兰州交通大学博文学院 甘肃兰州 730101
摘要：城市地铁是改善城市交通系统的重要方式。越来越多的地铁线在各大城市里开通，盾构法施工技术也运用到这些城市地铁的建设中来。盾构法施工技术以其施工速度快、安全、高效等优势逐渐成为隧道施工的主流技术。这一技术的不断发展将推动城市发展进入新阶段。
关键词：地铁隧道盾构法；施工；质量控制
引言
在地铁区间隧道施工过程中应用盾构法施工具有良好的安全性、环保性与便捷性，在当前地铁工程建设中应用盾构法施工技术已经相当普遍。但是在实际应用盾构法施工技术的过程中存在如下一些问题会影响盾构法的施工质量，例如管片渗水、管片错台以及管片损坏等情况。因此，必须运用有效可行的控制手段对盾构法施工质量进行控制，才能确保地铁区间隧道的施工质量与效率。实际上盾构法施工技术在应用过程中还会存在其他问题，这就需要相关人员对出现的问题不断地进行分析、总结，并制定切实可行的解决方案，确保地铁隧道工程的施工进度与施工质量。
1盾构法施工技术工作原理
盾构法是指在地表以下土层或松软岩层中采用盾构机掘进的施工方法，即以盾构机为核心的一套完整的建造隧道施工方法[1]。目前，主要的盾构机种类分为土压平衡式和泥水加压式。土压平衡式盾构机是依靠盾构机千斤顶的推力，由千斤顶提供的推力可以给洞室内的开挖土体加压，这样土压就可以作用于开挖面来保持稳定。泥水加压式盾构机的总体构造与土压平衡式盾构机相似，开挖面的稳定是靠密封舱内的泥水来维持的。盾构机的钢壳可以保持开挖时内外压力平衡，使开挖面保持稳定。盾构机内的千斤顶可以利用拼装好的管片，利用衬砌提供的反力使盾构机向前掘进。整个隧道施工过程可以简单地描述为“开挖-衬砌-再开挖-再衬砌”的往复循环过程。
2盾构施工技术的适用条件和特点
2.1适用条件
首先，盾构法适合在松软的含水地层中或者地下线路埋深不小于10m的情况进行施工，且盾构法施工适合用于相对匀质的地质条件；其次，城市地铁在市区修建时，要有足够的空间进行工作井的修建，而工作井是为了盾构机的进出和土料的运输工作；再者盾构法施工也有其埋深要求，隧道上方的覆土深度要大于6m且不能小于盾构机的直径[2]；最后，盾构法施工进行隧道的修建对隧道间的距离也有要求，隧道间水平方向夹土体加固厚度小于等于10m，竖直方向小于等于1.5m，隧道与相邻建筑的加固土体厚度要求也是如此。
2.2盾构法施工技术的优点
城市地铁的建设对城市交通有一定的影响，盾构法施工技术正是因为对地面交通和附近居民影响小而被广泛使用。盾构法主要进行的是地面以下的暗挖，仅需有竖井施工的空间即可，这也最大程度上减小了对地面交通的影响。盾构机的组成十分复杂，这也让掘进、出土和拼装衬砌等过程可以连续进行，加快了施工的进度，保持了一定的推进速度。盾构机的先进性体现在机械化、自动化、远程控制和智能化等方面，使施工人员可以更加方便进行管理，不仅降低了人员的工作强度，也减少了工作人员的数量，并且由于整个过程都在盾构机上完成，施工人员的安全有了更好的保障，可以在一个相对安全的环境下进行施工。
2.3 盾构法施工技术的缺点
尽管盾构法施工技术在修建城市地铁时有许多的优点，但它仍然有一些无法克服的缺点。盾构机的体积大，在隧道曲线半径小的情况下，盾构法很难满足施工要求。盾构机在穿越江河时，如果上方的土层太薄，盾构法施工很难在水下进行施工，一旦隧道漏水，后果不堪设想。特别是全气压施工方法，它是盾构法的一种，这时需要有更高的保护措施，因为盾构法施工会造成一定程度的地表沉降，这就要求更好的措施来减少沉降的发生。盾构法施工过程是一个精确施工的过程，为保证盾构法施工能够正常进行[3]，施工中对预制管片与机械制造的精度必须提出更高的要求，
3盾构法施工地铁区间隧道的质量控制
3.1管片生产质量的控制要点
管片质量对盾构施工质量与隧道施工质量都具有重要影响，特别是对施工的安全性有重要作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆只有重视管片生产质量，在管片生产过程中要对生产方案、管片脱模、管片原材料质量以及混凝土配比等进行严格的质量控制，才能确保最后生产出来的管片质量符合盾构施工需求。对管片生产质量进行控制时，需要注意以下要点。首先，在管片生产之前，要严格审查管片生产组织情况，对施工单位的人员培训等教育活动进行严格监督，对管片生产之前的准备工作进行严格检查，确保准备工作到位；其次，在管片生产过程中对管片质量进行严格监控，一旦发现质量不达标的情况，要立即停止生产，排查问题；再次，严格控制管片的原材料质量。原材料质量直接影响管片生产质量，所以，在选择管片原材料时，要注意对进场的砂石以及钢筋混凝土等材料的质量进行严格检查与复查，经过抽样检查合格后才能批准使用；最后，重点关注混凝土配合比的合理性与科学性。在脱模之前，要把脱模剂均匀涂抹在模具中，并且要对模具进行仔细检查。
