城市軌道交通隧道盾構(gòu)施工主要技術(shù)分析

張茜 李鑫

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市軌道交通也在快速發(fā)展，城市軌道交通在社會發(fā)展中起著重要的作用，盾構(gòu)技術(shù)正逐漸成為城市軌道交通建設(shè)的主要施工技術(shù)，雖然在城市軌道交通中使用盾構(gòu)技術(shù)的高成本是非常困難的，但是盾構(gòu)技術(shù)對環(huán)境的影響和其安全性的小而快的發(fā)展的地面效應(yīng)比其他技術(shù)要高，盾構(gòu)技術(shù)機(jī)械化大而低的勞動強(qiáng)度，在城市軌道交通的應(yīng)用中有其自身的價(jià)值。文章分析了城市軌道交通隧道盾構(gòu)施工的主要技術(shù)和類型，以及盾構(gòu)施工的主要控制點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】城市軌道；交通隧道盾構(gòu)施工；技術(shù)

近年來，我國許多大中城市加強(qiáng)了城市軌道交通工程的建設(shè)，隧道施工在施工過程中十分普遍，盾構(gòu)施工經(jīng)常被用于隧道施工問題。

一、盾構(gòu)施工技術(shù)及其類型

根據(jù)城市軌道交通工程的形成特點(diǎn)，可將盾構(gòu)技術(shù)分為四類，其中包括在北京、成都的以砂卵為主的軌道交通建設(shè)；青島、重慶等其他城市以巖層為主的軌道交通建設(shè)；廣州、南京等城市以巖層以及軟弱地層交變?yōu)橹鞯能壍澜煌ńㄔO(shè)；軟地層的地下車站和隧道，上海的軟地層的地下車站和隧道的建設(shè)等。由于不同地區(qū)的地質(zhì)條件不同，會導(dǎo)致不同的施工方法，城市軌道交通建設(shè)具有多樣性。當(dāng)前我們過來的城市軌道交通建設(shè)主要采用明挖法、暗挖法、礦山法還有、盾構(gòu)法還有蓋挖法等技術(shù)，并且大部分分技術(shù)達(dá)到了先進(jìn)水平。

盾構(gòu)技術(shù)建設(shè)的關(guān)鍵是盾是否能夠滿足全過程施工的需求，所以，對盾構(gòu)的選擇具有重要的意義，同時(shí)也是保證盾構(gòu)施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵。盾構(gòu)正面機(jī)械施工應(yīng)該解決盾構(gòu)技術(shù)的支護(hù)問題，用什么去支撐底部以及盾構(gòu)正面土體才能確保其土體不會發(fā)生水土流失導(dǎo)致塌陷，在隧道開挖中使用盾構(gòu)施工技術(shù)。在隧道的空間建設(shè)后，挖掘土壤的形成需要采用何種技術(shù)進(jìn)行挖掘；隧道排土中盾構(gòu)技術(shù)的使用是在隧道掘進(jìn)的隧道內(nèi)，需要使用什么技術(shù)方法將其排出帶隧道外。盾構(gòu)技術(shù)對周邊環(huán)境和城市的正常功能影響不大。除了盾構(gòu)豎井外其他盾構(gòu)技術(shù)基地不需要拆除周圍的交通、商業(yè)和居住建筑，也不會對建筑產(chǎn)生不良影響。盾構(gòu)施工中無需排水，沒有噪音和振動，盾構(gòu)技術(shù)根據(jù)實(shí)際施工情況和圍巖部分的基本特點(diǎn)開發(fā)和設(shè)計(jì)適用于一個特定的區(qū)域，盾構(gòu)技術(shù)有著高精度的特點(diǎn)，通?？梢哉{(diào)整和安裝工節(jié)和軸有更高的要求，此技術(shù)對于地面的影響很小，且這種技術(shù)的特點(diǎn)是高安全性和低強(qiáng)度的快速進(jìn)步，機(jī)械化程度高。

