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摘要：盾构法作为安全、快速、环保的地铁隧道开挖工法,应用十分广泛,盾构的施工掘进技术是工程建设重要部分，然而受各种因素的影响极大地增加了施工难度和风险。为此，本文有必要对盾构掘进施工技术进行探讨。
关键词：隧道工程；盾构施工；掘进技术要点
中图分类号：U45文献标识码： A
前言：盾构是隧道工程施工的专用技术方法，由于掘进开挖面和盾壳外围土压力的不均衡、隧道线形变化、复合地层软硬不均等方面的影响，盾构的实际推进轴线无法与理论轴线保持一致，结合形象盾构掘进的因素，主要分析了盾构施工的掘进技术要点。
一、影响盾构掘进的因素
（一）地质水文
盾构掘进施工中受到不同地层物理性质的制约及影响，如果切口环出现强度变化较大的地层,松软地层侧的千斤顶推力未及时调整,盾构就会呈现出向松软地层陷入的趋势；地下水含量丰富时,易造成土体松软,盾构往往偏向松软地层或地下水丰富的一侧。
（二）设计线路
为了设计线路的优化，隧道工程常常会出现线路转弯半径小、坡度变化大的情况,这样就增加了施工难度,盾构在施工过程中易于出现偏差过大的现象。
（三）操作手
盾构操作手是最先了解盾构姿态和走势的人，其操作水平和经验直接影响盾构姿态的好坏，这就要求操作手必须要时刻注意盾构姿态走势。
（四）土压
土压是根据覆土厚度、土体内摩擦角及容重来设定的，一般在纠偏时,土压力的设定值比较大,这有助于土体对机头的反作用力将机头托起或横移。
（五）始发
盾构始发时,始发基座的水平、高程位置及牢固稳定等情况决定了盾构始发阶段的盾构姿态，曲线始发时更为重要。
（六）推进速度
盾构推进速度过快时,姿态不易控制，调整姿态时，推进速度应控制在20mm/min以内，施工中途停止时，若遇上地层比较松软，易造成盾构偏移，也将影响盾构掘进姿态。
（七）刀盘正反转
盾构刀盘的正反转不均匀会导致盾构滚动角过大，同时会带动管片旋转影响管片的拼装质量。
（八）管片
盾构在曲线上掘进时,通过使用楔形管片调整相临管环之间的转角可以拟合出一条光滑曲线,尽量使其与盾构掘进半径相同,保证必要的盾尾间隙量，否则管片与盾尾相制约增大摩擦阻力,不利于盾构姿态的控制。
（九）注浆
注浆包括同步注浆和二次注浆，同步注浆是盾构掘进时同步进行的注浆施工，二次注浆是管片拼装完成后的注浆施工。在注浆施工过程中，控制合适的注浆压力，对盾构管片稳定有一定作用，从而有利于盾构姿态的调整。
（十）测量误差
测量过程中，由于管片的位移、人的操作及环境影响等问题易引起测量误差,主要是控制点误差、设备系统误差和测量环境引起的误差，施工人员应时刻结合测量数据进行分析判定。
二、盾構掘进施工流程
（一）盾构初始掘进
盾构初期掘进必须完成的准备工作有：洞门范围内的车站围护结构墙已被凿除；洞门橡胶密封圈安装到位；反力架安装到位；临时管片准备就绪；渣土运输准备工作就绪；盾构已准确定位；地面监测点已布设完毕并获得初始成果；盾尾密封刷已涂满密封油脂。
（二）盾构正常推进
1、准备
在完成初始掘进及试验长度段，根据试验回馈参数，将对始发设备进行调整，为其后的正常掘进准备条件，调整工作包括：拆除临时管片、始发托架和反力架；移动后续台车；在车站内铺设双线轨道；其它各种管线的延伸和连接。
2、掘进
盾构掘进由操作司机在中央控制室内进行，由工地技术人员经计算初设正面土压力值。土压力值根据隧道埋深、土层性质和地面超载计算。设定值约为计算值的1.05~1.1 倍。开始施工时，在盾构机的正面及盾构体的上下方设置土、水压传感器监控平衡系统。打开出渣闸门，依次开出渣管道机械，螺旋机和大刀盘，推进千斤顶，调整好各千斤顶工作油压。此时大刀盘切削土体，盾构前进。
3、出渣 、进料运输
进入正常掘进后，出渣、进料的运输将直接影响着掘进的速度。采用泥水平衡盾构，出渣及进料都采用管道运输，必须保证管道的畅通及配套设备的正常运转，同时要保证相关配件的贮备齐全。隧道的掘进中，同步注浆的浆液拌制泵送均在工作井地面上，浆液的输送采用管道泵送，在掘进的过程中，每前进40m 左右接一次输送管，始终保证注浆工作顺序进行。