3.2盾构掘进与管片拼装的质量控制要点
盾构掘进施工与管片拼装是盾构法施工过程中的关键环节，是地铁区间隧道盾构施工安全的重要保障。在盾构掘进与管片拼装过程中需要注意以下质量控制要点：（1）重视盾构机姿态与管片选型。在盾构机姿态与管片选型过程中，要对其进行严格检查与审核。主要的检查内容包括：管片错台、管片渗漏以及管片破裂等，对出现的问题进行记录，确保记录资料的准确性与及时性，以便尽快更换问题管片，确保盾构掘进施工进度。（2）认真分析盾构法施工过程中的各种数据。盾构机推力、盾构机扭矩、盾构机油缸行程以及地铁隧道的地质条件等数据信息，因为此数值会影响盾构推进施工质量。因此，要对这些数据信息进行认真研究与分析，以便合理控制成型隧道的管片拼装质量。（3）做好始发架定位。始发架定位的精准度对盾构始发质量有重要意义，在进行始发架定位时，要安装防滚动设施，确保始发架定位准确。还要注意将盾构机调整成抬头状态，刀盘的中心位置要稍高于设计的轴线高度，将导轨安装在始发架与洞门之间，能够有效防止盾构机的载投现象。（4）严格控制管片在进出洞口连接处的施工。在没有进行浇筑振捣之前就要进行管片拉紧装置，有效防止洞口的管片出现环缝松弛的问题，防止发生漏水现象。
3.3洞门施工的质量控制要点
在进行洞门施工时，要合理规划洞门施工工序，严格按照施工工序进行施工不仅能够确保施工工期，还可以确保洞门施工质量。在这一过程中要对每一道施工工序进行严格检查，一旦发现不合格的情况，要及时解决，才能进行下一道工序。具体的洞门施工质量控制要点如下。首先，做好洞门防水控制。在洞门防水施工过程中，在零环管片拆零前要使用双液浆在临近洞门的3环管片进行二次注浆，对空隙与排水沟进行封堵施工。并注意在零环管片拆除后对其进行基面处理，才能确保洞门防水施工的可靠性[4]。除此之外，还要根据实际的渗水点情况进行封堵施工，如果封堵施工不成功，要在结构施工后对渗水点进行注浆封堵。洞门基面施工干燥后，要安装遇水膨胀止水条，要确保止水条的牢固性，避免发生松脱问题。其次，按照设计图纸完成钢筋绑扎操作。对钢筋进行绑扎与下料时，一定要按照设计的图纸进行操作，确保钢筋的数量与钢筋之间的距离等满足设计标准，确保钢筋焊接质量，才能确保地铁隧道施工质量。再次，保证模板安装的牢固性。在混凝土整体浇筑与振捣过程中，要保证模板安装牢固，才能有效避免沉降现象。还要注意对模板与管片之间的间隙进行加强处理，防止出现混凝土浇筑漏浆问题。最后，严格控制洞门混凝土浇筑质量。在使用混凝土浇筑时，要对混凝土配合比进行坍落度实验与抗压抗渗检测，及时确定出最佳的混凝土配合比。在进行混凝土浇筑施工时，最好采用人工与机器相结合的方式完成振捣操作，要将混凝土浇筑时间控制在3h内，确保混凝土浇筑质量。混凝土浇筑完成后的一周后，才能将机型钢模拆除。
结束语
目前，盾构法在城市地铁工程建设中的应用比较普遍，主要是因为我国城市化水平不断提高，城市人口急剧增加使城市交通压力增大，而地铁工程项目已经成为缓解城市交通运输压力的重要方式。随着我国地铁建设水平的不断提高，地铁建设也在不断朝着更深、更复杂的方向发展，这就导致地铁建设中出现更复杂的问题与更高的挑战。其中盾构法施工对控制地铁区间隧道施工质量有重要作用，因此，对盾构法施工过程中的质量控制进行研究与分析有重要意义。
参考文献:
[1]宋国富.地铁隧道盾构法施工及质量控制[J].居舍,2018(17):52.
[2]王丽.盾构施工方法在地铁隧道的运用[J].黑龙江科学,2018,9(12):136-137.
[3]熊浩然.地铁隧道工程施工中的盾构法研究[J].科技资讯,2018,16(14):71-72.
[4]苏杰.地铁隧道盾构法施工的质量控制对策[J].低碳世界,2018(05):234-235.
论文作者:刘宗延
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/2
标签：盾构论文; 管片论文; 隧道论文; 地铁论文; 质量论文; 混凝土论文; 质量控制论文; 《防护工程》2019年9期论文;