李红楠
天津城建隧道股份有限公司
摘要：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；盾构法；施工；风险
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。
2盾构施工法
2.1基本原理
盾构机是主要施工设备，开挖过程中可维持周边土体的稳定性，以免出现坍塌现象，同时提供隧道掘进、出渣功能。施工过程中可在机内拼装管片，构成完整的衬砌结构，期间周边土体处于稳定状态，在安全的环境下顺利完成隧道的修筑作业。盾构法的工程理念中，以尽可能减少围岩扰动量为基本目标，以最快的速度完成地铁隧道施工作业，在形成地铁隧道主体结构的同时维持周边既有建（构）筑物的稳定性。
2.2阶段划分
盾构施工包含3个阶段：①始发作业阶段，例如设置盾构工作井，根据施工需求选择合适型号的盾构机并安装等；②掘进阶段，此时的工作量较大，如盾构连续掘进、设备转换等；③盾构到达阶段，主要指的是各项收尾工作，如针对接收井洞口土体的加固处理，有序组织盾构机的拆卸作业等。
3地铁隧道盾构施工特点
地铁隧道的盾构施工作业，通常是结合盾构设备在隧道施工中的堆砌，利用围岩和地下结构的稳定性来注入一定量的浆液材料，在这种施工技术的运用过程中，一般给环境带来的影响不大。施工阶段挖掘土层的范围相对较小，不会造成周围地层的沉降，也不会影响地面的正常交通。盾构施工作业具有非常强的实用性，工作人员只需要在工程预定的范围内占据相应的面积，按照施工成本控制的要求来将成本限定在一定范围。在地铁隧道的施工当中盾构法具有非常广泛的适用空间，因此对于地铁隧道作业有着很强的抗震效果。这些内容都是盾构法施工独特的优势。
4地铁隧道盾构法施工技术
4.1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。
4.2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。
4.3盾构掘进方向的控制与调整
受到地层结构的影响，在盾构掘进过程中可能会遇到土层硬度不均、隧道坡度变化大等问题，这时盾构掘进就不能准确按照预定的施工计划来推进地铁隧道的挖掘工作，会带来很大的偏移。如果这种偏移超过一定范围，就会增大隧道施工的间隙，一些部位的受力会发生变化。所以盾构施工阶段必须采用合理地技术方案进行掘进，避免过大的路线偏移。盾构掘进的方向控制可以采用隧道导向装置来完成，或者是分区盾构迁移的方式来矫正偏差。假如偏离的位置与预定位置偏离过大，盾构设备就会报警，这时要选取盾构刀盘的方式来弥补偏差。
4.4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。
5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。（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。
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.
[3]史佩军.地铁隧道盾构法施工安全风险管理研究[J].工程技术研究,2019(16):158-159.
[4]韩朝翰.地铁盾构区间隧道施工风险管理[J].交通建设与管理,2019(4):98-99.