吉林铁道勘察设计院有限公司 吉林省吉林市 132001
摘要：在人们生活水平的不断提升的过程中交通压力日益增加，给城市的发展带来巨大挑战。现阶段，地铁的出现有效解决了交通压力而其也推动社会发展脚步不断加快。但地铁线路大部分在城市地下进行，所以施工环境容易受地质条件和其他因素所影响，导致安全事故频发。本文结合实际进行探讨，通过结合背景对地铁盾构施工中的风险源进行了辨识分析和研究，并针对典型的风险点提出了相关控制措施，为同类型地铁盾构施工提供参考，以期促进行业发展。
关键词：盾构施工；风险控制；城市轨道；地铁施工
引言
在城市交通拥堵程度不断提升的情况下，地铁因载客能力强、运行速度快、安全等级高等优势，在大部分城市中得到了推广应用。在地铁工程作业期间，常用的作业手段是盾构法，该方法具备了施工进度快、安全系数高等优势，在地铁建设中得到了广泛应用。
1地铁盾构施工优势
地铁盾构法具有如下优势：（1）安全可靠。地铁盾构法的应用，为地下施工营造了良好的施工环境，提高了施工安全系数。盾构施工主要在地下施工，地质条件与水文条件对工程影响显著，盾构法灵活性强，适应性高，能够有效降低外界干扰，保证施工顺利进行，降低施工风险。（2）施工效率高。随着地铁建设的迅猛发展，盾构技术明显提升，隧道开挖、衬砌、支护等各环节能有条不紊地进行，保障了盾构施工的顺利进行。并且，盾构施工法的应用，降低了道路开挖现象，与传统明挖或暗挖相比，施工效率更高。（3）经济效益高。城市建设规模不断扩大，不同区域的地质条件有所不同，因地制宜选择施工方式，方能最大限度地降低施工风险。盾构法适用性良好，可在不同地质条件地下施工，加之随着地铁工程建设的不断加快，盾构法施工技术逐渐成熟，从而保证了施工效率，降低了成本投入，提高了经济效益。
2地铁隧道盾构施工风险管理存在的问题
2.1盾构掘进阶段的风险
在盾构施工掘进阶段，所面临的风险主要体现在以下几方面：在盾构施工的前面容易出现地层空洞，这就会对施工人员的安全造成威胁；盾构施工的前方易出现不明障碍物；盾构施工设置的参数缺乏合理性，也会为工程施工带来风险；在盾构掘进作业中，轴线比较容易出现偏差；盾构机械设备存在故障，或者日常维护不到位，也会存在安全风险。
2.2技术风险
在地铁盾构工程穿越市政设施时，为了确保原有设施的稳固性，需要使用到许多施工技术，如竖井施工技术、施工测量技术、盾构推进技术、土方切削技术、壁后注浆技术、二次衬砌技术、防排水技术等。不同施工技术在应用中工序流程、质量管控要点、施工风险均存在差异，以施工测量技术为例。该技术在应用过程中，存在放样点缺失、偏差过大、数量重复等风险，对后续施工活动顺利开展产生了较大的负面影响。
2.3对地铁盾构施工风险管理的意识缺乏
目前，我国地铁建设正处于高峰期，截至2020年全国已有43个城市开始建设地铁和运营地铁项目，这给相关技术和管理人员带来了巨大的缺口，而目前我国地铁专业技术人员的专业素质参差不齐，管理人员普遍缺乏风险控制意识，许多项目负责人只注重工期和效益，忽视了风险控制，导致地铁建设风险管理资金和时间投入明显不足，对风险控制的方案和措施不科学、不完善，是近年来地铁建设安全事故频繁发生的主要原因。
3地铁盾构施工的风险控制
3.1盾构进出洞施工问题的对策
