浅谈地铁盾构施工技术

1、浅谈地铁盾构施工技术摘要随着城市轨道交通建设的不断深入，盾构技术在地下工程领域的应用越来越广泛，同时，地下管网和已建隧道越来越密集，盾构施工所面临的环境及地质条件也更复杂，盾构施工难度和风险越来越大，我国的盾构施工技术还处于学习和消化阶段，仍需不断创新和突破。关键词：地铁盾构施工技术；难点；新技术目录浅谈地铁盾构施工技术绪论随着社会经济发展的需求，推动了现代工程建筑的规模性开发。隧道工程的多元性发展，深化了隧道开挖施工技术的探索与创新。盾构法施工技术，作为有效利用盾构器械和原理进行隧道开挖的机械化施工形式，具有施工速度快捷，洞体稳定性高的技术特点，分析盾构法技术，有利于促进隧道工程的安全施工。

2、1、地铁盾构施工技术原理及要点1.1 地铁盾构施工技术地铁盾构施工技术是指使用盾构机，在盾构钢壳之内保持开挖面稳定的同时，安全向前掘进、出渣，在尾部拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆以使围岩基础稳定，用千斤顶顶住已拼装好的衬砌并利用其反力推动盾构前进的方法。盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘包括排土、衬砌包括壁后注浆三大要素组成。开挖面的稳定根据土质及地下水等情况的不同而有不同的处理方法，主要有开挖面的自然稳定即敞口放坡、机械式支撑稳定、压缩空气支撑稳定、泥水式支撑稳定以及土压平衡式支撑稳定等。盾构机的“盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾型钢壳；“构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注

3、浆体。1.2 进洞段施工的技术要点（1）进洞段的推进洞口的临时墙，一般不具备可使盾构机一直用通常开挖方法到近前的强度，应根据临时墙结构来调整土舱压力、推力、掘进速度，注意不要损伤临时墙。（2）拆除临时墙的确认进洞后，拆除临时墙，可能会破坏进洞段的地质改良效果。因此，拆除临时墙前要确认管片周围的水是否被截断。（3）洞口半径检查盾构机在进洞时可能会因洞口半径过小而卡在洞门位置，故需事先对洞口的半径进行检查，同时采取措施保证其净空。（4）洞口扇形压板的调整与防护在盾构机进洞时，很有可能因为刀盘旋转，损坏帘布橡胶板或使扇形压板发生移位。所以在盾构机进洞时，要注意对帘布橡胶板的防护，并及时调整洞口扇形压

4、板。1.3 盾构掘进施工技术要点盾构掘进时必须根据围岩条件，保证工作面的稳定，适当地调整千斤顶的行程和推力，沿所定路线方向准确地进行掘进。掘进时应注意以下问题：(1)正确地使用千斤顶所需台数和重要的位置，使之产生推力按设计的线路方向行走,并能进行必要的纠偏。(2)不应使开挖面的稳定受到损害，一般是在开挖后立即推进或在开挖的同时进行推进。每次推进的距离可为一环衬砌的长度也可为一环衬砌长度的几分之一。衬砌组装完毕后，应立即进行开挖或推进，尽量缩短开挖面的暴露时间。(3)不应使衬砌等后方结构受到损害，推进时应根据衬砌构件的强度，尽力发挥千斤顶的推力作用。为使每台千斤顶的推力不致过大，最好用全部千斤顶

5、来产生所需推力。在曲线段、上下坡、修正蛇行等情况下，有时只能使用局部千斤顶，要尽量多增加千斤顶的使用台数。在当采用的推力可能损坏衬砌等后方结构物时，应对衬砌进行加固或者采取一定的措施。2 地铁盾构施工技术的难点2.1 施工场地周边环境较为复杂施工场地的地下水属于孔隙潜水，而且淤泥质土当中含有大量地下潜水，具有较低的强度和透水性，属于弱微透水层，能够作为相对隔水层；而粉细砂层地下水则为水域承压水，水位较高，具有较强的渗透性，水量非常丰富。此外，车站基坑周围铺设的地下管路以及线路等纵横交错，如果基坑降水将会导致周边建筑物出现沉降变形的问题，所以在施工过程中既想确保基坑的开挖过程能够顺利进行，又要保

