城市轨道交通隧道盾构施工主要技术分析

罗杰

摘要：随着我国经济的发展，我国城市轨道交通的发展速度越来越快，其中盾构技术在我国的社会发展中占有举足轻重的地位，因此，盾构技术已成为我国城市轨道交通的主要技术，尽管它的造价很高，但由于它对环境的影响以及它的安全，使得它在城市轨道交通中的应用具有更大的优势。本文对我国城市轨道交通隧道盾构法的主要技术、类型进行了分析，并对其关键控制点进行了分析。

关键词：城市轨道交通;盾构技术应用;控制点;分析

1.盾构施工技术及其类型

根据我国地铁施工的特点，可将其划分为四种类型，即北京和成都的以沙卵石为主的轨道交通建设;青岛和重庆等城市采用岩石结构为主的施工;广州和南京等主要城市的轨道交通是以岩石和软弱地层的交变为主;软岩层的地下车站、隧道、软岩层的施工。由于区域地质情况的差异，其施工方式也各不相同，因此，城市轨道交通的建设也是多种多样的。目前，我们使用的地铁施工技术主要有明挖法、暗挖法、矿山法、盾构法、盖板法等，而且很多技术都是世界上最好的。盾构技术的关键在于盾构能否达到全过程的要求，因此，盾构在工程中的选型和施工质量至关重要。在盾构前方工程中，需要解决盾构技术中的支护问题，即如何支承基坑和盾构前土层，保证土体不会因水土流失而崩塌，在掘进工程中采用盾构法。在隧道施工完成后，应采取什么样的开挖技术来开挖土壤;隧道开挖采用盾构施工技术，是在开挖隧道时，采用何种技术手段将开挖后的排土场排出。盾构施工对周围环境及城市正常功能的影响较小。除盾构施工以外，其它的盾构施工基地不需拆除周边的交通、商业和居住设施，且对建筑物没有任何负面影响。盾构技术在不需要排水、不产生噪声、不产生震动的前提下，结合工程实际和围岩的基本特征，开发和设计了适合这一地区的盾构技术。

2.盾构技术注浆类型

在隧道内注浆时，通常采用水泥砂浆、水玻璃、水泥灰浆等注浆材料，其厚度不得大于0.2 cm，同时注浆量一般为3.4～4.10 m/3 m，并视地质情况而定，注浆量为2，注浆物料和注浆量可根据地质情况而定，可大幅度减少施工费用。管道的组装工艺包括预制、试装和管道的安装。由于不同区域地质情况的差异，采用搅拌桩、喷射桩、注浆等加固方法对其加固效果也有很大的影响。在主体注浆施工中，盾构法是一种有效的防渗技术，它能有效地解决由于空隙充填对地下管道的安全利用所引起的土体的形成和地表的变形，所以，在适当的时间内，灌浆的要求是相当充足的，并且出口压力要比隧道断面的地层压力稍微高一些，同步灌浆技术是一种很好的施工技术。

3.城市轨道交通隧道盾构施工技术控制要点分析

3.1盾构始发阶段控制

为了解盾构的各项性能，将护板由100米起改为试推行段。在工程设计中，要注意参数的设置、采集、统计、分析，以便更好地讨论地表沉降和施工参数，在最短的时间内掌握其工作特性，并根据工程参数和地质情况，增加设置区间。

3.2盾构压浆技术

一般情况下，盾构灌浆分为二次灌浆和同步灌浆两种。一般采用微水玻璃、水泥煤灰、水泥灰浆等灌浆材料。在隧道外壁灌浆时，必须保证其厚度不能超过0.2厘米，而当盾构直径超过6.2 m时，必须同时进行注浆。由于不同的地层，注浆材料和注浆量也各不相同，一般都是根据地质情况来选择，从而可以有效地减少注浆费用。拼装工艺包括预制、试拼装、拼装和拼装。针对不同地区的地质情况，采用搅拌桩加固、旋喷桩加固、灌浆加固等方法加固基础。在盾构推进阶段，压浆的作用主要是填补施工中出现的裂纹。

3.3盾构过溶洞技术控制

首先，对合理的隧道模式进行选取。盾构施工中，采取了浑水平衡法。在开挖之前，根据岩溶洞穴和洞穴周边的地质情况，确定了泥浆水力平衡压力，泥浆槽压力设定在2.0-2.5 bar之间，并可根据实际情况进行相应的调整。其次，强化工具的管理，合理的工具分配，依据地质预报的结果，选用合适的线路，先进的工具检验与替换，并依据地质条件，合理地调整刀具的结构。本工程中，盾构机在岩洞部位推进时，主要采用滚刀。通过对巷道参数的优化，在盾构施工中会出现较大的软硬层。为保证刀具安全，必须对盾构掘进工艺参数进行调整，即：推进速度<10毫米/分钟，刀片转速1.5～1.8 r/分钟。

3.4管片拼装环缝衬垫

在盾构法施工中，在盾构推进过程中，前后两个圆环段的接头部位会受到很大的压力。为避免此类情况，一般采用橡胶软木作为衬垫，以保证环表面的受力均匀，从而避免断裂。在进行贯通拼装时，圆环易产生变形，并使圆环产生与圆环相似的变形。由于隧道整体刚度较低，容易发生纵向变形，再加上圆环接头的压密程度不一，会造成圆环的平面不平，造成相邻两个相邻的管片在纵向方向上产生前后位置的偏差，因此，在钻进过程中很难通过。此外，在进行错缝拼装时，由于管片是固定的，而且由于每个管片都是互相约束的，圆环很难变形，而且它的圆度也很高，再加上隧道本身的刚度很大，所以这种环缝装配的误差会累积，但由于施工过程中受到的压力很大，会造成接头处的骑缝管片出现纵向裂纹。在错缝装配中，主要是通过利用不同的垫圈来调节每个板的宽度的误差，从而减少施工时的应力，从而防止因内力的作用而引起的縱向裂缝。

3.5同步注浆

小曲率地段盾构施工技术在盾构施工中，对地面进行纠偏的次数越多，对土壤的干扰越大，所以在小曲率盾构施工中，必须加强对灌浆质量的监测，掌握好灌浆压力和灌浆量。在施工中，盾构和注浆机的推进要时时衔接，如果灌浆量达不到要求，或者灌浆质量达不到要求，则需要暂停工作，以减少地面变形。

结束语

总之，随着我国社会的发展，我国的城市轨道交通得到了迅速的发展。近几年，我国各大、中城市都加大了对地铁的建设力度，隧道施工已成为一种常见的施工方法。地铁隧道盾构施工中，由于其周围环境的复杂性，其风险特征、地面沉降、变形等问题都是在施工中出现的。为此，我们需要加大对盾构技术的研究、技术的控制、施工工艺的改进，以推动我国城市轨道交通行业的持续健康发展。

参考文献

[1]贾成龙. 城市轨道交通隧道盾构施工主要技术研究[J]. 砖瓦世界， 2020， 000（008）：14.

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