复杂条件下盾构施工关键技术控制研究

复杂条件下盾构施工关键技术控制研究

宁向涛

中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司     江苏省无锡市      214000

摘要：很多城市为了解决城市面对的交通压力，都会选择扩大地下交通网络，以此来为人民提供较为便利的交通服务。盾构作为采用盾构机暗挖地下隧道的一种方式，其施工优势极为明显，通过对复杂条件下的盾构施工技术进行分析，可以大幅提高盾构施工质量。本文对盾构施工展开研究，并对复杂条件下的关键技术控制提出个人看法，希望为关注盾构施工的人群带来参考。

关键词：复杂条件；盾构施工；关键技术

引言：在地铁工程项目中，盾构施工是一种较为常见的施工模式，因为盾构法具有施工自动化、施工效率高等优势，所以可以最大限度满足地下施工需求。由于地铁施工难免会遇到复杂地质条件，因此有必要对复杂条件下的盾构施工技术进行分析，以此来发挥出盾构施工应有的价值。

一、盾构施工技术简述

盾构法是地铁工程项目的常见施工技术，在复杂条件下施工具有非常明显的施工优势，因为地下挖掘的风险系数极高，而在盾构施工期间却可以利用盾构机来承受地下水以及土层等多方面的压力，所以盾构施工往往具有较高的施工安全系数。而且因为盾构施工的工作面相对较为狭窄，因此在施工中无需开展大规模挖掘，对土壤与地面的影响非常小。对于地铁项目而言，盾构施工无需过多考虑复杂地形所带来的影响，所以盾构技术在地铁交通高速发展的今天，已经成为了一种不可忽视的施工方式，能够大幅提高地下施工质量。

二、复杂条件下盾构施工难点与解决对策分析

由于地下施工项目具有极高的不确定性，因此在地铁施工中经常会遇到复杂地形条件，通过对复杂条件下的盾构施工难点进行分析，可以提前掌握面对难点问题时的处理方式，进而让盾构施工质量得到进一步提高。

（一）工期问题

1.难点分析

由于地铁项目具有范围广、外部环境复杂等情况，因此在地下施工期间，往往容易因为各种不确定因素而影响到项目质量。也正因为各种影响因素太多，所以工期问题往往是盾构施工开始之前便要考虑的关键性问题，只有顺利解决了工期问题，才能够让盾构工程得以实现顺利推进[1]。

    2.解决对策

在盾构施工开始前，应该专门组建领导小组来统筹协调各项工作的正常进行，通过周密安排各种计划，可以让盾构施工按照既定轨迹正常推进。在此期间，要提前考虑盾构施工中的各种影响因素，例如历史气候条件、辖区征地方案等，从各个角度的给予盾构工程应有的支持，避免盾构施工因为各种外部影响因素而影响到项目工期。

（二）环境问题

1.难点分析

地铁项目往往需要横穿市区，这意味着施工区域存在较为密集的建筑物，而且地下地质条件非常复杂，软土、风化岩、地下水等都是施工期间需要面对的复杂问题，一旦施工质量发生改变，就容易造成不均匀沉降，此时施工安全风险就将会有所增加，因此必须在施工阶段针对施工难点问题进行分析，以此来解决施工环境问题。

    2.解决对策

在盾构施工开始前，需要针对地层进行探孔，并利用地质雷达等设备来进行补勘作业，通过详细分析车站地层的实际地质情况，并对车站可能存在的不均匀沉降问题进行监管，能够实现对基坑、地下水位等情况的有效勘测。在开挖施工之前，应该注意利用袖阀管注浆来加固坑底破碎带，还可以结合实际需求来配置水泥等材料的，以此来为地铁盾构施工提供良好的环境。

（三）经济问题

1.难点分析

地铁工程是一种极其复杂的系统性项目，由于投资巨大且不同专业相互关联与制约，因此在盾构施工期间，必须考虑不同专业的施工顺序，通过对施工顺序进行梳理，可以在保证经济效益不受影响的同时提高经济效益。对于盾构施工而言，只有考虑经济因素并克服经济问题，才能让地铁项目施工质量得到保障。

在开展盾构施工时，所有的施工环节都必须严格落实施工计划，通过在施工设计中对所有施工环节进行细化，并对工程费用进行严格制定与记录，可以将施工成本控制在预期范围内。除此之外，在设备层面则要按照编制出的材料、设备供应计划来进行采购，只有将经济管理落实的所有施工环节，才能真正做到经济效益最大化。

