陈春林
中铁二局集团有限公司城通分公司 四川 成都 610000
摘要：近年来，随着人们生活水平的提高，导致我国各大城市交通拥堵问题十分严重，城市交通情况十分严峻，为缓解地面交通压力，我国地下轨道交通得以发展。在传统城市交通体系当中，修建了很多道路立交桥，使得地铁的新建必然要下穿过这些既有构建筑物，为保障施工安全以及城市交通安全，盾构法施工技术逐渐受到广泛应用。
关键词：地铁盾构法；施工技术；质量控制
引言
我国各个城市地质状况各不相同，但盾构法施工技术适用性很强，能适应多种地质条件的地下隧道施工。盾构法施工技术是一项高科技、高安全、全自动、低强度的现代化机械施工方式，而施工场地主要位于地下，对开挖区域的地面建筑、城市交通、生活设施等施工影响很小，因此能在城市地铁隧道施工中被广泛应用。
1、盾构隧道的优点
第一，盾构法隧道施工对于周围环境的影响较小。盾构掘进施工开挖出土对施工周围的地层扰动较小，也有效降低了周围建筑物的沉降程度；且由于施工现场主要位于地下，因此对于地面交通的影响也比较小；另外由于盾构施工不会产生空气、噪音、振动等污染问题，对周围居民的影响也比较小。
第二，环境条件对于盾构施工影响较小。盾构施工对于地形地貌等没有过多要求，不会受到江河水域等自然环境影响，在长距离、埋深大、下穿河流、构筑物等恶劣的条件下也能够正常施工，而且盾构施工受气候条件的影响程度较低。第三，盾构施工具有较好的抗震性能，适用范围广泛，对于各种软土、砂卵石、软岩、硬岩等各种地质类型都能够适用。
2、盾构施工对地表的影响
由于盾构施工主要在地下掘进施工，因此会对地层产生较大影响，其影响主要表现在以下两个方面。一方面，导致土层出现位移。通常盾构施工对土体的影响表现在隧道轴线上。在实际施工的过程中，不同的地质条件下，盾构施工不同阶段对于土层的影响也各不相同。在盾构到达土层时，土层会微微隆起，当盾构通过土层时，盾构隆起程度会有所增加，当其完全通过土层后，土层会出现一定程度的下降。在施工过程中，地表沉降是必然的，而且随着时间的增加，其沉降速度也会有所不同，可以通过控制掘进参数与注浆量进而控制沉降量，导致土层受力变化。除了纵向位移之外，盾构施工还会使得土层受力情况产生变化。盾构施工导致的土层受力变化，以及既有的建构筑物、管线等存在一定安全隐患，近年来随着对盾构施工技术的不断研究，使得土体的受力由双向变为三向，极大地减小了盾构施工造成的土体变形影响。
3、施工准备及过程控制
在进行盾构施工前，要对下穿范围内的建筑物、地下管线、地表等布设监测点并进行监测，确保施工安全及环境稳定；提前编制好现场临建方案，对施工现场作平面布置，在始发井修建好集土坑、管片堆场、安装好垂直运输设备、调试好水平运输设备等。在盾构始发时若发生涌水、流砂现象、基座变形或移位情况时应采取相应的处理措施；在掘进过程中盾构姿态超限、出土超量、沉降超限、盾尾密封失效、渗漏情况时，应立即停机分析，制定相应的解决方案及应对措施后方可掘进。在盾构推进的过程中，要严格控制推力、扭矩、注浆压力、推进速度等参数；管片采用错缝拼装，为先下后上、先纵后环、纵向插入、封顶成环工艺，有效控制错台及拼装间隙进而以确保成型隧道质量；
4、地铁盾构下穿建筑物的施工技术
4.1辅助加固技术
地铁盾构大多穿越建筑物、管线、河流等，一般埋深较大，若穿越构筑物时都要调查桩基形式，可能涉及换桩等措施。
辅助加固一般在较浅埋深的管线、房屋、铁路、公路的情况下，危险系数较大，也在一定程度上增加了盾构下穿施工的难度，因此需要采取一定的辅助加固措施，提高隧道的稳定性。通常采用的加固措施有大管棚加固及注浆加固。在注浆加固施工的过程中，通过钢管隔离开桩基与盾构建筑界限，钢管能够有效提升土体的抗压性能。要控制好浆液扩散的程度，避免扩散范围过大而挤压到管线。
