地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工方法探究

唐 毅，楊樹(shù)明，馬穎博，石紅兵，馮志強(qiáng)

（1.中國(guó)建筑第二工程局有限公司，北京 101100；2.中國(guó)建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施有限公司，北京 100000；3.中建南方投資有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引言

伴隨著城市交通事業(yè)的全面進(jìn)步和發(fā)展，地鐵修建工作受到了廣泛關(guān)注，在施工項(xiàng)目落實(shí)過(guò)程中要全面分析地質(zhì)情況和水文環(huán)境，匹配復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)設(shè)備進(jìn)行地層處理，綜合考量工期因素、安全因素以及經(jīng)濟(jì)因素等，維持經(jīng)濟(jì)效益和管理效益的和諧統(tǒng)一。

1 地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工要點(diǎn)

在地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工過(guò)程中，要對(duì)施工情況進(jìn)行全面分析，然后落實(shí)相應(yīng)的處理措施。

1.1 導(dǎo)臺(tái)控制處理

對(duì)于整個(gè)地鐵施工項(xiàng)目而言，混凝土導(dǎo)臺(tái)制作非常關(guān)鍵，因此，在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)空推處理開(kāi)始前，要確保導(dǎo)臺(tái)制作質(zhì)量符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)臺(tái)的質(zhì)量決定了隧道軸線和設(shè)計(jì)軸線距離偏差，所以，要按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行管片拼裝處理。

1.2 盾構(gòu)施工參數(shù)

為了保證地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工質(zhì)量，也要對(duì)盾構(gòu)施工參數(shù)予以計(jì)算分析，在掘進(jìn)操作開(kāi)始前，要結(jié)合土壓平衡參數(shù)完成計(jì)算，而在掘進(jìn)過(guò)程中則要先進(jìn)行路段試驗(yàn)，記錄對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信息后，總結(jié)結(jié)果，然后完成掘進(jìn)設(shè)備參數(shù)的分析和處理工作[1]。

1.3 控制空推速度

為了維持盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行的平衡性，一般將速度控制在10mm/min左右，能在保護(hù)切削刀具的基礎(chǔ)上，削減洞口巖石。

1.4 控制管片拼裝

在管片拼裝處理工序中，要觀察管片和管片之間的距離，保證管片拼裝效果的同時(shí)，合理控制完整度，利用緊線器采取螺旋擰緊的方式予以固定，保證管片外側(cè)和基座空隙緊密相連。

1.5 控制出土量和注漿量

一方面，盾構(gòu)機(jī)初始掘進(jìn)空推處理過(guò)程中，要嚴(yán)格控制出土量，保證參數(shù)配置的合理性，并且要集中進(jìn)行掘進(jìn)操作出土量的記錄，確保出土量能在規(guī)范要求數(shù)值范圍內(nèi)，一定程度上避免沉降問(wèn)題。

另一方面，要結(jié)合實(shí)際工程布局和施工情況評(píng)估并控制注漿量，從而優(yōu)化注漿壓力參數(shù)設(shè)計(jì)值，若是注漿量較多，會(huì)出現(xiàn)溢出刀盤(pán)的問(wèn)題，影響正常施工環(huán)境，而注漿量不足也會(huì)制約注漿效果?；诖耍夹g(shù)部門(mén)要結(jié)合實(shí)際施工標(biāo)準(zhǔn)和地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工要求維持科學(xué)注漿量。

2 地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工具體流程

在明確地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，就要結(jié)合工程實(shí)際情況和方案要求，落實(shí)對(duì)應(yīng)的操作流程，提高工作的整體效果。

2.1 準(zhǔn)備工作

在地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工開(kāi)始前，要對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境、巖土條件等進(jìn)行綜合調(diào)研，獲取相關(guān)資料后，以保證具體施工效果符合預(yù)期。并且，勘察結(jié)果要及時(shí)記錄，以備后續(xù)進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)實(shí)際情況落實(shí)應(yīng)急管理準(zhǔn)備工作。值得一提的是，在準(zhǔn)備階段就要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和技術(shù)操作要求予以匹配分析，保證地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工結(jié)果符合預(yù)期。

