城市軌道交通盾構(gòu)掘進(jìn)施工技術(shù)與質(zhì)量控制

彭 欣

濟(jì)南軌道交通集團(tuán)建設(shè)投資有限公司 山東 濟(jì)南 250000

如今，城市地面交通壓力越來(lái)越大，尤其是在工作日的早晚高峰，主要路段堵車十分嚴(yán)重，對(duì)城市居民生活帶了一定不便。為此，地下軌道交通成為近年來(lái)城市交通發(fā)展熱點(diǎn)，合理開發(fā)地下資源，建設(shè)地鐵工程，能極大的緩解地面交通壓力，并減少城市環(huán)境污染。在地鐵隧道施工中，目前以盾構(gòu)技術(shù)最為常用，它的應(yīng)用能在掘進(jìn)開挖的同時(shí)完成襯砌等支護(hù)過(guò)程，保證施工效率。而為了保證施工質(zhì)量和安全，需要采取合理可行的施工技術(shù)，并在施工中加強(qiáng)質(zhì)量控制。

1 盾構(gòu)進(jìn)洞

（1）進(jìn)洞之前先貫通測(cè)量50環(huán)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果確定盾構(gòu)所處位置及姿態(tài)。掘進(jìn)一旦開始，不得有超出允許范圍的偏差，持續(xù)按照偏差的方位對(duì)盾構(gòu)所處位置與姿態(tài)稍作調(diào)整，以達(dá)到設(shè)計(jì)提出的進(jìn)洞尺寸需要。上述調(diào)整需在刀盤入洞之前結(jié)束，否則可能產(chǎn)生進(jìn)洞意外。

（2）洞圈中的混凝土需分成6塊來(lái)鑿薄，并在洞門的中心通過(guò)穿孔來(lái)釋放內(nèi)部壓力。待盾構(gòu)和井壁相距5m后，在掘進(jìn)時(shí)不斷減小正面土實(shí)際壓力，當(dāng)盾構(gòu)的頭部和井壁完全貼緊時(shí)，壓力等于零。另外，為防止洞門墻體受到正面壓力而產(chǎn)生推力，可在洞門的中心設(shè)置釋放孔，確保洞前土能夠進(jìn)入到井中，起到減小集中推力的作用。

（3）將洞圈中的混凝土均分塊吊除后，使盾構(gòu)不斷推進(jìn)，確認(rèn)刀盤從洞口處伸出后，對(duì)上一道止水板實(shí)施封堵。再次時(shí)盾構(gòu)推進(jìn)，最終在接收架就位。將襯砌安裝于洞口處以后，設(shè)置止水板，用快干和快硬水泥對(duì)縫隙進(jìn)行封堵，最后向孔隙中壓漿，避免塌方及滲漏。

2 盾構(gòu)掘進(jìn)與質(zhì)量控制

2.1 初始掘進(jìn)

初始掘進(jìn)應(yīng)完成下列準(zhǔn)備工作：（1）鑿除洞門處所有圍護(hù)墻；（2）將洞門上用于密封的橡膠圈均安裝到位；（3）完成對(duì)反力架的安裝；（4）做好對(duì)臨時(shí)管片的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備；（5）將之前施工產(chǎn)生的渣土都運(yùn)輸?shù)轿?；?）盾構(gòu)完成定位，且經(jīng)檢查確認(rèn)準(zhǔn)確無(wú)誤；（7）在地面設(shè)置各監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并同時(shí)前期監(jiān)測(cè)獲得相應(yīng)的初始成果，為正式掘進(jìn)提供參考和指導(dǎo)；（8）盾構(gòu)尾部涂好密封油脂。

2.2 正常掘進(jìn)

正常掘進(jìn)前先做好以下準(zhǔn)備：待初始掘進(jìn)完成后，以試驗(yàn)段所得參數(shù)為依據(jù)，調(diào)整初發(fā)設(shè)備，使正常掘進(jìn)得以順利開展，需要調(diào)整的內(nèi)容有：對(duì)反力架、管片及托架進(jìn)行拆除；對(duì)后續(xù)臺(tái)車做適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)；于車站中對(duì)進(jìn)行軌道的鋪設(shè)，采用雙線軌道；延伸并連接所有管線。

