城市轨道交通盾构掘进施工技术与质量控制分析

城市轨道交通盾构掘进施工技术与质量控制分析

张占磊

（中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，湖北 武汉 430000）

摘 要：随着我国经济的飞速发展，城市化进程不断加快，城市轨道交通的建设规模进一步扩大。但在施工过程中，隧道的挖掘总是会受到各种因素的影响，在这样的情况下，盾构掘进施工技术得到了越来越广泛的应用。因此，文章就城市轨道交通盾构掘进施工技术与质量控制措施展开分析，希望为推动我国城市轨道交通建设事业的发展提供一定借鉴。关键词：城市轨道交通；盾构掘进；施工技术；质量控制中图分类号：U415.6 文献标志码：A 文章编号：1006-6012（2019）02-0228-01

随着城市规模的扩大，以及城市人口的不断增加，带来了越来越严重的交通拥堵问题，不仅给人们的日常生活造成了极为不利的影响，也给社会的和谐发展造成了严重的阻碍。面对这一情况，就需要城市建设者进一步丰富城市的交通方式，从而缓解日益加剧的交通压力。近年来，国内的许多城市都开始投资建设轨道交通，其中，就用到了盾构掘进技术。在施工过程中，要对相关的参数、工程技术以及安全指标等进行严格的控制，以确保施工质量以及施工安全。1 盾构掘进施工技术

盾构掘进是轨道交通施工的重要环节，其能否顺利进行是保证工程质量的关键，在具体的施工过程中，应确保各个环节紧密配合，使得项目的进度、质量能够满足设计要求。1.1 掘进控制程序

盾构掘进施工，影响着后续的施工工作，多年的工程实践表明，其关键技术包括以下方面：地层的充分切削、破碎；破碎下来的地层能否有序排出。因此，对于掘进程序的控制就显得非常重要，特别是面对不同的地层环境、地质特点，应科学选择器械设备，并对相关的推力、转速等进行合理的控制。1.2 掘进模式选择

在施工阶段，应根据当地环境情况选择合适的掘进模式，因为不同的模式有着特有的适用条件，文章对此进行详细的分析。

（1）敞开式，主要用于自稳、地下水较少的岩层。在施工中应用这一模式，切削得到的碴土进入土仓内，进而被螺旋输送机送出。仅剩余很少的碴土，基本处在清空的状态，掘进过程中机械设备所受到的扭力也比较小。考虑到其中的压力为大气压，因此无法支撑开地层，也难以阻止地下水的渗透。

（2）半敞开式，主要用于具有自稳能力，且地下水压力较低的地层。在施工中应用这一模式，得到的碴土不会充满土仓，会留下一定的空间，可以通过向其中输入空气的方式来支撑开挖面或是避免地下水的渗透。所以说，其防渗透以及稳定的效果会受到压缩空气压力大小的影响。同时，要采取一定措施对挖出的碴土进行改良。

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（3）土压平衡式，主要用于稳定性较差的软土、富水地层。在施工中应用这一模式，得到的碴土会充满土仓，并形成与其内部压力相平衡的压力，来支撑开挖面或是避免地下水的渗透。可以通过控制盾构的运行速度来对其中的压力进行控制，并根据得到的压力数值来对其速度进行适当的调整。在该模式下，机械设备所受到的反扭力是比较大的，要特别重视对碴土的改良。1.3 掘进方向控制

在实际的施工阶段，考虑到地层特性差异、坡度变化以及操作方法等的影响，掘进很难完全按照最初的设计线路推进，很多情况下都会出现一定程度的偏差。当产生的偏差较大时，就会影响到施工质量，甚至发生开裂、渗水等现象。因此，在施工过程中必须采取必要的措施来控制好掘进方向，在出现偏差时迅速加以纠正。

（1）应用导向系统及人工测量方法进行盾构姿态监测。采用该方法可以有效检测机器的位置，以实现准确的导向工作。利用安装在地下的测量仪器得到棱镜的位置，能够定位到机器所在的方位，也就能计算出其与设计路线之间的偏差。通过得到的数据来调整掘进方向，使其处在一定的偏差范围。同时，还需要通过人工测量来实现更加精准的定位，以确保推进方向的准确性、可靠性。

（2）应用分区操作盾构机推进油缸进行掘进方向控制。在施工过程中，应密切结合施工现场情况，根据盾构机的运行状态与设计线路的偏差对其进行适当的调整，同时还要时刻注意千斤顶的压力差，确保其在一定范围以内，以免造成意外破损。2 质量控制措施分析

（1）在进行城市轨道交通施工的时候，如果需要穿过一些比较重要的建筑，一定要对其形成的压力进行适当的控制，同时，还要考虑到刀盘转速、掘进速度等的影响，尽可能降低所产生波动的强度。此外，根据舱渣土的形状以及监测数据进行调整，确保土压值满足要求。

（2）必须将掘进速度控制在一定范围内。而且，还要使其以匀速、稳定的状态运行，确保不会出现比较大的波动。此外，根据施工进度不断调整掘进速度，

速度不能太快，以免产生过大的压力，

或是对地层空隙的填充造成不利的影响等，从而确保地面的稳定性。

（3）盾构的曲线工作，事实上是处在切线上，若是偏差较小的话，对于产生的偏量就需要进行严格的控制，既不能动作太大，也不能太过频繁，这主要是为了避免对地面造成剧烈的波动。对于那些地层构造较为松软的情况，设备很容易下沉，就会造成较大的偏差，若是出现这种情况，就要对其进行适当的调整。

（4）对于沉降变形，给出相应的参考值，以起到参考作用。同时，对施工过程中出现的各项参数做好检测与记录，确保每天都进行检测，以及通信畅通。特别是在穿过某些比较大型的建筑物时，要将得到的检测数据迅速传递给施工部门，若是建筑物出现的变形量超过了参考值，就要适时地进行补强注浆，如此可使其变形的程度得到有效的控制。若是情况允许，最好选择在日间施工，夜间注浆。3 结束语

在城市轨道交通的施工过程中，盾构掘进是最重要的环节之一，对于施工质量以及施工进度有着很大的影响，在施工阶段应确保各个部门都能紧密配合，团结协作。此外，在应用盾构施工时，要对其相应参数进行严格的控制，以确保施工质量不受影响。文章重点分析了城市轨道交通盾构掘进施工技术与质量控制措施，希望能够进一步提高我国轨道交通施工的安全性。参考文献：

[1]林洋.软弱地层盾构近距离对向掘进施工控制技术[J].现代城市轨道交通,2015(3):44-46.[2]陈开端.极小半径曲线隧道盾构施工技术控制[J].福建建材,2015(4):67-69.

[3]常汉明,靳世鹤.兰州城市轨道交通穿黄工程泥水盾构掘进技术优化[J].现代城市轨道交通,2015(6):42-45.

作者简介：张占磊（1987—），男，河北邯郸人，助理工程师，研究方向：城市轨道交通盾构工程施工。