三、复杂条件下盾构施工关键技术控制

（一）工程概况

X市地铁6号线项目地质条件十分复杂，勘察结果表明施工现场具有多类岩土层，各种填土、风化岩等地质分布在沿线各个区域，而且地下还存在腐蚀性地下水，盾构施工包含左线、右线2090m、2504m。由于工程项目沿线地势起伏相对较大，地质条件复杂，因此并不利于项目施工，而且地下水主要为基岩裂隙水能够对钢筋混凝土造成轻微腐蚀，所以必须对关键施工技术进行分析，以此来降低施工难度，提高施工质量[2]。

（二）盾构施工关键技术控制

该标段包含两个盾构段，盾构长度分别为1165m与924m，在盾构施工期间需要对各种生产要素进行协调，以此来让平行施工变得更加简单，由于地质条件非常特殊，所以项目配置了两台盾构设备。因为质量控制将会影响盾构施工质量，盾构机出入洞需要做好施工准备，并通过加强轴线误差控制来为实际施工提供帮助。

1.盾构始发与掘进

在盾构施工期间，盾构始发与到达环节极为关键，因此在施工时必然要选择适合的方式来进行加固，以此来保证施工足够稳定。从始发阶段出发，盾构施工需要进行托架、反力架安装，并对洞口进行密封。结合工程项目的施工条件，可以在施工阶段分别各配备一台吨位为350t、100t履带吊，并配置一系列附属设备，通过拖车、盾构机相结合，可以让盾构始发效果得到保证。在此期间，还可以考虑出碴以及管片的处理是否方便，以此来选择适合的拼装方式。项目施工最终决定在负环管片拼装时，后五环只对底部进行拼装，并在现场配置牵引、管片、渣土车，利用这种编组当时来开展盾构始发，可以结合拖车的实际运行情况来判断始发情况，当盾构设备正常进入地下隧道后方能正式进行编组。

为了保证盾构施工质量，在掘进过程中要对土压平衡盾构机的压力进行限制，只有在压力作用下对挖面土体进行平衡，才能在掘进期间发挥出支护应有的作用。在掘进时要注意对压力进行平衡，从推力、推进速度、出土量三个角度来平衡压力，并在施工阶段加强监管，从各个角度对平衡压力值的参数进行纠偏，这样不仅能够提高施工质量，还可以降低土体扰动所带来的影响。

    2.防水施工

盾构施工对防水的需求极高，采用二级防水标准可以有效降低地下水带来的影响。在防水施工期间，要保证各个区域都未发生漏水问题，局部位置的微量水渍无需进行处理，但是要对水渍大小进行严格控制。每100m2的水渍数量要控制在三处以内，水渍面积则要控制在0.2m2以内。施工期间要注意选择防水材料，并对材料的抗渗等级进行重点管理[3]。

    3.复杂地段施工

    盾构区间存在大量建筑物，如果在施工中盲目开展盾构作业，就容易导致建筑物稳定性下降，严重时还会出现非常大的工程事故。所以在施工期间，要从前期勘察开始便对可能出现的影响因素进行分析，通过结合实际需求来进行监管，可以让施工作业始终位于可控状态。在盾构穿越浅覆土层时，要注意进行盾构调整，通过修正掘进参数，能够最大限度提高盾构施工稳定性与工程质量。

结论：总而言之，盾构法是地铁施工的主流技术，X市地铁项目通过对关键技术进行分析并加以控制，在复杂条件下创造了安全稳定的地下施工环境，经济效益得到了保障。相信随着更多人意识到盾构施工关键技术控制的价值，复杂条件下的盾构施工质量一定会变得更好。

参考文献：

[1]陈亮.复杂地质盾构长距离下穿城市快速路隧道施工关键技术研究——以杭州至富阳城际铁路SGHF-11标为例[J].中国建材科技,2021,30(01):97-99+47.

[2]吴道沅.复杂地质条件下地铁盾构施工关键技术[J].工程技术研究,2020,5(14):99-100.

[3]白乔木.上海浦东国际机场紧邻盾构隧道明挖基坑施工变形控制的关键技术研究[J].中国市政工程,2020(03):95-99+135-136.