2.2 基本流程

1）盾構(gòu)隧道貫通后盾構(gòu)機(jī)到達(dá)指定的區(qū)域，開(kāi)始進(jìn)行過(guò)暗挖隧道處理。

2）安裝對(duì)應(yīng)的反力支座，有效匹配相應(yīng)的施工流程，確保操作方案有序開(kāi)展。

3）安裝匹配的拱底塊管片結(jié)構(gòu)，并且維持整體設(shè)計(jì)流程的流暢性。

4）盾構(gòu)機(jī)空推過(guò)暗挖，此時(shí)，達(dá)到始發(fā)端后設(shè)置焊接反力裝置。

5）洞口要進(jìn)行破除處理，并且安裝橡膠簾布板。

6）拼裝對(duì)應(yīng)的負(fù)環(huán)管片結(jié)構(gòu)。

7）進(jìn)行二次始發(fā)處理。

8）盾構(gòu)隧道貫通或者是掘進(jìn)距離延伸100m左右，維持整體平衡性后，拆除負(fù)環(huán)和反力體系。

2.3 具體方案

2.3.1端頭加固處理

為了保證盾構(gòu)機(jī)能及時(shí)到達(dá)礦山法段，避免推進(jìn)力對(duì)掌子面操作產(chǎn)生影響，要在礦山法隧道處理和盾構(gòu)隧道連接處理的過(guò)程中設(shè)置斷頭墻結(jié)構(gòu)，并且對(duì)周邊土體予以集中管控。主要的方式就是進(jìn)行全斷面注漿加固處理，配合三榀鋼筋格柵結(jié)構(gòu)，維持全斷面設(shè)置模式，保證雙向玻璃纖維筋處理的規(guī)范性。并且，噴射C25混凝土，厚度為50cm，混凝土堵頭結(jié)構(gòu)要滿足整體設(shè)計(jì)方案，從而打造更加合理有效的工程體系[2]。

2.3.2導(dǎo)臺(tái)施工

在地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工操作體系內(nèi)，為了提升盾構(gòu)機(jī)安全性、高效性以及優(yōu)質(zhì)性，就要在礦山法段設(shè)置匹配的導(dǎo)臺(tái)結(jié)構(gòu)，并且維持盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向的準(zhǔn)確性，從而維持設(shè)備良好的推進(jìn)狀態(tài)。

第一，要保證拼裝工序的合理性，按照設(shè)計(jì)方案落實(shí)拼裝處理操作，并且結(jié)合地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工要點(diǎn)，提升拼裝體系的緊密性，優(yōu)化整體質(zhì)量，保證管片也處于良好的操作狀態(tài)，優(yōu)化其防水性能和可靠性。

第二，在導(dǎo)臺(tái)設(shè)置過(guò)程中，要保證礦山法支持結(jié)構(gòu)體系下，導(dǎo)臺(tái)結(jié)構(gòu)和盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)外輪廓之間能預(yù)留10mm的縫隙，從而維持導(dǎo)臺(tái)處理的合理性。

第三，導(dǎo)臺(tái)的處理過(guò)程和施工模式都要采取分段澆筑的處理方式，并且保證每個(gè)分段結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度都能控制在15m到20m之間，利用定制鋼膜維持綜合質(zhì)量。

