中国水利水电第十四工程局有限公司 云南昆明 650041
摘要：现阶段，我国的城市化进程有了很大进展，城市地铁工程建设越来越多。但是地铁项目的施工建设属于地下施工作业，本身就存在一定的难度和风险，因此需要采用相对专业、极为有效的施工技术。地铁盾构空推技术就是一种在城市地铁施工作业中较常采用的施工技术，盾构空推技术具有施工速度快、成洞效率高、自动化运转、环境适应度强的技术优势，能够进一步提高城市地铁的施工质量，尤其是在一些深埋度较高、线路较长的隧道作业中，盾构空推技术呈现出极强的生命力和适应性。本文对地铁盾构空推过暗挖隧道施工的注意事项和关键技术进行了相应的分析，希望能够给相关的工作人员以参考启示，推动我国城市地铁建设的进一步发展。
关键词：地铁；盾构空推；暗挖隧道施工；关键技术
引言
地铁作为当前城市轨道交通的重要组成部分，为人们交通出行带来了极大的便利。然而，地铁作为地下施工项目，地下建筑（构）物地质状况和水文环境都存在不确定性，复杂多变，而一般使用的复合式土压平衡盾构机对于长度超过100m，且岩石单轴抗压强度超过100MPa的地层，直接采用盾构法施工存在较大难度，综合工期、安全、经济等因素，常采取矿山法初支+盾构空推的形式，以确保盾构机安全顺利地通过硬岩或特殊地段。
1盾构空推施工工法原理
盾构空推通过的是暗挖或矿山法挖掘完成的隧道，盾构推进过程中缺少了掘进这一工序，因此工法原理与普通的盾构施工有一定的差别。在施工准备阶段需做好相关复测工作，对盾构与暗挖段分界端头墙进行处理，并在已作初期支护的暗挖段施工混凝土导台、回填碎石等。在盾构空推过程中，由刀盘前方回填碎石为盾构机提供反力，做好管片拼装工作，所有空推范围下方管片，必须及时支垫，并通过盾构机同步注浆系统填充管片背后空隙。使用空推拼装管片通过后，做好空推段的二次注浆，由此固结整环管片，确保工程质量。盾构空推施工流程具体如下：施工开始→里程复测、暗挖隧道断面复测、导台复测→到达端头检查→贯通准备→盾构掘进、同步注浆、管片安装→端头密封墙破除→导台两侧及前端堆放米石→盾构空推→同步注浆、管片拼装、喷填米石→补充注浆→检查管片背后回填质量→盾构到达掌子面→盾构掘进、同步注浆、管片安装→暗挖盾构交界面二次注浆→暗挖段压密注浆→施工结束。
2施工方案
2.1盾构机接收
盾构机接收施工是从盾构机到达暗挖隧道接收井前50环到盾构主机被完全推上接收基座的整个施工过程。此阶段施工，应提前对接收洞门中心位置及标高进行复测，提前调整好掘进姿态，同时在暗挖段内根据盾构机接收及空推路径施做钢筋混凝土导台（同时兼作盾构接收及二次始发基座），为盾构机的接收、空推、二次始发提供精确导向。导台采用C30混凝土整体浇筑，两侧设置双排43轨作为盾构机轨道，轨道与导台上的预埋钢板通缝满焊，钢筋混凝土导台的中心线与隧道中心线重合，导台两侧对称于隧道中心线。
2.2管片的背衬回填
管片的背衬回填是由几个步骤共同完成的，首先通过豆砾石的喷射对离开盾构机尾部的管片进行初步的支撑，避免因管片从台上滑落出现错台的现象，进而加大机器的摩擦阻力，然后，利用注浆产生的压力，致使衬砌的管片和土层紧密接触，确保支护的作用效果。（1）豆砾石回填。管片的拼装是和回填工作是同步进行的，将豆砾石回填工作具体细化为两步：首先，以四点五米左右的间隔对盾构机切口位置进行围堰修建，这一步重要作用就是保证后边的水泥砂浆或者豆砾石向前窜。然后，保证管片拼装工作完成以后，通过管片上的注浆孔，向后边吹送豆砾石材料，但是这一步也不是非要去做，具体情况要根据实际中的管片间距要确定，因为，当间隙过小，吹送骨料不再方便时，可以不采用此种方法。
2.3端头加固
