浅谈地铁施工中盾构法的施工技术

摘要：在地铁的构建中，盾构法作为最常用的施工技术，可以使用盾构机作为隧道的掘进设备，同时以盾构机的盾壳作为支护，同时在施工中采用千斤顶作为支撑，这样的施工方式可以取得更好的施工效果。本文就地铁施工中盾构法的相关施工技术进行了简要的论述。

关键词：地铁施工、盾构法、施工技术

1 地铁施工盾构法概述

盾构法是在工程施工过程中，采用暗挖的一种重要方法。这种方法完全依赖于机械设备的一种技术。盾构法所用的机械就是盾构机。盾构机是一种推行设备，并且其盾构外壳和支撑能够有效防止隧道周围岩土的坍塌，同时开挖面前方有切削装置，借助于其他的机械将土运出隧道。盾构法施工对于地铁建设来说具有下面的一些优点：首先，它对周围的环境影响小，盾构机工作过程中并不会产生较大的振动和噪音，这对于隧道上方的正常运行是有很大的帮助的；其次，它是一种精度的施工方法，盾构机的运行不仅仅是机械运行，而且涉及到了机械工程和工程测量等多个领域的工作；最后，盾构法能够有效节约成本，这对于越来越多的地铁建设是起到了很大的积极作用。

2 地铁施工盾构法施工技术要点

2.1 盾构机始发前的准备

盾构法施工技术方案和施工细节依赖于围岩条件，因此要求在施工准备阶段对沿线的工程地质和水文地质条件进行细致的勘察工作，并根据实际情况做好应急准备。城市了地面交通繁忙、地面建筑物和地下管线密集，对地面沉降应用严格控制，在节省开挖面、不干扰地下水发育和围岩稳定并缩短工期的压力下，盾构法是最佳选择。

2.2 盾构法的施工流程

2.2.1在隧道的起始端和终端各建一个工作井

始发井采用明挖法施工，施工方法和明挖车站的施作方法基本相同，围护结构采用钻孔灌注桩+钢支撑的形式。始发井考虑到在盾构施工阶段的降雨及降雪，需要在工作竖井内设置一个集水井，将盾构掘进时施工排放的污水及雨水等收集起来，用水泵排至地面的沉淀池内。

2.2.2盾构机在起始端的工作井内安装就位

在始发井结构施工结束后，开始安装盾构基座，为盾构初始掘进做准备。盾构基座采用钢结构，盾构基座水平位置按设计轴线准确进行放样。盾构基座高程安装时使盾构机就位后比设计高程高15mm，以利于调整盾构机初始掘进的姿态。

2.2.3盾构机的初始掘进

将推进油缸顶在反力装置上，启动切削刀盘和推进油缸即可进行掘削推进，推进油缸推进到一个行程，收回推进油缸，在推进油缸与反力装置间加垫临时支撑垫，即可进行推进。在盾构刀盘切入土体前，为防止正面土体突然被切削而过量流失引起工作面坍塌，应通过螺旋输送器倒转方向向土仓内加注粘土，至满仓后才启动刀盘切削土体和出土。盾体进入隧道后，进行管片安装和后部辅助设备平车的拼装，推进油缸顶在管片上继续推进，这样，推进一节，拼接一节，直至盾构设备完全进入隧道。

2.2.4盾构机的正常掘进

盾构设备完全进入隧道后，盾构按预先设定的方向掘进，该过程由盾构设备的计算机控制系统控制。当盾构设备出现左右或上下偏差时，由计算机系统对推进油缸进行控制，确保条件方向按预定设置方向前进。同时，在保证开挖面土压平衡的基础上，调节刀盘转速与推进速度及螺旋输送机速度的比率，使开挖与排土保持恒定。

3 衬砌

在盾构设备掘进完一个节距以后，即可进行管片衬砌，由管片运输车运送到安装台位，再由管片衬砌台车将管片送至安装位置安装就位。管片安装完毕后，进行下一个循环的掘进，直至整个隧道工程的完成。

4 进洞

盾构由区间隧道进入接收竖井前，需首先对端头土体的加固和渗水情况进行取芯测试，在确保土体稳定和物大量渗水的情况下方可凿除洞口混凝土。洞口混凝土凿除应分层分块进行。在盾构距洞口越10m时，将洞口混凝土全部拆除。待盾构机刀盘露出洞口时，清除端头井内盾构机所带出的土体后，将盾构接受架准确地定位安设在洞口的底板上，高层比盾构机略低，并将接受架固定，以便盾构机顺利滑行上架。

5 盾构机掘进过程中应注意的问题

掘进前必须计算盾构掘进施工参数，进洞时尽量早地建立土压平衡，在掘进过程中必须制定试验段，注意相关数据的采集、分析，严加控制。为了保证盾构机姿态、土体平衡，顺利切削洞口加固后的土体，保护切削刀。在洞内进行管片拼装时，要注意管片与管片之间的缝隙的变化，要保持一定的缝隙，管片拼装一定要保证其拼装的质量，尤其是圆整度，拼装时将管片连接螺旋拧紧并及时用紧线器拉紧，管片外侧与基座间的空隙用木楔子楔紧固定。

初始掘进阶段严格控制出土量，在土体加固范围内，以控制出土量为核心，各种参数合理配置，同时严格填写推进出土记录，才能保证一环的出土量不至于超挖，地面不会发生沉降。盾构机尾部进入土体第一环至第三环的时候，要将注浆量加大，并且采用早强注浆材料进行注浆，以保证洞口的地面不发生沉降。盾构进入终端工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。这时为防止出洞口土体坍塌需要对出洞土体进行加固，据洞口土质条件，一般采用旋喷桩加固，并加强地表沉降监测。

6 结语

在当前城市地铁建设过程中，盾构施工技术避免了施工过程中对周围环境的影响，同时施工过程中也不会影响正常交通运行和管线的正常使用，随着盾构法的不断应用，其技术也在不断的完善，将更好地推动城市地铁工程的快速发展。