第四，結(jié)合暗挖隧道斷面處理要求，比盾構(gòu)直徑也要匹配具體方案，若是不能準(zhǔn)確完成定位處理，就會(huì)出現(xiàn)空推過(guò)程中盾構(gòu)側(cè)滾處理不到位的問(wèn)題，甚至?xí)?duì)二次始發(fā)定位產(chǎn)生影響，因此，要想維持盾構(gòu)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)線路軌道中心線通過(guò)，就要保證二次襯砌的規(guī)范性。首次襯砌底板操作時(shí)，底部按照45°設(shè)置，R、B、H都要在數(shù)值要求范圍內(nèi)，確?；炷粱⌒螌?dǎo)臺(tái)結(jié)構(gòu)的規(guī)范性，并在兩側(cè)安裝對(duì)應(yīng)的軌道，借助膨脹螺栓或者是預(yù)埋鋼筋加壓板實(shí)現(xiàn)固定處理[6]。二次襯砌底板處理操作中，澆筑導(dǎo)臺(tái)結(jié)構(gòu)要間隔7.5m左右設(shè)置預(yù)留孔洞（如圖1所示），確保預(yù)留尺寸符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，在盾構(gòu)二次始發(fā)掘進(jìn)固定位置后完成底板混凝土澆筑處理，并配合運(yùn)輸軌道完成相應(yīng)工作。

圖1 導(dǎo)臺(tái)結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞縱向剖面圖圖

2.3.3盾構(gòu)空推階段

第一，要對(duì)盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)予以調(diào)控，加密測(cè)定管片的同時(shí)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)予以測(cè)定分析，從而校正VMT測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，維持整體盾構(gòu)機(jī)測(cè)定過(guò)程的規(guī)范程度，并且維持推進(jìn)姿態(tài)的偏差數(shù)值在規(guī)定的范圍內(nèi)，糾偏工作及時(shí)落實(shí)，保證水平控制偏差能為零，垂直控制偏差在50mm。

第二，二次注漿過(guò)程中要保證管片穩(wěn)定，且VMT導(dǎo)向系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境合理，從而復(fù)測(cè)礦山法段斷面的基本參數(shù)，著重檢測(cè)拱頂?shù)某两盗浚⑶覍?duì)洞門(mén)尺寸予以綜合分析，維持安全性和準(zhǔn)確性。

第三，盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)過(guò)程要貼合實(shí)際設(shè)計(jì)方案，利用玻璃纖維筋進(jìn)行堵頭墻處理，在礦山空推段施工操作時(shí)要沿著導(dǎo)臺(tái)的方向落實(shí)，調(diào)控機(jī)組運(yùn)行，保證油缸操作和運(yùn)行的合理性，最大程度上確保盾構(gòu)姿態(tài)和設(shè)計(jì)線路相匹配。

第四，管片的拼接拼裝處理要滿足實(shí)際應(yīng)用規(guī)范和要求，其質(zhì)量決定了成型隧道防水效果，也對(duì)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)狀態(tài)產(chǎn)生影響，因此，要在安裝工作開(kāi)始前，仔細(xì)檢查管片的配件質(zhì)量和外觀，并維持分布緊固螺栓處理的合理性。要秉持自下而上的處理順序原則，從下部開(kāi)始緊固處理，保證安裝底部標(biāo)準(zhǔn)塊的質(zhì)量，并對(duì)稱(chēng)安裝標(biāo)準(zhǔn)塊，最后安裝封頂塊。

第五，管片背后回填處理。首先，碎石回填操作，要在固定間隔距離位置修建圍堰，避免砂礫和水泥影響整體效果。其次，管片拼接完成后要借助管片注漿孔完成相應(yīng)材料的運(yùn)輸處理，整個(gè)過(guò)程結(jié)合間距確定具體操作。最后，同步注漿操作，要結(jié)合盾構(gòu)機(jī)設(shè)備應(yīng)用處理要點(diǎn)落實(shí)具體工作，及時(shí)進(jìn)行圍堰變形測(cè)試，一旦出現(xiàn)漿液外泄就要立即停止注漿[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在地鐵盾構(gòu)空推通過(guò)暗挖隧道施工作業(yè)中，要結(jié)合具體應(yīng)用要求，落實(shí)最經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)方案，確保隧道內(nèi)推進(jìn)工作順利開(kāi)展，維持整體操作工序的規(guī)范性，并優(yōu)化設(shè)計(jì)效果和施工決策水平，提高施工整體技術(shù)效果，提高工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。