摘要：随着我国经济社会的不断发展，道路交通压力也不断增大。地铁作为地下运输的重要交通工具，在地铁隧道的施工过程中，要科学规划工程项目。要依据施工范围的地质条件，制定科学的施工方案，进行合理施工技术的选择，针对具体施工中出现的实际问题，要制定妥善的处理办法，根据工程实际情况，制定的措施要保证在较长时期内均可使用，从而有效避免以后施工中的问题出现。基于此，本文就地铁施工盾构法的施工技术进行分析与研究。
关键词：地铁施工；盾构法；施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码： A
一、城市地铁盾构法的概述
（一）城市地铁盾构法的历程
城市地铁盾构法施工是近10年才发展起来的新型技术，在不断地应用中城市地铁盾构法得到了长足的改进和提高，这使得城市地铁盾构法更加适于城市地铁轨道的建设，并逐步取代传统的挖掘方式成为城市地铁施工的主要技术。当前城市地铁盾构法在各主要城市的地铁建设中有着广泛应用，特别是在平原地区的城市地铁轨道的建设中，城市地铁盾构法具有效率和安全上的集中优势。随着我国城市化的推进，人口会向中心城市形成聚集效应，作为城市公共事业建设者应该未雨绸缪，要对城市地铁交通网络的建设有所预期，特别是要做好城市地铁盾构法的研究和应用工作，以便在未来的城市地铁网络的建设中更好地应用此项技术，实现对城市发展和人们交通需要的快速、高效的满足。
（二）城市地铁盾构法的原理
盾构机是城市地铁盾构法的主要机械设备，盾构机主要由挖掘系统、稳定支撑系统和注浆系统组成，其主要功能是在盾构机不断向前挖掘的过程中通过支撑和稳定来保护挖掘的孔洞，在盾构机的尾部以注浆施工对隧道围岩进行加强，进而达到城市地铁隧道的挖掘、支撑和加强作用。
（三）城市地铁盾构法的特点
一方面，城市地铁盾构法的环境影响小，特别是盾构法在施工过程中没有较大的震动和噪音，这会使城市地铁盾构法可在各种环境和条件下进行，有利于提高城市地铁建设的速度。另一方面，城市地铁盾构法的精度高，盾构的运行以机械工程、测量工程、自动控制工程作为基础，可以确保盾构法施工的精度。此外，城市地铁盾构法节约成本，在盾构法施工过程中可以通过熟练相关技术和操作降低人工和管理成本，并且会在长期的施工中达到摊薄盾构机成本的作用。
二、地铁工程盾构施工技术
（一）施工的前期筹备
工程施工的前期是为了满足正常施工条件进行筹备。要根据施工场地的实际条件进行现场的布置，实现“三通一平“。场地的布置主要有为了实现出土和管片吊运的方便，要合理优化管片堆场、集土坑、管片进场通道与行车的位置；集土坑和管片堆场大小的合理设计；拌浆间的设计；生活办公场地的合理安排。一切都为了最大安全的发挥各种设备的效率。
因为市政工程要求极其严格，在施工开始之前要申报各种政府许可，特殊工种证件的办理，合理规划主要材料进场和出土的路线。
测量部门要对交接的桩点复测、盾构基座放样、洞门放样并将测量成果及时报给业主和监理审批。根据出洞后管片的偏移量选择合理的出洞方案。
主要材料要根据国家规范和实际要求联系监理旁站做好复测检验工作；工程设备也要报审监理。
在施工开始之前要查明隧道施工影响范围内各类地下管线的种类、平面位置、埋深、管径或根数、材质等要素；对各种建筑物进行核对拍照留档。
（二）出洞
出洞前大约20天左右要在洞门上呈米字型开出9个样洞，观察加固土体的情况并取样。根据样洞流水情况和样土气味判断加固是否满足出洞要求。其中流水要是清水而不含有流沙等杂质，样土要有水泥的味道，如果不能确定要联系进行再次加固。当土体加固满足条件后，要进行铰链板和袜套防水装置的安装。
满足出洞条件并通过专家会议验收，开始洞门的破除。洞门凿除要尽量连续施工缩短时间检查水土流失，降低风险。期间要对洞门上密封装置检查免得损坏。洞门凿除完毕后盾构机可以开始靠近洞门，尽量使用两腰千斤顶使盾构机水平运行，当刀盘靠上土体可以开动刀盘减少正面的阻力，开始建立土压平衡。这时候应该在次检查洞门防水装置，开动刀盘前要确保刀盘没有碰到导向轨道和放水装置。刀盘接触到土体出洞成功。
（三）100米试推阶段
刀盘开始接触到土体，进入加固区，开始100米试推阶段。试推的只要目的使了解盾构机的性能，了解地质情况，收集选择合理的施工参数。在加固区因为土体比较硬，要控制推进速度在10mm一下，控制出土量，加强地面的检测频率；这时候可以适量开启超挖刀和适量注水减少土体的阻力；时刻注意后靠的变形量；对出盾尾的负环管片要用木头垫起防止管片下沉。
如果出现地面沉降过大，单次连续超标（5mm）或者累计超标（30mm），要及时联系进行二次补压浆。当进行100多的时候按照隧道公司要求开始测量的定向工作。
（四）正常推进
进入正常推进阶段，就是按照试推阶段收集的数据进行尽量快的推进。 轴线的控制：平面和高程要控制在正负50以内，每推进一环盾构司机根据测量人员的报表调整纠偏量和千斤顶四个区域油压，使管片的偏移量在合理范围以内，并判断未来环的偏移量。高程的控制还应该用垂球吊超前量，超前量要得到保证，否则盾构机会造成高程的难以调解。
