孙李伟
中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司 广东 佛山 214000
摘要：随着人们生活水平的不断提高，汽车数量的快速增加不仅给人们的生活带来了便利，也造成了严重的交通拥堵。地铁作为一种新的交通工具的出现，不仅缓解了交通拥堵，充分利用了地下空间，而且以其独特的准点性、安全性、大容量和运行速度给城市居民的日常生活带来了更多的便利。因此，针对地铁的各种优势，我国已经进入了城市地铁大规模规划的时代。盾构施工是地铁隧道施工的主要施工技术之一，在地铁隧道施工中发挥着重要作用。
关键词：地铁隧道；盾构掘进；施工技术；要点
1地铁隧道盾构施工技术解析
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。地铁隧道盾构施工技术国内最早应用于1996年广州地铁建设，在此项目中运用盾构施工技术不仅有效的提高了隧道施工的速度，节约了大量人工，更重要的是为地铁隧道在复杂的城市地质环境中提供了有力的安全保障。自此之后盾构施工技术便广泛应用于各大城市地铁隧道的建设之中。
2盾构技术施工前的工作要领
2.1根据施工图纸做好勘测工作
一个优秀的高质量的工程建设在开始施工前离不开施工图纸的规划。因此在地铁隧道施工之前，相关部门应安排专业人员，根据地铁建设的路线规划等做好全面的地形、地质和环境勘察，并做出完善的施工设计图。其次，应采用符合国家标准的精密测量仪器，对地铁隧道的各个环节进行精确测量。最后，为做好对铁路缆线等监测以及后期的埋设工作，施工人员应严格按照施工图纸，做好控制网测量，做好施工过程工序放样工作以避免出现施工现场混乱的现象。
2.2盾构机等器械设备的检查工作
在开始进行盾构施工之前，相关单位应组织专业人员对施工所需的器械设备，如动力系统、刀盘、制浆设备等进行调试和检查，提高施工过程中的安全稳定性能，以避免在盾构施工掘进过程中发现问题引起不必要的损失。此外由于城市地段建筑物较为密集，地下管线错综复杂等特点，在地铁隧道盾构施工之前，还应对相关建筑物等做好检查和保护，做好监控量测，以确保地铁隧道盾构施工掘进的过程可以进行持续安全推进。
3地铁隧道盾构施工掘进技术要点
3.1土压力设定
在进行盾构施工时，应注意保证开挖面土层的稳定，尽可能降低对天然土层产生的干扰，降低对地表产生的不良影响。本次工程采用土压平衡式盾构工法进行掘进开挖，为保证开挖面稳定，主要对开挖面土仓中的土压进行控制来实现，在掘进施工前根据预算计算得到的压力值作为预设土压，确保土仓中的土压与的掘进面层土压、地下水压等处于相互平衡的状态，以此便能有效促进盾构机稳定掘进前进。
3.2控制掘进过程速度
盾构机操作人员应注意在启动和结束阶段控制设备的推进速度，使之以较为缓慢的速度推进，然后逐渐提升推进的速度。通常在一环掘进施工时，应尽可能使掘进速度值处于恒定的状态，降低其产生的波动，以此确保切口位置的土压处于相对稳定的状态。此外，应注意保证推进速度与同步注浆系统注浆量之间的协调性，同时保证掘进过程中开挖面具有较高的稳定性，正常状态下将掘进速度控制为6cm/min，如果在盾构过程中遭遇到障碍物，应适当降低掘进速度，将之控制在2cm/min左右。
3.3管片拼装
采用管片外径为660cm、内径为590cm、厚度为35cm、环宽为120cm。管片由6小块预制钢筋混凝土管片拼装完成，主要分为封顶块、邻接块、标准块、拱底块四种类型，预制用混凝土应用C55高强度混凝土，同时要求其抗渗等级达到P10。在安装封顶块的时候，应首先保证相连接的两个接块之间有充分的空间插入。
