戈 伟
中铁北京工程局集团有限公司，陕西 西安 710000
摘要：目前，经济发展迅速，我国的地铁工程建设的发展也有了改善。随着社会主义现代化建设的推进，城市化建设进程逐渐加快，人口数量的增加给城市交通带来了巨大的压力。为缓解这种压力，地铁建设自然是必不可少的重要内容，地铁隧道盾构法是地铁建设中的重要施工技术，发挥着不可替代的作用。因此对地铁隧道盾构施工的风险防控工作就显得非常重要。本文主要结合有关内容进行简要分析，并探讨盾构法的基本原理、施工操作以及具体的施工流程，从以往的工作经验出发，从多个角度对该项施工的风险防控工作进行研究，希望能够给以后的相关工作提供一些帮助。
关键词：地铁隧道盾构施工；风险分析；控制措施
引言
地铁隧道是贯穿于地铁工程的重要建设形式，因其施工环境复杂，对施工技术提出较高的要求，通常基于盾构法展开施工作业。盾构法在应用中存在诸多技术要点，加强质量控制十分必要。
1地铁隧道盾构施工概述
结合以往的地铁隧道施工实践经验，通常来讲盾构施工的具体施工流程有以下几点：盾构设备的安装调试作业；盾构的运作和掘进；水平作业盾构掘进；盾构使用方向的调整；掘进刀具的更换；盾构注浆；操作完成以后要进行盾构的拆卸。在整个施工阶段，必须让每个施工步骤之间互相协调，达到最好的施工效率。为保证地下地铁隧道的安全施工，同时保证相应的施工质量，必须做好施工协调。以往的地铁隧道施工主要是借助埋藏的方式，通常选择离地表近的位置。但是这种施工方式容易引起地表的沉降，会给周围的居住环境带来很大的破坏作用。因此必须对施工过程中的排水、防护等内容高标准、严要求，这就给施工带来了很大的难度。盾构法基于我国地铁隧道施工的地形地貌特征，配合水文地质环境，在施工过程中利用多种辅助设备来对围岩进行加固，在开挖工作完成以后，适当地防护给围岩起到了不小的保护作用。盾构法施工必须在隧道的起始位置和终止位置构建足够大小的基坑或者竖井，用来完成盾构设备的拼接操作，如果隧道的长度超出一定范围，就要设置相应的检修井。检修井的具体范围必须配合盾构设备的大小来进行界定。通常井口的宽度范围必须符合盾构设备的安装需要，还要满足设备出入井口的要求。
2地铁隧道盾构法施工技术
2.1盾构始发、接收
盾构施工涉及到的各阶段中，盾构始发、接收是重要工作。破除洞门围护结构后，全方位检查掌子面的土体情况，以便给盾构机的运行提供便捷的条件，使其能够有效顶到掌子面。若洞口出现渗漏现象，则要视实际情况采取合适的补救措施。此外，检查仓内压力，并做好混凝土块等杂物的清理工作。
2.2正式开始掘进
结束盾构始发后，即可进入到掘进环节，期间要注重对管片拼装的检查以及盾构姿态的调整。加强监测，例如掘进时的推力、扭矩等，各项指标都要稳定在合理范围内。为给掘进施工提供正确的引导，需选择具有代表性的试验段（长度以100m为宜），根据此段的盾构掘进施工效果修正设计参数，以便盾构施工作业可顺利推进。此外，盾构姿态对施工效果的影响较为显著，因此要加强监测，严格控制盾构轴线偏差，不可超出许可范围。
2.3盾构接收
盾构接收为收尾环节，但依然会对盾构效果带来明显影响，因此要得到施工人员的高度重视。实际工作中，需兼顾隧道轴线的复测、洞门止水帷幕的施工、盾构机导轨的安装等多个环节，在各项准备工作无误后才满足盾构接收的条件。此外，要在现场布设合适的控制点导线，使盾构机按照设计的姿态要求顺利进洞。
3地铁隧道盾构施工优化
3.1盾构姿态的控制