在盾构进出洞施工中，为有效规避风险，保证进出洞施工顺利进行，应采取如下措施：（1）根据施工实际情况，落实合理的加固方案；（2）在进入加固区之前，应严格控制盾构机操作，并向开挖面适当注入膨润土泥浆；（3）盾构机应低速推进，大刀盘也应低速转动，避免出现负荷运转现象，导致盾构机进入接收工作井之前大刀盘被旋喷桩或搅拌桩卡住，致使盾构机推进不力；（4）始发台需要承受盾构重力、盾构机推进摩擦力，因盾构机重达百吨以上，始发台必须具有较高的强度与刚度，为盾构机推进奠定基础；（5）盾构工作井加固时，应依照地质条件、水文条件及周围环境来选择加固方式，加固后，应保证土体的无侧限抗压强度约在0.15MPa，加固土体应保证密封性、均匀性良好，避免流沙，为盾构安全进出洞提供帮助。
3.2盾构施工设备制度管理
盾构机械设备施工效率和施工效果的实现，依托机械设备的长时间运转。只有加强盾构施工设备运行动态化管理，根据施工现场具体情况和盾构施工设备的实际运行状态，合理制定科学性的动态管理制度，动态管理制度需要根据盾构施工设备运行方式以及实际运转特点和运转状态，界定各个重要检查部位和具体检查内容，给出设备正常运行参数，制定检查周期，为了促使各项检查工作得到贯彻执行，应构建健全的巡检保证体系。
3.3开挖面失稳
在盾构掘进过程中，应超前探明隧道穿越周边地质的空腔和溶洞，并及时进行回填处理，在盾构掘进过程中，泥水涌入空腔导致压力失衡，引发开挖面失稳。在盾构掘进过程中需要根据地质的情况及时调整泥水的黏稠度和压力等参数，并保证泵送泥水量的稳定，严格控制开挖面的泥水压力，压力应保证在设计范围±0.2MaP内。
3.4管理控制措施
（1）盾构机进入天桥覆盖范围前，暂停作业，对盾构机展开全方位检查，提前清除故障，确保工作状态稳定。（2）在作业现场施工期间推行轮班制度，对盾构机的工作状态进行实时监督，及时处理施工期间遇到的机械故障，确保施工过程的连续性。（3）提前与天桥管理部门进行沟通，做好施工期间天桥的巡视工作，做好施工期间的沟通工作。如果天桥出现沉降、裂缝等问题，应及时停工，待问题得到解决后再继续工作，以此提升施工环境的安全性。
3.5控制地表沉降
首先在盾构掘进作业时，则需要对施工现场周围的道路、管线、建筑物进行有效的监测，然后对所获取的监测数据及时地进行分析和处理，并将其反馈给设计人员，然后对盾构推进参数进行调整和优化，提升施工的信息化水平；其次，在盾构掘进作业中，如果发生沉降的现象，则需要设置专门人员进行巡视，对施工现场周围建筑物的沉降情况进行观察，确保能够及时掌握地表沉降的情况；再次，在同步注浆以及二次注浆的过程中，还需要填充盾尾建筑存在的空隙，尤其是在注浆的过程中还需要控制注浆量与注浆压力，尽量减少施工过程中土体的变形情况；最后，若是地表沉降的情况比较明显，则需要在沉降区域使用钻机进行地表注浆，以此来增强地基地强度，避免沉降的扩大化发展。最后，在日常的检查工作中，还需要对管片进行检查，避免其存在破损渗漏的情况，在掘进隧道结束之后，则需要针对管片的牲口现象，制定可行性强的解决措施。
3.6盾构穿越后阶段
盾尾脱出风险点范围后6环-20环定为盾构穿越后阶段，由于盾构穿越阶段，同步注浆时未能进行100%有效充填，致使工后地表沉降得不到有效控制，施工时根据地表沉降监测反馈信息，结合其他手段探测管片衬砌背后有无空洞的方法，综合判断是否需要进行二次补强注浆。
结语
盾构施工中的重难点及风险点在开工前，施工单位要结合现场施工条件合理制定应对措施，同时认真总结经验教训，将盾构施工过程的风险控制在一定范围内。
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