地鐵隧道掘進施工技術要點探討

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關鍵詞：地鐵站；土壓平衡盾構機；掘進參數；掘進；施工技術

1工程概況

該地鐵站盾構區(qū)間下行線起、終點里程為XK8+353.421~XK9+550.390，長鏈3.983m，長度為1200.952m。上行線起、終點里程為SK8+353.421~SK9+550.390，長鏈1.632m，長度為1198.632m。

2工程重難點

2.1盾構掘進加固體

在盾構掘進施工過程中，于起始位置和端頭位置進行土體加固，在加固處理后土體相對較硬，為有效保護刀盤，促進盾構掘進順利進行，這兩處的掘進壓力相較于理論值可略微降低，同時將掘進速度控制在1.0cm/min以內。在推進過程中，應注意在盾構正面位置添加發(fā)泡劑，利用此來降低刀盤掘進中受到的扭矩力，從而讓總推力降低，同時也有助于挖掘土體的順利排出。在盾構經過加固區(qū)域之后，可適當提升平衡土壓力值，加強對地層變形量的實時監(jiān)測，然后對具體的平衡壓力、推進速度等做出適當調節(jié)［1］。

2.2隧道防水施工

在隧道盾構掘進過程中，防水是十分重要的工程項目，防水效果將直接對隧道工程的質量造成影響，屬于施工過程中的重點內容。在實際施工中，主要應結合隧道地質結構情況，以盾構法工程結構的防水形式作為基礎，采取針對性的防水施工措施，從而做好防水處理。

3地鐵盾構正式掘進施工控制技術

3.1土壓力設定

在進行盾構施工時，應注意保證開挖面土層的穩(wěn)定，盡可能降低對天然土層產生的干擾，降低對地表產生的不良影響。本次工程采用土壓平衡式盾構工法進行掘進開挖，為保證開挖面穩(wěn)定，主要對開挖面土倉中的土壓進行控制來實現，在掘進施工前根據預算計算得到的壓力值作為預設土壓，確保土倉中的土壓與的掘進面層土壓、地下水壓等處于相互平衡的狀態(tài)，以此便能有效促進盾構機穩(wěn)定掘進前進［2］。

3.2控制掘進過程速度

盾構機操作人員應注意在啟動和結束階段控制設備的推進速度，使之以較為緩慢的速度推進，然后逐漸提升推進的速度。通常在一環(huán)掘進施工時，應盡可能使掘進速度值處于恒定的狀態(tài)，降低其產生的波動，以此確保切口位置的土壓處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。此外，應注意保證推進速度與同步注漿系統注漿量之間的協調性，同時保證掘進過程中開挖面具有較高的穩(wěn)定性，正常狀態(tài)下將掘進速度控制為6cm/min，如果在盾構過程中遭遇到障礙物，應適當降低掘進速度，將之控制在2cm/min左右［2］。

3.3管片拼裝

采用管片外徑為660cm、內徑為590cm、厚度為35cm、環(huán)寬為120cm。管片由6小塊預制鋼筋混凝土管片拼裝完成，主要分為封頂塊、鄰接塊、標準塊、拱底塊四種類型，預制用混凝土應用C55高強度混凝土，同時要求其抗?jié)B等級達到P10。在安裝封頂塊的時候，應首先保證相連接的兩個接塊之間有充分的空間插入。在整個拼裝過程中，從隧道底部開始安裝，安裝順序為：標準塊→相鄰塊→拱底塊→封頂塊，在進行封頂塊安裝的時候，先使之在徑向上保持2/3左右的管片寬度搭接，然后將之逐漸推送到位。在將管片全部安裝到位之后，應及時推進油缸，使管片緊固，然后將安裝機移開。每完成一片管片的安裝之后，都應安排人工對其做緊固處理，在完成一環(huán)之后應用扳手進行統一緊固。在盾構施工的隧道之中，管片襯砌是一種十分有效的防水方式，拼裝連接質量將對隧道的壽命造成較大的影響，因此需要對其做永久性防水處理，嚴格控制管片的安裝質量［3］。