6、证周围建筑物不受到损害，就会遇到更大的施工难度。2.2 工程所具备的施工条件较差该工程由于处于高水位的软土地区，导致各项物理力学指标相对较差，上层淤泥质粉质粘土由于具有高压缩性，最终呈现流塑状，而下层粉细砂层则具有较高的渗透性和密实度。在采用盾构技术的过程中，井围护结构需要穿过这两层土质，为了达到这样的深度就增加了质量控制的难度。而且地下连续墙很容易在砂层当中出现槽壁坍塌的现象。此外，基坑周边地下管线的种类复杂多样，主要包括煤气管、自来水管、光缆、高压和通信电缆以及有线电视电缆等，所以在管线改移的过程中施工较为复杂，会消耗较长的施工周期，导致围护结构的施工无法连续进行，甚至出现多处施工“冷缝”

7、的现象，降低了围护结构具有的防水性能，容易出现渗漏等问题。2.3 盾构施工的难度较大一部分工程的施工位置在饱和砂层当中，在设计的过程中安排端头井坑外地层的施工时，可以选择搅拌桩整体加固的方式进行，根据以往的施工经验以及加固区本身的土体强度，一般止水不会遇到太大的问题，不过由于搅拌桩不能跟围护结构进行紧贴，所以需要在施工中保持大约30cm-50cm 左右的间隔距离，并采用双液注浆的方式进行封闭。对于高承压水的密实砂层来说，注浆的时候可能出现不均匀的问题，不能完全的密贴而出现“水廊”现象；而且在开挖基坑的时候由于围护结构会出现一定的水平位移，将加固区和围护结构逐渐分离了开来，会加重“水廊”问题，如

8、果洞门破除，那么承压水会逐渐沿着水廊不断的上升，最终涌入到基坑当中。3 盾构试掘进和正式掘进阶段根据盾构法施工艺的特点，盾构安全出洞后需通过前100 环试推进寻求最佳施工参数，为全线的正常推进提供符合实际土层特点的技术参数。不论在试掘进还是正式掘进阶段，可以通过观察盾构机控制室内仪器仪表显示的数据、分析隧道及地面沉降情况等手段进行动态监控，及时掌握和分析施工技术参数变化，检查看构掘进中的姿态、管片拼装的质量、注浆作业的效果等，采取相应的措施确保盾构掘进施工质量和周边环境的安全。3.1 盾构掘进姿态控制所谓盾构姿态具体是指盾构掘进中现状空间位置。盾构姿态控制就是将盾构轴线控制在与设计允许偏差范围

9、内。盾构姿态控制的好坏，不仅关系到盾构轴线是否能在已定的空间内在设计轴线允许偏差内推进，而且还影响到后续工序管片拼装的质量。因此，在盾构掘进阶段对盾构姿态的控制始终是重中之重。3.2 管片拼装控制根据盾构法施工工艺管片成环的特点：管片是在盾壳的保护下在盾尾拼装成环形成隧道的。它是盾构法施工的关键工序，管片拼装的质量好坏直接影响到隧道结构的安全和使用功能。3.3 注浆作业监控盾构法工艺施工隧道，由于盾构壳体与拼装管片之间存在“建筑空隙”，如不及时填充，势必产生土层扰动变形，造成地面变形或隧道结构变形。注浆作业是盾构法隧道施工控制地面和隧道结构变形主要技术措施之一。通过压浆填充“建筑空隙”控制变形

10、量。施工中的注浆工艺分为同步注浆、衬砌后补注浆，无论采用哪种工艺，在施工过程中都应重点注意浆液配合比、注浆量、注浆压力等主要技术指标。4 地铁盾构施工新技术4.1 特殊断面盾构施工技术特殊断面盾构可分为复圆形盾构和非圆形盾构两大类。其中复圆形盾构包括双圆盾构和三圆盾构。双圆盾构可用于一次修建双线地铁隧道、下水道、共同沟等，三圆形盾构则用于修建地铁车站。非圆形盾构包括椭圆形盾构、马蹄形盾构、矩形盾构和半圆形盾构，根据隧道使用目的可分别加以采用。4.2 复合盾构施工技术由于盾构是一种针对性很强的专用施工机械，每台盾构机都是针对某一种具体的地质水文条件而制定的。在地质条件复杂的情况下，采用常规盾构就无法完成施工，因此复合盾构施工技术应运而生。4.3 球体盾构施工技术球体盾构施工技术根据变换方法可分为纵、横连续掘进和横、横连续掘进两种。使用球体盾构，可以在狭窄的施工场地上直接进行地下隧道的掘进，省去了构筑竖井所需要的场地、时间，因此采用球体盾构掘进可以缩短修筑工期，是一种应用前景广阔的新型盾构施工技术。5、结束语面对人民生活水平的不断提高，交通的发展成为城市规划建设的重中之重。地铁这一轨道交通工具将显著地缓解城市交通压力，疏解主城中心