地铁隧道盾构法施工质量控制措施

地铁隧道盾构法施工质量控制措施

王洋

中铁九局集团第四工程有限公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要：随着城市化进程的加快，城市交通出行压力日益增大，国家加大了地铁工程建设的步伐。在地铁隧道工程施工中采用盾构法，可以减低劳动强度，提高施工效率，保障施工过程安全，提升地铁工程施工质量。

关键词：地铁；隧道；盾构法；施工质量

引言

随着我国各大城市地下工程建设以及管道建设的迅猛发展，由于盾构法施工的安全性以及高效性，盾构隧道被越来越广泛地用于地铁隧道等各种地下基础设施项目的建设中，盾构法在应用中存在诸多技术要点，加强质量控制十分必要。作为施工单位，在积极引人该方法的同时，还要实现创新与发展，保证盾构施工质量。

1盾构施工技术及类型

盾构技术是一种发展快速且安全的隧道掘进技术，根据城市轨道交通工程的地层特点看，我们将盾构施工技术分为基于砂卵层的轨道交通建设、基于岩层的轨道交通建设、基于岩层和薄弱地层交变为主的轨道交通建设、基于薄弱地层为主的隧道建设。每个地区的自然环境和地质条件不同，盾构施工也会采取不同方法。对于盾构施工而言，最重要的是盾构性能能否满足施工要求，当前我们采用的主要建设方法有隐蔽开挖法、采矿法、盾构法和多种挖盖法等，对此关键是选择恰当的盾构类型，保证工程的顺利进行。盾构正面机制形式决定了隧道工程盾构类型，按照地层条件和施工方法我们将隧道盾构机划分为硬岩隧道掘进机、软岩隧道盾构机，根据开挖面的闭合程度又可分层开敞式、半开敞式和封闭式对于盾构正面机械施工，因此在选择盾构类型时要十分谨慎，其直接影响着整个隧道工程建设的顺利施工。

2地铁隧道盾构施工流程

2.1盾构机选型

在制订盾构机选型方案时，可以采取以下选型方法：（1）地层渗透系数选型。分析工程现场地质勘察报告，将地层渗透系数作为主要依据，选择适当类型的盾构机。例如，地层渗透系数在10-7-10-4m/s时，应配置土压盾构机或泥水盾构机；地层渗透系数超过10-4m/s时，则应配置泥水盾构机。（2）水土压力选型。在盾构施工期间，当外部水土压力超过0.3MPa时，如果配置土压盾构机，则螺旋机难以形成土塞效应，实际掘进效率低下，有可能出现闸门喷涌等问题，应优先配置泥水盾构机。同时，在特殊施工条件下仅可配置土压盾构机时，则采取增加螺旋输送机长度等措施，辅助螺旋机形成土塞效应。（3）颗粒级配选型。从实际应用情况来看，土压平衡盾构机适用于分布粉土、粉砂土以及粉质黏土地基的地铁工程中，地基土壤中的粉粒及黏粒量均超过40%，所切削渣土容易形成稳定的不透水流塑体结构，便于维持掌子面的平衡状态。反之，在地基土层颗粒中粉粒及黏粒量未超过40%时，则配置泥水平衡盾构机。

2.2盾构掘进

盾构掘进工作不能直接深入，要根据施工环境的地形特征进行具体分析，通常要将盾构掘进的45m位置充当试挖掘阶段。继续推进以后就可以进行拆除工作，将周围管道内的管片拆除，然后在试挖掘过程中挖成以下任务：采用短时间完成盾构设备的调试，做好工程建设的实地考察工作，通过地质环境的平衡盾构法来把控施工进度。利用收集的施工数据进行分层优化。了解管片拼装的具体操作。在试挖掘完成以后，需要按照对接的工作调整相应的挖掘参数，给今后的盾构掘进提供相应的准备。一般来讲需要完成以下几点内容：首先按照地质环境的条件和试挖掘状态进行监控，给今后的挖掘工作提供必要的参数。结合有效地施工监测，不断强化施工工艺，减少后续施工中的不足。在盾构挖掘不断推进的过程中，应该及时把控具体的进度，不断进行施工测算，让施工数据能够和对应的坐标参数进行对接，做好有效地调整。

2.3沉降控制

盾构施工初期仅存在微量的沉降现象，在推进压力的作用下，渗透性不足的软黏地层极易出现此方面的问题。实测资料表明，开挖面前方约10m处的土层已经存在附加应力，随施工的推进，至前方5m时该应力值约为0.02MPa。为控制初期沉降，较为关键的举措在于调整盾构施工的状态，使其具有连续性与均衡性，缩短中途停机时间。盾构通过期间的沉降持续时间较短，极易在短时间内发生大范围的沉降。对此，应改进盾构筒体的直径，尽可能保证盾构首尾直径具有一致性。盾构施工期间协调好各项要素的关系，实现连续的盾构掘进，加强对盾构姿态的控制，避免不必要的纠偏行为。

3地铁隧道盾构法施工质量控制措施

3.1完善施工现场质量体系

在地铁隧道盾构施工中施工方需要安排监管人员提高对工程建设的重视程度，并严格以建筑行业的质量标准对已建工程进行检查，减少轨道交通施工中可能会出现的问题。针对现有轨道交通质量安全监督管理体系进行创新，并结合实际建立完善的规章制度，对建设过程和施工流程进行控制。同时施工管理人员需要严格地遵守地铁轨道施工中的相关规定，落实地铁轨道施工质量管理的责任制度，对已竣工的地铁轨道和未竣工的地铁轨道进行严格的质量审核，在审核过程中对发现的问题进行及时改进，杜绝施工中出现类似的施工质量事故。

3.2做好好安全教育工作

地铁盾构工程施工中，要能重视人员的安全教育工作，主要是提升安全宣传能力，全面提升参建人员的安全意识，建立人人懂安全、人人管安全的良好氛围。定期开展安全生产会议，结合典型的安全事故分析会以及不安全行为的解读教育培训，提升人员对安全隐患的认知能力，具备较高的安全防控效果。对于存在一定安全隐患的施工行为，要能积极有效地落实安全交底，明确施工环节的安全实施工艺，交底人、被交底人、安全员要能签字留档。安全教育工作的落实要能形成长期的培训教育环境优势，可以结合企业的文化建设，将安全意识融入文化内涵中，彰显企业对安全的重视程度，同时能使得地铁施工人员安全意识长存，全面规避不安全思想行为。

3.3提高施工风险管控水平

地铁盾构施工当中存在的安全风险主要是由地质问题产生的，因此风险管控工作必须要加强对复杂地层结构以及特殊地质地形等地质风险问题的管控，并提出有预见性的针对性措施。地质风险管理主要要做好以下几个方面的工作：第一，建立地质风险分级评价标准。根据可能发生的地质风险、风险发生率以及可能造成的后果等，对地质风险进行等级划分，采取严格的评价指标，将地质风险分级与工程风险等级紧密结合起来；第二，采取有针对性的地质风险管理方案，对参建部门以及参建人员的责任进行明确划分；第三，采取科学合理的防范应对措施。对各种各样的地质风险因素，包括特殊性岩土、复杂地层结构以及地下水等可能给地铁施工造成不良影响的因素，进行系统梳理，并采取有针对性的防范及控制措施。

结语

地铁隧道工程是我国城市化建设和交通工程建设的重点，而盾构施工工法已经成为当前地铁隧道施工中的主要施工技术。相关工程单位需要结合实际工程的岩层性质和水文条件选择适合的盾构技术，才能充分发挥该项技术的价值，进一步提升地铁隧道工程的建设效率。

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