4.2渣土改良及出土量控制
盾构在长距离掘进过程中，碴土改良是提高掘进速度、保证掘进施工安全的一项不可缺少的重要技术措施。通常盾构机的刀盘面板上都有设计泡沫系统管道，通过此系统向土仓内注入泡沫剂，利用刀盘的不停搅拌使土仓内的添加剂与碴土均匀混合，进而使土仓内的碴土具有较小的摩阻力、低透水性、良好的流塑性、稠度适中，从而满足在不同地质条件下提高盾构掘进速度，减小盾构机磨损。
对于出土量的控制，应按设计方量出土，严禁多出土！土层损失量一般控制在5‰以内。主要有两种方法来测定出土量，第一种是每环衬砌管片拼装完成后，在盾构的行程油缸上做好标记，推进前后用钢尺量取行程油缸的长度，当盾构行程油缸长度（即行程油缸伸出的长度与前一环成型管片的距离）达到1.2m时停止掘进。另一种方法可以通过水平运输的土箱容积来确定出土量，严格控制出土量。可单独运用也可相互校核。
4.3盾构掘进姿态控制
盾构施工中常配备有力信或VMT测量导向系统，测量系统配置了自动导向、后视定位、方位检查、基础数据、历史查询、搬站测量等，能够满足盾构掘进时动态显示盾构当前位置与地铁隧道设计轴线的偏差以及趋势。从而调整控制盾构机掘进姿态，使其始终沿设计轴线掘进。
随着盾构推进进尺不断增加，测量站点也随之持续前移，通过导线传递的方法进行。为保证推进方向的准确可靠，从盾构始发、盾构掘进至隧道中部、掘进至隧道贯通前150米处等不少于三次的联测，将地面控制点传至隧道内。应坚持三级复核制度进行管理，在关健节点公司及第三测量必须把关，确保测量成果的准确性。
4.4注浆控制技术
同步注浆技术具有维持土质，减少土质问题的作用，能够有效降低土体结构受到的影响。在盾构机推进时，通过安装在盾尾内的内置式注浆管向管片与地层间的环形建筑空间注入填充浆液，根据最新监测情况与不同的地质情况进行补注浆液，以实现动态管理。同步浆液使用自拌浆液，采用水泥、砂、粉煤灰、膨润土、水按一定的配合比拌制，浆液须进行密度、稠度、和易性、泌水率等指标测试，测试合格后才能使用。注浆速度需与推进速度相匹配，这样才能保证空隙填充的密实性；盾构机车架浆灌内的砂浆要及时补给，管片在拼装过程中，间断性的注入以保持注浆管道畅通。
二次注浆采用水泥浆和水玻璃同时混合注入，一般按体积水泥浆：水玻璃=1:1。一般根据地面监测数据，采用隔5环二次注浆一次，二次注浆在管片出台架进行，注浆压力为0.3～0.8Mpa，每环注入量约为1m3。在注浆前先选择便于操作的注浆孔位，连接好注浆管路与孔位接头。当注双液浆时，注入需按顺序进行，先注入纯水泥浆液，然后打开水玻璃阀进行同时注入，结束时水玻璃的浓度应适当加大。单孔注浆完结后应等待10分钟左右然后打开注浆头检查注入效果，如果仍有大量水流出，应继续注入，直至孔内水流较少时方可终孔，拆除注浆头采用双快水泥砂浆对注浆孔进行封堵，带上塑料螺盖即可。
结束语
盾构法施工是一项非常复杂和严格的施工活动，文章对其主要施工技术和质量技术要点进行了探讨总结和交流。在实际施工中应针对每个具体环节和步骤提前做出详细的施工方案规划，并对物资、材料、工具和设备的准备、操作人员进行详细、明确的交底，并在施工过程中进行严格的控制和检查，以促进施工过程的顺利进行。
参考文献
[1]仲奇峰.地铁盾构法施工技术要点及质量控制措施[J].建筑技术开发,2019,46(14):73-74.
[2]刘克玺.地铁施工盾构法的施工技术研究[J].建筑技术开发,2019,46(07):25-26.