地铁盾构法施工技术要点分析

摘要：受周边环境的限制，重叠隧道的应用越来越多，而采用盾构法进行重叠隧道施工的经验极为有限。地铁是充分缓解城市路面交通压力的重要手段，但是因为地铁建设环境的复杂性，对施工技术的要求非常高，盾构施工作为当下地铁施工技术中非常重要的一项技术，在穿越复杂施工条件时具有非常巨大的优势，但是在穿越一项较为复杂的地质环境很可能会造成地面沉降或变形，从而对已有的建筑或管道产生不利影响，甚至还会威胁到周围建筑的安全造成严重的事故。因此，本文针对复杂地质条件下地铁盾构施工要点进行分析研究，希望能够为今后同类施工提供经验帮助。

关键词：地铁盾构法;施工技术

一、工程概况

武汉地铁11号线东段工程教药区间隧道线间距13.3～39.5m，埋深11.1～16.7m，沿高新大道向东铺设，先后侧穿三环线高架和武广高铁。穿越的地层主要为中风化泥岩，上覆土层为杂填土、粉质黏土、强风化泥岩，于里程右DK43+353～DK43+366范围内侧穿武广高铁高架桥上行线和下行线，隧道与桥梁桩基结构水平最小净距8.12m。

二、地铁施工盾构法的施工技术

在本文件中，选择武汉市地铁7号线的第一阶段进行研究，整个地铁项目的总建筑长度为30.9公里。地铁项目的地质条件非常复杂，包括各种岩土工程类型，在当地的岩土工程区域有球形风化体和微小的花岗岩。这种岩层土壤抗压强度高，在盾构施工中造成很大困难，铁路应安装铁路作为电气化铁路，为地铁建设带来更复杂的地质条件。

（一）盾构出洞准备施工技术

地铁盾构施工过程中，必须要做好盾构出洞前后的准备工作。首先，必须要根据实际施工环境情况，对盾构设备及材料、技术等进行确认，并检查盾构出洞的条件是否符合要求，保证施工顺利的进行。在施工时还要加固盾构设备出洞前的土体质量，从而保证周围建筑不受到影响;其次，设置盾构出洞基座，只有将盾构基座按照实际施工要求进行准确的设置，才能够使其沿着设计目标方向正确的进行掘进施工，否则将会对施工准确性产生影响;最后，还需要检查盾构机及其配套设备是否完善，因为在施工过程中受到周围环境的影响，不能够随时的对设备进行檢查维护，因此必须要保证盾构设备的有效性与安全性。

（二）深层注浆施工

第一，在重叠部分，使用了几个灌浆段（16个孔/环）。在完成段的组装之后，在内管板后面执行第二深层粘接。屏幕结束后的磨削时间为5圈;第二，对于胶结，使用42.5级标准波特兰水泥浆或水泥-水玻璃浆。水泥砂浆的比例根据现场测试确定。在完成水泥砂浆加固后，必须进行粘结和固体，这应该是均匀的。独立，固体的无限抗压强度为～0.2MPa，渗透系数<10-7cm/s;第三，灌浆压力为0.2-0.5 MPa，灌浆压力可根据现有的各种地质条件进行调整。水泥浆的扩散半径为1.0-1.5米，灌浆加固的有效厚度为m3;第四，在灌浆过程中防止浆料，浆料和浆料泄漏。当上部隧道用于深孔加固二次胶结时，应遵循“低压，反复，适当和及时固井”的原则，以控制固井设计对隧道下段的影响;第五，如果在胶结过程中遇到有限的水，应采取措施阻止胶结管中的水。在该段的内表面（不包括钢棒）上安装销钉，并在钢壳上安装适当的止水器，然后插入固井管以防止水进入和喷砂。带止水器的钢制联轴器壳体用锚栓M10和一段固定。锚杆的选择应该对应于段上的固定力，并且单个拉脱力可以承受3.4kN的动态载荷和5.1kN的静载荷。安装固井管时，应做好管道屏蔽部分的保护措施。在固井管启动后，应提前采取措施防止泥浆。填充完成后，必须清除要填充的管道;第六，浇注管道时，必须在钻孔机的帮助下打开凹陷部分外侧的50mm混凝土，严禁将其直接拆开。在灌浆过程中严格控制灌浆压力，以改善管道结构的控制。

（三）盾构施工挖掘工作

盾构机离开隧道前的主要工作是在隧道中进行挖掘工作。在施工过程中，有必要减少盾构施工技术对施工环境的影响，以有效保证盾构挖掘机表面的稳定性。屏幕方向是屏蔽机在运行中的实际空间位置。控制屏蔽机的位置非常重要。有必要将屏蔽轴控制在允许的偏差范围内，并收集屏蔽装置和待处理元件的运动轴。质量具有重大影响，因此有必要在屏幕隧道掘进阶段控制屏幕比例。在地铁工程施工期间，经常会遇到不利的地质条件，例如淤泥土。施工专家需要根据工程实际施工条件采取特殊保护措施，以避免在开挖过程中出现沉降现象和隐患。施工过程协调，施工质量提高。

（四）掘进参数控制

在穿越高铁桥梁桩基期间，建立足够的土仓压力平衡刀盘前端水土压力，以保证掌子面稳定，利用5个土仓压力传感器数据综合控制土压，上部土压控制在0.17MPa;将刀盘转速控制在1.4r/min，以减小掘进对周边土体和桥梁桩基的扰动;掘进推力控制在11000kN，掘进速度控制在20～30mm/min。加大盾尾油脂注入量，持续观察盾尾油脂腔压力，确保盾尾密封良好。在左线盾构完成穿越施工并满足隧道安全距离要求后，进行右线盾构掘进穿越施工。

（五）地下管线、地表建筑保护技术

对地铁建设项目的沉降控制可以有效地保护建筑物和地下管道。相关技术施工专家应从项目施工的实际情况出发，采取适当的盾构支护方案，逐步建立和完善盾构支护系统。高效的挖掘位置选择，以优化表面压力控制电路此外，施工技术人员需要加强对设施建设的监测，控制地表沉降，优化水泥砂浆加固方案，保护盾构施工领域的地下管线和建筑物。

三、结束语

综上所述，随着城市交通压力的不断凸显，为了能够降低城市发展过程中交通出行问题，地铁工程被各大城市所青睐。而因为复杂的地质环境影响，导致地铁施工经常遇到各种问题，盾构施工作为先进的施工技术，不仅能够有效的应对各种复杂的地质环境，还能够提高施工的效率，在地铁施工中得到广泛的应用。本工程的施工经验，也应用到了盾构下穿铁路站场路基施工中，对将来其他类似工程施工具有一定的参考借鉴作用。

参考文献：

[1]任程灏.城市地铁盾构联络通道施工技术研究[J].四川建材，2018，44（08）：159-161.

[2]陈李渊.西安地铁盾构隧道桩基托换施工技术分析[J].中外建筑，2018（08）：235-237.

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