盾构机的掘进空推作业在到达矿山法段时，其承载的推进力会对矿山法端隧道的掌子面造成相应的挤压，如果力度过大有可能会引发相应的塌陷，为了不免上述问题的发生，需要在矿山法隧道和盾构隧道的连接处进行端头墙的设置。首先，要对连接处的周边土体进行全断面式的注浆加固；其次，要进行钢筋格栅的密排，在全断面设置双向的玻璃纤维筋；最后，要喷射厚度维持在50cm以上的混凝土堵头，以实现端头加固的既定目标。
2.4盾构空推控制要点
盾构空推施工时需注意以下控制要点：（1）盾构空推时，合理调整各推进组油缸行程，保证盾构沿着导向平台中心前行。通过控制导向平台质量，确保盾构姿态良好。（2）适当采取堆填豆粒石或在盾体周围喷射填充石料的方式，增加盾构推力，从而达到挤压紧管片止水胶条的目的，有效减少环缝间渗水。同时，喷射豆粒石也可在管片脱出盾尾时及时予以支撑，避免管片下沉，出现错台的问题。（3）使用盾构机同步注浆系统注浆时，配合手动控制的方式，根据豆粒石回填情况不断调整流量、速度、压力等，保证管片背后空隙充填效果。（4）在盾构空推期间做好监控量测工作。盾构空推期间需抽排水、蓄水，此时需对周边地层、建（构）筑物的沉降变化进行监测，并制定好应急保护措施。
2.5洞口封堵灌浆技术
在整个的地铁盾构空推过程中，推进反阻力较小，并且豆砾石的回填数量是受设计标准控制的，为防止竣工以后出现渗漏的现象，因此，此次的洞口封堵灌浆工作内容非常重要，必须引起管理者和作业人员的高度重视。为了保证这次注浆工作的施工质量，将注浆工作按距离进行分段施工，在实施过程中，做好压力值的测试，一般将压力值保持在0.4至0.8兆帕之间，且要依据现场情况，决定是否设置水泥水玻璃浆制成的止水帷幕加以维护，在整个注浆过程中，做好水量和水压力的测定工作，当积水过多时，为保证施工安全以及施工质量，需要在隧道内开孔，这样既可以保证将积水排除隧道内，又可以实现过大的水压力导致管片出现错位的现象，影响工程质量。注浆封堵的方式还可以采用地面袖阀管注浆，这种方法需要施工人员事先在地面上做好隧道左右线的标定工作，当盾构推进到该阶段后，由相关人员进行打孔，完成注浆。
3施工效果评价总结
利用盾构机自身推力+自制夹轨器装置的方法，进行盾构空推通过暗挖隧道施工在技术可行性、操作难易程度、经济合理性等方面更具有优势，是目前盾构机空推通过长距离且狭小空间暗挖隧道的一种较为理想的方式。本文通过对盾构机在暗挖隧道内接收、空推、反力装置及二次始发等方面的介绍，希望可以为今后相似工程施工提供借鉴。
结语
综上所述，地铁盾构空推过暗挖隧道施工技术作为一种机械化和自动化程度都比较高的隧道掘进施工模式，替代了过去比较落后的明挖、浅埋、暗挖等劳动密集型的施工模式，但在施工过程也有值得注意的事项和出现的问题，这就要求施工人员应该通过不断学习和实践，更加熟练的掌握相关的施工技术，依据实际情况进行改善和创新，了解地铁盾构空推过暗挖隧道施工技术工程质量监控重点和相对应的解决对策，这样才可以为地铁盾构空推过暗挖隧道施工质量、安全等提供有效保障。
参考文献：
[1]刘湘君.地铁隧道盾构施工关键技术[J].商品与质量•建筑与发展，2014（9）：639.
[2]张中阳.地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术[J].住宅与房地产，2018（3）：179-180.
[3]程凤.地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术[J].居舍，2017（35）：46，171.
[4]刘建国.深圳地铁盾构隧道技术研究与实践[M].北京.人民交通出版社，2011：101-108.