的地质中，地下水水路相对密集，不易施工。
2.2负环管片的安装工作
从做好安装准备到对管片支撑方木的管理，再到负环管片后移工作和负环管片和负环钢管片的连接工作实施，再然后是对负环管片进行拼装。其一，关于负环管片的安装准备。为保证负环管片的适用性以及无损伤性，通常在对负环管片和尾盾刷进行擦刷实验之后进行安装使用，保证安装的过程中负环管片在拼装完成后可以进行有效的向后推进工作而不对尾盾刷产生不良的影响。如果在测试的过程中有所影响，则需要在盾壳之内安设一定厚度的方木或是型钢，而具体的厚度选取，则取决于盾尾间隙的大小。其二，是负环管片的后移工作。由第一部分内容可知，负环管片与盾壳联系较为密切，所以在负环管片后移的过程中要注意方木或是型钢位置的影响，不可使管片从上面滑落。一般来说，将第一环的负环管片拼装完备之后，需要用4或5组的油缸来辅助管片的后移工作，且在后移的过程中要严格控制油缸的推动大小，推进的行程长度差距应小于10毫米。其三，是负环管片与负环钢管片的连接工作。对两个管片进行连接调试依然需要油缸的作用辅助，负环管片的最终工作位置是以油缸行程的推进加以控制的。在连接的过程中，不论是否有渗漏的事故出现，一般常在负环管片与负环钢管片之间的缝隙用砂浆、钢板等填满。其四，是负环管片的拼装工作。为保证工作的顺利开展，在工程的每一个环节中，都需要采用适当的方法，所以负环管片的拼装一般采用的是错缝拼装的方法，不仅可以保证在施工的过程中能够有效地出渣、进管片，还能保证快速地对负环管片进行撤除。
2.3盾构机作业时破坏地下水层平衡造成地表沉降
除了盾构掘进时引起的土体位移，地下水的侵入也是造成地表沉降的因素之一，即盾构机在盾构施工时会对土体进行开挖，若将地下水层截断，将会影响和破坏地下水层的平衡，从而引起地下水流向隧洞内排泄，并最终引起地表沉降的现象。因此为了提高地铁隧道盾构施工掘进工作开展的安全性，减少施工过程中出现的地表沉降现象，施工过程中必须加大对施工路段地表土体性质和地下水层结构的监测，以便在掘进过程中可以及时做出调整。另外根据土体的性质和承受压力选择适宜类型的盾构机进行掘进施工，从而降低地铁隧道施工时地表沉降的概率。
2.4盾构施工应用到岩层地质
在针对地质情况相对比较特殊的底下岩层进行盾构施工技术的开展环节也需要格外的注意。例如，在进行硬质岩层的施工环节，应根据不同的岩层状态选择不一样的掘进方式；而对较长距离的硬质岩层结构来说，可以选择比较快速且冲击力相对比较强的钻爆法进行挖掘，或应用空载推进的方式到达预期的作业效果。同时，还可以应用单刃的滚刀进行岩石的破裂。但是需要注意的是，在进行单刃刀具的破岩环节，需要定期检查刀具的状态，对磨损超过10mm的刀具及时进行更换，避免在破岩环节出现安全隐患；而针对在实际施工环节，施工区域岩层硬度软硬不均的地质层面进行施工时，理论上在实际的施工环节，这部分区域属于施工风险相对比较大的区域之一，由此，应最大程度上避免在这一类型的区域内进行施工。这一环节很容易因刀具与岩层接触的不稳定性而大幅增加刀具的震动效果，由此，在施工中施工人员就需要格外重视刀盘的异常响动问题，及时检查刀盘的运行状态，避免因刀盘卡顿而发生的安全事故问题。与此同时，如果盾构施工中刀盘的扭矩相对较小，会降低在这一状态下刀盘掘进的速率，同时还会在很大程度上提升施工区域的温度状态，进而增加刀盘的磨损问题。
2.5优化支护技术
在开挖的同时，第一个支架采用人工操作，采用复合涂层法，与喷射混凝土、钢弧形支架等结合部位，形成盾构支护结构，在此期间，初期支护应为柔性支护体的支护，应考虑潜在的不确定隐患，其位移幅度必须在允许值内。利用台车、现浇混凝土和第一支架共同起到承载地下隧道永久荷载的盾构作用，其下方可在保护层的保护下进行开挖和填盖，有效地保证了混凝土的密实度，提高支架的机械化覆盖和可操作性。
2.6盾构机偏移产生的地表沉降问题
在开展地铁隧道盾构施工掘进过程中，会发现由于盾构机在推进掘进工作时速度较快，使盾构机的油缸没有受到有效的控制，从而使盾构机发生偏移。因此，相关的专业人员应当在盾构机进行掘进施工时，及时有效的控制好盾构机的推进速度。另外，在整个地铁隧道的施工过程中，相关专业人员应定期对盾构机进行检查，检查内容包含盾构机的组件以及施工掘进参数调整等，以确保盾构机可以正常运行，并提高地铁隧道建设的施工质量和施工过程的稳定性。
结语
盾构法以其诸多优点在隧道施工工程中得到越来越多的应用。盾构法隧道施工具有安全，自动化程度高，施工速度快等优点，但盾构法在隧道施工时不可避免地会对周围环境（地表土质、地面建筑、地下水道、周围土质）造成影响。相信未来通过优化地下管线保护技术、防水技术、支护技术、开挖技术后，盾构施工在隧道工程中会更加可靠。
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