（1）滚动纠偏。采用使盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。允许滚动偏差≤1.5°，当超过1.5°时盾构机报警，盾构机通过切换刀盘旋转方向进行反转纠偏。（2）竖直方向纠偏。控制盾构机方向的主要因素是千斤顶的单侧推力，与盾构机姿态变化量间的关系比较离散，靠操作人员的经验控制。当盾构机出现下俯时，加大下端千斤顶的推力；当盾构机出现上仰时，加大上端千斤顶的推力进行纠偏。（3）水平方向纠偏。与竖直方向纠偏的原理一致，左偏时加大左侧千斤顶的推力纠偏，右偏时加大右侧千斤顶的推力纠偏。（4）特殊地层下的姿态控制。盾构通过复合地层（即作业面土体的抗压强度等力学性能指标存在很大差异的地层）时，根据掌子面的地质情况对液压推进油缸进行分区操作。
3.2渣土改良
考虑到粉质黏土施工环境较为特殊，对其采取改良措施，减少泥饼的形成量。土仓渣土应同时满足较高流塑性、较低透水性的要求，土仓内的土压应均匀分布至各处，维持均衡状态，使螺旋机可顺畅出土。粉质黏土的改良选用优质泡沫材料，其与水的比例稳定在1%~3%区间内。粉质黏土含量增加时，同步加大泡沫剂的用量，遇硬塑或可塑状地层施工条件时，需要向刀盘中心处单独注水。
3.3盾构通过后的沉降控制
盾构通过后的控制为地面沉降控制全流程中的重点内容，原因在于此阶段的沉降几乎达到施工全程总沉降的40%~45%。同步注浆是较为关键的控制方法，做好此方面的工作可减小盾尾空隙区域的地层变形现象，提高隧道的抗渗水平，管片衬砌可维持相对稳定的状态。同步注浆应用效果与浆液性能具有密切的关联，以惰性浆液较为合适，其凝结时间相对较长，可享受到更加充足的同步注浆压力，在此条件下在极短时间内向后续的多环传压和补压，补强注浆效果显著，可以减少多环隧道土体所产生的时效沉降量。根据同步注浆的施工需求，可按照粉煤灰∶膨润土∶消石灰∶砂∶水=300∶80∶80∶1100∶350（按重量计）的方式配制。惰性浆液在实际应用中存在不足之处，稳定管片所需的时间相对较长，期间土层围岩等外部产生的作用力较为显著，易发生管片上浮、错台等质量问题。惰性浆液在控制地层沉降方面具有较好的应用效果，对提高隧道施工质量其产生的作用甚微。
3.4施工监测方法
（1）地表沉降监测。地表沉降可以反映盾构掘进过程中围岩变形的全过程，特别是在下穿既有建筑物或在其附近有建筑物时，必须对地表沉降情况进行严格监控：建立地面沉降监测网，按二等水准测量的要求进行精确测量，监测基点埋设在沉降影响范围以外的稳定区域内，以基点为标准水准点进行沉降监测，并绘制沉降随时间变化曲线、沉降随距掌子面距离的变化曲线，据此可以判断围岩的稳定状态，注意在施工过程中要定期对监测基点进行联测、复核，确保起算点的准确。（2）地下管线变形监测。地铁施工所经处管线一般较多，荷载的改变会引起土层的位移，不均匀位移可造成地下管线的变形，管线变形过大会导致管线的破坏，要严格控制，按照地下管线位置图，探明地下管线的具体位置，每隔一定距离或在管线重点接头处埋设抱箍式标志。施工过程中保护好测点，在不宜开挖的地方，用钢筋直接打入地下，其深度与管底平齐，用水准仪直接量测测点标高，计算管线沉降量和差异沉降量。
结语
总的来讲，对地铁隧道盾构法施工进行风险分析，可以起到优化施工效果的重要作用。所以在今后的地铁隧道施工当中，有关企业必须加强对盾构法施工关键内容的重视，并结合新型技术的施工需求对盾构法施工进行调控，提高该项施工的整体效率，为企业经济效益的提高打下坚实的基础，推动城市化建设工作的全面发展。
参考文献
[1]孙飞祥,张兵,彭正勇,杨振兴.厦门地铁3号线盾构法与矿山法海下对接施工风险分析及应对措施[J].施工技术,2020(1):67~71.
[2]黄华.地铁区间隧道盾构施工安全风险管理措施研究[J].设备监理,2019(12):62~63.