3.4管片糾偏

在進行管片安裝的過程中，應注意做好糾偏工作，以保證襯砌環(huán)面與設計軸線處于垂直狀態(tài)，通常在對軸線進行糾偏處理時，需要一個較長的過程才能順利實現，該過程需要連續(xù)幾環(huán)才能有效控制。在實際施工中一旦發(fā)現偏離軸線的情況，便需要對千斤頂做出調整，必要的情況下可加貼糾偏楔子。（1）應用千斤頂的行程差來調節(jié)軸線偏差。為提升軸線吻合度，在糾偏時應提升測量糾正頻率，保證每環(huán)糾正偏差量低于4mm，避免出現過度性糾偏，以致對地層造成較大的擾動，引發(fā)地面沉降、建筑結構不穩(wěn)等危害，同時也可能使得環(huán)縫增大，漏水風險加大。（2）在進行管片拼裝之前，應對上一環(huán)的管片拼裝報表進行分析，然后在本環(huán)拼裝中采取有效糾偏措施，控制糾偏量。（3）在對管片進行拼裝時，應嚴格控制安裝精度，不能出現內外張角、踏步等不良情況。（4）在對隧道的軸線進行糾正，或者隧道需要轉彎時，主要可借助千斤頂、楔形管片來達到目的。此外，在千斤頂環(huán)縫凹處粘貼石棉橡膠板也可以達到糾偏的效果。（5）在盾構過程中存在縱坡時，可應用穩(wěn)坡法進行控制。但在實際挖掘推進過程中，較容易出現曲率半徑不達要求的情況，使得曲線與實際設計不相符合，進而對后面的管片拼裝造成不良影響。在此種情況下，可針對豎曲線粘貼石棉橡膠板，以此來達到曲率糾正的目的。但值得注意的是應控制石棉橡膠板的粘貼厚度控制，使之處于設計要求之內，避免后期出現滲漏情況。

3.5管片防水

3.5.1管片結構自防水本工程襯砌混凝土采用強度為C55的高強砼，其抗?jié)B等級≥P10。管片的抗?jié)B和檢漏標準：在0.8MPa水壓力作用下，恒壓3h，滲透深度小于5cm。管片在預制廠制作時防水檢查和檢測的內容主要有：砼的抗?jié)B強度報告、管片檢漏試驗報告、外觀檢查報告、成環(huán)拼裝精度檢查報告等。在進行外觀檢查時，應滿足內實外光的基本要求，不能存在氣孔、小蜂窩等明顯質量不良問題。

3.5.2吊裝孔（注漿孔）防水如果遇到吊裝孔和注漿孔結合應用的情況，可在前期管片安裝時，于吊裝孔外側預設30mm的素砼。當需要在襯砌背后進行二次混凝土注漿時，可先將預設的素砼破開，利用該孔向內部進行注漿。此外，在注漿完成后針對該孔設置水膨脹螺孔密封圈，以此提升防水性能。

3.5.3同步注漿和二次注漿在本次研究標段中，隧道盾構掘進施工的土質以粉質粘土、淤泥質粘土層為主，地層自身的穩(wěn)定性能相對較弱，在進行盾構掘進的過程中，較容易對土體造成較大的擾動，使之出現較大程度的變形，進而引起坍塌、較大程度沉降等異常情況，因此在盾構掘進施工時同步進行注漿，在個別位置進行二次補強注漿，提升結構的穩(wěn)固性。

4結語

通過本文的分析，地鐵隧道工程盾構法施工的方法基本上是明確的，但鑒于地鐵隧道盾構隧道施工條件和要求的差異。上述方法在其他項目中的應用時，還應結合具體工程的建設情況，因地制宜地靈活運用。

參考文獻

［1］建設部.GB50446-2008盾構法隧道施工與驗收規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［2］建設部.GB50299-1999地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

［3］劉康.土壓平衡盾構掘進施工技術［J］.水利水電施工，2017（06）：30.

作者：譚春騰 單位：湖南高速鐵路職業(yè)技術學院