为了保证隧道质量管片连接件一定要拧紧，否则容易造成隧道的上浮。连接件的初紧和复紧工作要在实际工作中去寻早技巧，不能蛮使力，比如环向螺栓要等出了盾尾才能复紧效果很好，纵向在倒数第二环推进当中才有很好的效果。作为质量员检查拼装质量是每日的一项重要工作。
（五）进洞
盾构的进洞地基加固和出洞验收要求一样。在盾构机将要进入加固区前要反复核对平面和高程偏移量，和实际洞门偏移量相比较，调整高程向上3～5公分，核对管片里程进入加固区要调整施工参数。停止同步注浆。当盾构盾尾将要全部露出，在里边大约10公分完成第一次进洞。停止推进，进行防水加固。3天左右后完成第二次进洞。
（六）贯通验收
隧道贯通后联系相关部门进行专家验收，测量隧道成型质量，对各种文件资料进行归档封存。各种大临设施和设备的拆除退场。
三、提高盾构施工法的工程质量措施
（一）培训必须全面持久，具有良好的施工技能技巧
为了进一步提高施工质量，减少安全事故的发生，施工企业一定要不断地对工人进行各方面的培训和学习，比如技能培训、安全知识培训等。根据实践证明，较多的安全事故发生其大部分主要原因是由于施工人员缺乏一定的技能水平，这部分施工人员由于缺乏对所处岗位的认识，不懂得工程本质特点、机械设备性能、不知道如何去规避风险，因而出现违规操作的现象就常有发生，使得安全事故频发。所以我们要进一步加强对员工的技能培训，以便能减少事故的发生率。
（二）注重纠偏和进度
在盾构设备推进的过程中，需要进行相应的纠偏工作，需要分片、分段进行，对相关的数据、参数进行密切检测，减少涂层损失、围岩干扰，以使得线路能够避免受到影响，对盾构的姿态不能进行过度的调整。一般来说，进度应该保持在持4R/d。施工中，需要对施工参数进行密切的监控，对最大隆起量限定在一定的范围内，这样才能更好地对地铁隧道的运行进行保护。
（四）盾构机掘进措施
1.调整盾构机，当地质地段相类似时，需进行模拟掘进工作，在盾构机靠近铁路前，需将盾构机掘进参数和状态调整好。
2.在工作时需保证盾构机运转良好，尽量减少或避免盾构机发生故障的次数，以免造成时间拖延，降低工作效率。在施工过程中采用土压平衡施工方法保障沉降量较小。
3.选择了加泥土压平衡盾构机，跟好地保证了施工安全和进度。通过改良地层减小地表沉降。
4.采取错缝拼装进行隧道衬砌，目的是可以发挥管片环间螺栓的纵向加强作用，从而加强了管片间接头处的薄弱部位，使得管片环整体刚度有所增加，从根本上控制了砂层地段管片的结构变形、结构受力和防水方面的问题，使得地铁施工过程中出现的大变形和渗漏问题得到有效地解决和控制。质量控制中管片拼装关键环节之一。必须严格把关管片的制作，杜绝投入使用不合格管片；采用高强度螺栓作为连接螺栓；施工管片接头的防水必须严格按设计要求进行，确保接头防水的效果和管片拼装的质量，防止地下水的渗入。
5.根据施工环境和地层情况，选用泌水性小、和易性好、具有一定强度的浆液，及时填充地层和隧道间的空隙，通过适当加大浆液的注入量来保护周围环境和建筑物。同步注浆不足时采用二次注浆。采用双液注浆（水泥+水玻璃浆液）可以减少地面变形和地基不均匀沉降量。注意注浆量和注浆压力，防止地基隆起现象发生。
6.实测反馈盾构施工过程中的地面变形情况，采取优化调整参数，检验参数是否合理。平南铁路和砂层地层时，推进速度不宜过快，减小超挖量，缩短注浆时间，保持稳定。
7.咨询铁路主管部门，信号线及铁路允许变形指标，保证安全和通信正常，将施工前的地层沉降预测量与设定的沉降控制指标和预警值对比，出现问题时，及时报警。必须加强监控量测工作及信息反馈工作，及时采取注浆措施来调整沉降曲线。
（四）加强监控测量控制
监控测量技术为了全面了解盾构施工工作引发的地表沉降程度，分析盾构施工与地表沉降现象之间存在的规律，我们必须要高度重视监控测量工作，综合分析施工工作过中由于地表沉降导致的结构物下沉情况，观察其倾斜程度，按照上一个步骤的观测结果，对下一环节中地表沉降对附近构造物造成的干扰进行科学预测，综合分析地层特性、施工参数以及地表沉降这三者之间的关系，进而实现施工参数的科学调整，采取针对性方法进行解决。所以，必须选择科学有效的监测方法，及时了解盾构施工与附近地层移动之间的关系，总结其变化规律，制定科学的方法，采用先进的技术进行施工工艺改进，有效控制附近地层位移状况，保障周围建筑物的安全性。综合分析过轨工程具体施工实际，运用建筑工程监测工作相关经验，确定工程管理重点，重视对轨道沉降现象、差异沉降程度以及道床裂缝错动等的监控测量，不断完善监测项目以及内容，构建一个科学的监测系统，实现对工程项目的安全监测。
结束语
地铁盾构施工方法是一种综合性较强的施工技术，在应用过程中要不断进行探索和实践，这样才能使这种施工技术更加的成熟，同时也能更好的发展地铁施工方法。盾构法涉及到的学科包括机械工程、自动化控制、测量工程、岩土工程和液压传动，在未来的发展过程中，是离不开各个学科的专家共同努力和合作的，共同研制适合我国地质条件的盾构机械，才能让盾构技术更好地为我国地铁和隧道工程建设做出应有的贡献。