二、盾構(gòu)技術(shù)注漿類型

盾構(gòu)灌漿一般可分為兩種類型，一種是同步灌漿，但在水玻璃、水泥砂漿和水泥灰漿在隧道壁注漿過程中經(jīng)常使用注漿材料，其厚度不應(yīng)超過0.2cm，若要同步灌漿量，一般為3.4至4.10 m/3m，根據(jù)不同的地質(zhì)條件進(jìn)行合理的二次注漿，注漿量為2，不同的注漿材料和注漿量，根據(jù)合理選擇注漿材料和注漿量的地質(zhì)條件，大大降低了成本。該管的裝配工藝包括預(yù)制、試裝和輸送管。不同地區(qū)的地質(zhì)條件不同，需要根據(jù)不同的地質(zhì)條件對地基進(jìn)行加固，如攪拌樁加固、噴射灌注樁加固、注漿等，不同的加固方式對盾構(gòu)技術(shù)有一定的影響。

主要建筑注漿施工中的盾構(gòu)技術(shù)填補(bǔ)了施工造成的缺口，為了防止因間隙填充對地下管線安全使用造成的土壤形成和地層的地面沉降變形，因此及時(shí)灌漿和灌漿的需要應(yīng)足夠，出口壓力應(yīng)稍高于隧道截面的地層壓力，采用同步灌漿技術(shù)是同步控制的一項(xiàng)優(yōu)良技術(shù)。

三、城市軌道交通隧道盾構(gòu)施工技術(shù)控制要點(diǎn)分析

（一）盾構(gòu)始發(fā)階段控制

為了更好地掌握盾構(gòu)的各種參數(shù)，防護(hù)罩的前100米被提升為試推進(jìn)段。該施工應(yīng)注重對技術(shù)資料的參數(shù)設(shè)置、采集、統(tǒng)計(jì)和分析，以促進(jìn)地面沉降與施工參數(shù)的探討，在較短的時(shí)間內(nèi)掌握盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行性能，在此部分的盾構(gòu)施工參數(shù)和地質(zhì)條件下，提高設(shè)置范圍。

（二）盾構(gòu)過溶洞技術(shù)控制

首先，選擇了合理的隧道模式。盾構(gòu)掘進(jìn)是采用渾水平衡模式進(jìn)行的。根據(jù)巖溶洞和溶洞周圍的地質(zhì)條件，在隧道施工前計(jì)算泥水平衡壓力，泥水倉壓力擬定為2.0～2.5bar，在掘進(jìn)中，能夠依照真實(shí)狀況來實(shí)行調(diào)整。其次，加強(qiáng)工具管理，合理的配置工具，根據(jù)地質(zhì)預(yù)測的情況選擇正確的路線，先進(jìn)的工具檢查和更換工作，同時(shí)，根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行合理的調(diào)整工具配置。在這個項(xiàng)目中，當(dāng)盾在洞穴部分前進(jìn)時(shí)，刀具主要由滾刀配置。最后，在優(yōu)化隧道參數(shù)后，在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中可能會遇到軟硬地層。為了保護(hù)刀具，應(yīng)調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)的掘進(jìn)參數(shù)：推進(jìn)速度≤10mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速：1.5～1.8r/min。

四、結(jié)語

總之，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市軌道交通也在快速發(fā)展，城市軌道交通在社會發(fā)展中起著重要的作用。近年來，我國許多大中城市加強(qiáng)了城市軌道交通工程的建設(shè)，隧道施工在施工過程中十分普遍，盾構(gòu)施工經(jīng)常被用于隧道施工問題。地下工程地鐵隧道盾構(gòu)施工，由于其周邊環(huán)境復(fù)雜，其風(fēng)險(xiǎn)特征、地面沉降和變形事故發(fā)生在施工過程中，因此必須加強(qiáng)盾構(gòu)技術(shù)的研究，控制技術(shù)，提高施工技術(shù)水平，促進(jìn)我國城市軌道交通產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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