王小军

[摘 要]地铁作为现代社会发展的一个重要标志，在越来越多的地方开始建造。如何更好的更安全的建造地铁被越来越多的关注。盾构施工技术作为一个具有竞争力优势的选择，正在各处施工中广泛应用。

[关键词]地铁，区间，盾构

中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0017-01

一、地铁及其施工难点

地铁按照功能、作用、位置要素大体上可以划分为车站、区间和车辆段三大部分。其中，车站是乘客进入地铁，实现地铁运输的关键节点，对保证地铁安全运输和运行有着极其重要的关键作用；两个地铁站之间的地铁运行线路就是地铁的区间，是实现地铁运输的通道，关系到列车的安全运行。地铁的车站按照其所处的位置可以分为地下车站、地面车站和高架车站，其中地下车站按照其深度可以分为浅埋车站和深埋车站。

（一）地铁区间施工有其复杂性，存在的难点主要是：1、地铁沿线所处的地层在工程设计、水文地质、岩土岩层等情况的复杂性让地铁区间施工存在不确定的风险。2、地铁区间施工可能穿越城市的街区、街道，也可能穿越河底或者沿河前进，还可能遭遇燃气管道、输水管道等地面管网的情况。

（二）地铁区间的施工方法，主要有明挖法、盖挖法、矿山法、新奥法、盾构法、沉管法、掘进机法、顶进法。这些方法各有优缺点和利弊，选择的依据主要是从工程地质、水文地质、地形地貌、沿线环境要求、施工单位的技术水平、施工进度要求和经济条件限制等要素着手。

二、盾构法施工

（一）盾构法

盾构法是在盾构机械的壳体保护下进行隧道掘进作业的，总的来说，这种施工方法的安全性还是比较高的，但是由于地铁建造施工本身就具有巨大的风险性和不确定因素的影响，盾构法的地铁区间掘进施工依然会有很大的风险和不确定性。1、盾构法施工可以分为两个阶段，一是盾构机械进出洞阶段，二是盾构机械推进阶段。在盾构机械进出洞阶段，需要控制工作井塌方、漏水漏浆、机械故障、轴线偏离问题等风险点。在盾构机械推进阶段，需要控制土仓压力、工作面稳定性、地层空洞、障碍物、注浆参数、运输车的控制、轴线控制、盾构机械密封等风险点和要素。2、盾构法的主要步骤是开挖竖井、安装盾构机、开孔出发、盾构推进、拼装管片和注浆、到达另一竖井；然后进行下一个区间的施工。3、盾构法分为全敞开式、半敞开式、密封式，其中密封式有泥水式和土压式。

（二）盾构施工过程的风险控制技术：1、防止盾尾漏浆措施，提高同步注浆的质量和管理；加强盾尾仓的管理；盾尾漏浆对策。2、防止隧道过量沉降和上浮的措施，在掘进过程中，严格土仓土压平衡；对盾构机械及其管片加强姿态控制；强化同步注浆和二次注浆；对隧道情况时时监测。

（三）盾构法的优点。1、开挖掘进相对安全，因为盾构机械本掘进过程中，就可以跟进衬砌。2、掘进推进速度快，一线施工人员劳动强度大大降低。3、对地面的的交通、居民生活和河流航运等等影响降低到最低。4、受季节影响非常小，尤其是南方地区。5、产生的噪音和震动很小。6、在松软地层、长隧道施工、江河底部施工中具有很大的施工优势。

（四）盾构法在施工中存在的缺点：价格昂贵、机械设备复杂、工艺繁琐、施工队伍要求专业性强。

三、盾构法在砂卵石地层掘进中的技术优势

（一）砂卵石地层较其它地层有其特殊性，盾构机械的掘进会存在明显的困难，但是这恰恰能反应盾构法在此类施工中的明显优势。1、砂卵石属于力学不稳定的地层，反应灵敏，很容易作业面不稳定，也容易发生塌方事件。盾构机械能够较好的支撑起隧道和作业面。2、砂卵石的塑流性不好，而且不好控制土压的平衡，并且土渣外排困难。3、砂卵石的切削机理不明确，使得盾构机械的推理和刀盘需要的扭矩不容易掌握。4、砂卵石地层对盾构机械损坏严重，容易发生机械故障和增加机械磨损。

（二）盾构施工掘进形成稳固通道的施工技术。1、结合施工区域的地质条件和盾构掘进施工的特点，对管片要进行受力和变形的检测，综合考虑其要达到的功能、材质、构造外形和接头形式、连接形式等要素，制造出合格的管片，保障地铁区间施工的安全。2、对地质地层情况复杂的地段，做好防漏防渗措施，在地铁施工前就要很好的治理。

四、盾构施工中的技术要点

（一）施工测量。1、在两车站端头和附近埋设地面导线点，要求两车站之间横向、竖向误差小于50mm。2、在隧道掘进过程中，要求每40m布置一个吊篮。3、利用已知的高级水准点，布设三等水准路线，将高程引测至车站端头井附近，并设立施工高程控制点。4、及时观测盾构动态数据，为实时调整盾构施工参数提供正确的指导。

（二）管片拼装。1、衬砌拼装由下而上，按照拱底块-标准块-邻接块-封顶块的顺序进行。2、严格控制衬砌的拼装精度。3、每一环必须及时拧紧纵向螺栓，并对盾构车架的管片环纵向缝螺栓进行复拧，隧道贯通后，还要进行复拧一遍。

（三）衬砌的防水。1、衬砌防水包括每块管片水膨胀弹性密封垫的粘帖和隧道推进结束后衬砌环、纵缝的嵌缝两大部分。2、使用止水带要做到贴一块下井一块，避免在冷空气中太久。

（四）地面沉降控制。1、地面沉降观测要在每天的施工中进行观察，必须控制在+10mm～-30mm之间。2、沿区间隧道中心轴线，每50m横断面处两侧20m范围内，以及隧道中心线布设沉降观测点，曲线段和直线段每5m布一点，每50m布一深层点。3、盾构和衬砌的理论环空面积为1.4方/环，施工过程中做到同步注浆，技术填充建筑空隙。4、施工时必须严格控制注浆压力和注浆量。

（五）关键岗位人员掌握到位。1、在施工过程中，施工测量人员和地表沉降测量人员要及时反馈信息。2、管片的拼装和衬砌的防水由施工技术人员和质量管理人员严格把关。

五、结语

盾构法在地铁施工中越来越成为常规的选择，在实际运用中，其操控技术难度和成本都在注浆降低，在以后的应用中，越来越的需求体现在：1、开发能够适应多种地质情况、能够自动更换刀盘的平衡盾构，能够超前探测排除故障技术。2、钢纤维挤压混凝土衬砌技术。3、三维仿真管理系统，能够实现盾构掘进的信息化自动化。4、开发自动导向技术，实现异型盾构的中途对接。

参考文献

[1]洪开荣，吴学松.隧道与地铁施工专题精讲[M]，人民交通出版社，2009。