地铁隧道盾构施工技术分析.docx

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地铁隧道盾构施工技术分析

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摘要：盾构机是地铁盾构法施工中的重要机械设备，由挖掘行进系统、稳定支撑系统及注浆系统三大系统组成，在行进过程中起到支撑、稳定的作用，同时利用其尾部的注浆系统对周围隧道围岩进行注浆加固。地铁施工盾构法具有对环境影响小、精确度高、降低成本等优点。

关键词：地铁隧道；盾构施工；措施

1工程概况

外院附中站～喜峰道站区间自外院附中站出发，隧道沿南口路敷设，沿途下穿多处一二层民居及老工厂厂房、天津工务段北站二工区、京沪路基、市河北区新开河街城市管理委员会、南口污水泵站、中电天微电机工业有限公司一层建筑、天津华泰机动车检测服务有限公司一层建筑；侧穿南口路框构桥、城际联络线-南仓特大桥桥桩、京山津浦下行联络线—南仓特大桥、多处一层建筑（厂房及民居）、华迪园多层住宅、市第一医院及在建绿道丹庭小区，最终到达喜峰道站。

线路平面共8处曲线，曲线半径最大为1500m，最小为350m；线路竖向呈V字坡，左线坡度为-25‰、-7.3‰和19.693‰；右线坡度为-25‰、-7.5‰和19.926‰。隧道结构覆土厚度约在5.22m～14.23m之间。

区间在里程右DK34+908.315/左DK34+911.329处设置联络通道，在里程右DK35+499.000/左DK35+509.021处设置联络通道兼废水泵房。本区间结构型式为圆形隧道，盾构法施工。

2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施工方法，即以盾构机为核心的一套完整的建造隧道的施工方法。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，千斤顶提供的推力可以给土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。

3施工过程中的技术控制措施

3.1盾构始发阶段控制点

始发阶段是指盾构从始发基座导轨上向前推进，使盾构切口切入土层直至盾构壳体进入洞口的过程。1土体加固为了保证盾构出洞安全及附近结构物不受干扰，需在盾构出洞前加固周围区域土体。土体加固的方法较多，无论采用何种加固方法，都必须在满足加固要求前提下才可以出洞。在过程中应特别注意以下几个方面。（1）土体的强度。加固效果好坏最大程度取决于加固土体的强度是否满足设计要求，通常采用钻芯取样检测的方式检测土体强度，确保加固体达到设计要求。（2）加固土体的均匀性。现阶段加固土体的均匀性一般通过打探孔的方法检验。首先将洞口围挡的钢筋混凝土去除后科学合理布置探孔，通常大于5个孔，实际操作中技术人员利用探孔，查看施工状态，如没有渗漏或流砂等现象，可判断土体加固效果良好，继续施工。（3）土体与地墙的间隙。加固土体与地墙间的间隙虽然采取了素墙加固方式，但有时也会存在接触不好的现象，这时需另外采取注浆、旋喷等方法填充空隙。2盾构始发基座设置盾构机工作是按照事先设定好的轴线向里推进的，因此，盾构始发基座定位是否准确直接影响着盾构机始发姿态，这就要求测量人员不仅要对洞门中心位置、洞口净尺寸、直径及高程，同时还要对盾构始发基座位置的进行精准的测量及复核，确保盾构机能以最佳的姿态出洞。

3.2掘进过程中关键点

1掘进参数根据先前试验段并结合地表沉降数据科学分析，合理控制掘进参数。（1）保土压、控开挖。施工期间的核心参数，结合实际情况合理选择平衡压力和开挖量，以减小第一和第二阶段沉降。（2）低扰动。保持稳定状态，合理选择总推力和刀盘扭矩，减小对周围地层扰动。（3）勤注浆。对盾尾间隙部位及时利用注浆进行填补，减小由于盾尾土体应力释放造成的沉降。2行进状态地铁施工的地面沉降主要是由于土体超挖和受到土体扰动的影响，因此在盾构穿越期间，加强盾构掘进控制，利用稳步推进来减少地层损失避免地面沉降，施工中重点防范盾构姿态太够频繁造成的土体超挖和扰动，并精准控制平衡压力和出土量。3盾构掘进控制措施（1）纠偏控制。在行进过程中技术人员必须加强对盾构推进轴线的精准把握，确保与设计轴线的偏差不超过30mm，控制盾构工作状态姿，切记不应出现频繁或大幅度调整。盾构机在进入建筑物影响范围前将调整到最佳状态，进入施工范围后盾必须严格按照设计轴线推进，同时加强复核程度。（2）推进速度控制。结合试验段施工时的地面沉降数据及参考以往施工项目初步确定，推进速度宜均匀把控在2~30cm/min。（3）压力的