在整个拼装过程中，从隧道底部开始安装，安装顺序为：标准块→相邻块→拱底块→封顶块，在进行封顶块安装的时候，先使之在径向上保持2/3左右的管片宽度搭接，然后将之逐渐推送到位。在将管片全部安装到位之后，应及时推进油缸，使管片紧固，然后将安装机移开。
每完成一片管片的安装之后，都应安排人工对其做紧固处理，在完成一环之后应用扳手进行统一紧固。在盾构施工的隧道之中，管片衬砌是一种十分有效的防水方式，拼装连接质量将对隧道的寿命造成较大的影响，因此需要对其做永久性防水处理，严格控制管片的安装质量。
3.4管片纠偏
（1）应用千斤顶的行程差来调节轴线偏差。为提升轴线吻合度，在纠偏时应提升测量纠正频率，保证每环纠正偏差量低于4mm，避免出现过度性纠偏，以致对地层造成较大的扰动，引发地面沉降、建筑结构不稳等危害，同时也可能使得环缝增大，漏水风险加大。
（2）在进行管片拼装之前，应对上一环的管片拼装报表进行分析，然后在本环拼装中采取有效纠偏措施，控制纠偏量。
（3）在对管片进行拼装时，应严格控制安装精度，不能出现内外张角、踏步等不良情况。
（4）在对隧道的轴线进行纠正，或者隧道需要转弯时，主要可借助千斤顶、楔形管片来达到目的。此外，在千斤顶环缝凹处粘贴石棉橡胶板也可以达到纠偏的效果。
（5）在盾构过程中存在纵坡时，可应用稳坡法进行控制。但在实际挖掘推进过程中，较容易出现曲率半径不达要求的情况，使得曲线与实际设计不相符合，进而对后面的管片拼装造成不良影响。在此种情况下，可针对竖曲线粘贴石棉橡胶板，以此来达到曲率纠正的目的。但值得注意的是应控制石棉橡胶板的粘贴厚度控制，使之处于设计要求之内，避免后期出现渗漏情况。
3.5管片防水
3.5.1管片结构自防水
本工程衬砌混凝土采用强度为C55的高强砼，其抗渗等级≥P10。管片的抗渗和检漏标准：在0.8MPa水压力作用下，恒压3h，渗透深度小于5cm。管片在预制厂制作时防水检查和检测的内容主要有：砼的抗渗强度报告、管片检漏试验报告、外观检查报告、成环拼装精度检查报告等。在进行外观检查时，应满足内实外光的基本要求，不能存在气孔、小蜂窝等明显质量不良问题。
3.5.2吊装孔（注浆孔）防水
如果遇到吊装孔和注浆孔结合应用的情况，可在前期管片安装时，于吊装孔外侧预设30mm的素砼。当需要在衬砌背后进行二次混凝土注浆时，可先将预设的素砼破开，利用该孔向内部进行注浆。此外，在注浆完成后针对该孔设置水膨胀螺孔密封圈，以此提升防水性能。
3.5.3同步注浆和二次注浆
在本次研究标段中，隧道盾构掘进施工的土质以粉质粘土、淤泥质粘土层为主，地层自身的稳定性能相对较弱，在进行盾构掘进的过程中，较容易对土体造成较大的扰动，使之出现较大程度的变形，进而引起坍塌、较大程度沉降等异常情况，因此在盾构掘进施工时同步进行注浆，在个别位置进行二次补强注浆，提升结构的稳固性。
结束语
由于我国城市建设和发展的需要，国家将大力推进城市地铁的建设。盾构隧道技术作为城市地铁隧道施工的关键技术之一，不仅为地铁隧道施工提供了更多的安全保障，而且大大缩短了城市地铁施工时间，降低了人工成本，为我国城市轨道交通的建设做出了巨大贡献。但是，然而，由于地铁隧道中不同的地质和水文环境，盾构隧道施工过程中容易发生事故，如引起地表沉陷等现象，所以相关单位必须配备专业人员，才能开始盾构施工，在地铁线路中严格进行地质勘察，并定期检查盾构施工机械的使用情况。
参考文献
[1]张琼.地铁隧道盾构施工掘进技术要点探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(04):139.
[2]张飞进.盾构施工穿越既有线地表沉降规律与施工参数优化[D].北京工业大学,2006.