盾構(gòu)掘進(jìn)由專業(yè)操作人員負(fù)責(zé)進(jìn)行，并安排技術(shù)人員對(duì)正面土的初設(shè)壓力予以計(jì)算。對(duì)于土壓力，要以隧道的實(shí)際埋深與土層性質(zhì)等為依據(jù)來(lái)計(jì)算。得到計(jì)算值后，乘以1.05-1.10即可得到設(shè)定值。開工前，盾構(gòu)正面與上、下都應(yīng)安裝用于監(jiān)測(cè)壓力的傳感器。然后將出渣門開啟，先開出渣設(shè)備，再開螺旋機(jī)與大刀盤，最后推動(dòng)千斤頂，對(duì)千斤頂實(shí)際工作油壓作適當(dāng)調(diào)整。完成以上操作后，大刀盤將開始對(duì)土體進(jìn)行切削，使盾構(gòu)開始前進(jìn)。

2.3 出渣與進(jìn)料運(yùn)輸

在確認(rèn)達(dá)到正常的掘進(jìn)狀態(tài)后，掘進(jìn)速度將受出渣與進(jìn)料運(yùn)輸很大影響。當(dāng)盾構(gòu)為泥水平衡時(shí)，其出渣與進(jìn)料均利用管道完成，此時(shí)要確保管道保持暢通，且所有配套設(shè)備都應(yīng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。掘進(jìn)時(shí)，于工作井地面對(duì)同步注漿漿液進(jìn)行拌制和泵送，采用專門的管道。另外，每當(dāng)前進(jìn)距離達(dá)到40m，都要進(jìn)行一次接管，以此使注漿順利完成。

2.4 測(cè)量、方向控制及糾偏

根據(jù)建設(shè)單位提供坐標(biāo)點(diǎn)，在各區(qū)間建立地面坐標(biāo)，并由此構(gòu)建專門的控制網(wǎng)，之后以平面控制網(wǎng)點(diǎn)為依據(jù)，將其投影至工作井以下，最大限度利用現(xiàn)有車站度亦或是工作點(diǎn)，布置較遠(yuǎn)的具有較高精度的兩個(gè)控制點(diǎn)，然后向隧道中進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)的引設(shè)。一般導(dǎo)線點(diǎn)要布置在吊籃，而高程控制點(diǎn)要傳遞到隧道中，吊籃按照30-60m的間隔距離進(jìn)行設(shè)置。施工中，利用導(dǎo)線點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)偏差測(cè)量，為之后的方向控制與糾偏工作提供參考指導(dǎo)。

2.5 同步注漿

掘進(jìn)時(shí)，在管片和土體間會(huì)形成空隙，此時(shí)要通過(guò)漿液回填來(lái)封堵。漿液由設(shè)于后續(xù)臺(tái)車若干注漿泵，通過(guò)盾構(gòu)尾部預(yù)設(shè)注漿孔到達(dá)空隙，由于注漿需要和掘進(jìn)保持同步，所以被稱為同步注漿。通過(guò)及時(shí)到位的同步注漿，能有效避免地面產(chǎn)生沉降，同時(shí)還能在管片的周圍產(chǎn)生穩(wěn)定、密實(shí)的保護(hù)及防水層。

2.6 防水施工

盾構(gòu)掘進(jìn)中，防水也是十分重要的，應(yīng)注意下列技術(shù)與質(zhì)量控制要點(diǎn)：

（1）管片上設(shè)置的密封墊必須保持牢固，同時(shí)無(wú)論是材料種類還是所處位置都要滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，特別是要注意位于角部的材料，必須粘結(jié)牢固和密實(shí)，以免漏水。

（2）對(duì)管片進(jìn)行吊運(yùn)時(shí)，應(yīng)防止和密封墊發(fā)生觸碰，當(dāng)出現(xiàn)脫落的情況時(shí)，應(yīng)立即粘貼回去，另外在正式安裝管片之前，還要進(jìn)行一次嚴(yán)格的檢查。

（3）對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行操作時(shí)應(yīng)保持均衡，特別是在轉(zhuǎn)彎的位置。防止盾構(gòu)掘進(jìn)方向改變時(shí)由于角度過(guò)大使管片產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，對(duì)密封墊密貼及搭接造成影響。

（4）盡早對(duì)管片背后存在的孔隙做同步注漿，如果產(chǎn)生接縫滲水現(xiàn)象，則應(yīng)立即開展二次注漿。

（5）對(duì)管片上的螺栓進(jìn)行緊固時(shí)，應(yīng)檢查止水墊圈是否完好。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在城市軌道交通工程的建設(shè)施工中，盾構(gòu)是一項(xiàng)十分常用的技術(shù)，它的應(yīng)用能有效加快效率，并保證施工安全和可靠性。但在實(shí)際的施工中，必須重視前期的準(zhǔn)備工作，并在掘進(jìn)過(guò)程中加強(qiáng)同步注漿與防水。