4、测量、掘进中的方向控制和纠偏
以业主给定的坐标点，每个区间组成地面坐标和基准点建立独立控制网，根据平面控制网点投影到工作井下，尽可能利用盾构工作井或车站度，设较远二个精度高的控制点，再向隧道内引设导线点。导线点设于隧道中的吊蓝上，高程控制点传递至隧道内，隧道上部吊蓝每隔30~60m 设置一个。根据导线点来测量盾构机及隧道衬砌与设计轴线相对偏差。
5、注浆
盾构机掘进过程中形成的管片与土体之间的空隙将采用浆液回填，浆液是通过设在后续台车上的注浆泵，经由盾构机尾部的四个注浆孔注入空隙的，注浆与掘进保持同步，更好地防止地面沉降并在管片周围形成稳定的防水层和保护层。
6、防水施工
管片上的弹性密封垫要粘贴牢固，并且材料的种类和位置符合设计要求，尤其要注意管片角部的材料粘接要闭合牢固。在管片吊运过程中要避免触碰密封垫，发现脱落时要及时粘贴上去，在管片安装前，要安排一道检查程序。盾构机操作要均衡（尤其在转弯处）。避免盾构机方向变化中角度较大导致管片出现较大的错台，从而影响密封垫搭接和密贴。要及时对管片背后的孔隙进行回填注浆，出现接缝渗水时要及时进行二次注浆。在紧固管片螺栓时，要确认止水垫圈的完好性。
三、地铁隧道盾构掘进技术及要点
（一）盾构的初始掘进阶段
盾构的初始掘进是地铁隧道工程施工的关键环节，并且伴随隧道埋深、尺寸的加大以及周围施工环境的日趋严峻,对于盾构工程始发和初始掘进的技术的要求也越来越高,通常需要结合实际情况采用多种技术措施保证开挖面地层的自稳性,利用檔土墙和水泥加固土墙作为构筑物防止开挖面崩塌在不良地质路段必须对地基进行改良确保开挖面稳定后再进行施工。为确保施工可靠和安全在洞口初始掘进后濡对初始掘进段开挖面加压并采用水泥浆封闭隧道壁使隧道洞口尽早稳定。在具体施工程施工中,为减少盾构推进阻力胎发前需在基座轨道上涂抹润滑油膏并在刀头和密封装置上涂抹油脂 减少刀盘上刀头对洞门的破坏。此外还需严格控制始发基座导轨的标高、间距及中心轴线,防止盾构旋转、上飘并通过加强监测来及时调整盾构掘进参数保证盾构的掘进姿态。在盾构初始掘进阶段需要通过试验段掘进获得盾构掘进 的各项参数并通过地表隆陷、地层位移规律的监控量测来对盾构掘 进参数进行调整。
（二）盾构正常推进阶段
依据盾构始发及初始掘进阶段确定的盾构掘进各项参数,盾构机就可以进入正常掘进阶段。为使盾构机获得理想的掘进效果在保证刀盘与刀具的适应性、碴土 的流动性和止水性的基础上还需根据线路沿线的不同地质条件选择不同的掘进模式 通常有土压平衡模式、半敞开式和敞开式掘进三种 掘进模式。当盾构通过不同的地层时应及时改变盾构的掘进工况并合理设置各种参数,以保证盾构机能够适应地层的变化要求在保证土体结构稳定的同时提高掘进施工效率。在具体工程施工中必须在施工前采用钻探设备对沿线地质情况和土层变化进行测试,以方便盾构机及时调整掘进模式 并保证盾构机在切换到不同地层掘进模式时有以上的工况过渡段。此外还需对螺旋输送机的排土速度、盾构机的掘进姿态及地基变形情况进行检测确保地铁隧道盾构掘进施工的顺利进行。在坡度段施工时,还应严格控制开挖土量、注浆材料的稳 定性、隧道 内排水情况等,并在上坡时加大盾构千斤顶推力和稳固后方台车。
（三）盾构到达掘进阶段
盾构机到达掘进是完成正常掘进后接近到达端头竖并时改变掘进姿态，在采取多种保护地铁隧道土体稳定措施后，胺所定路线将盾构机推进竖并的过程。通常 盾构到达掘进施工可以采用盾构机到达后拆除档土墙再推进和盾构机到达前拆除档土墙再到达两种方法,前者具有工种少、施工性好的优点艘广泛用于地层稳定性好的中小断面盾构工程中而盾构机到达前拆除档土墙再到达的方法需要对地基进行高强度的改良加固河以提高洞口防渗性和防止地基坍塌,有利于地层稳定主要用于大断面盾构工程中。在具体工程施工中,为确保盾构机能够准确到达端头竖并,需在离端头和时采用自动导向与人工测量相结合的方法及时调整盾构姿态和纠偏,并逐渐降低掘进速度、减少掘进推力胆此过程中由于盾构推力的减少会造成管片反力的降低使得管片的接缝出容易产生漏水现象濡在每环管片安装四个固定板。
结语：在日益繁忙的城市交通中,地铁建设大大的缓解了城市交通压力。在地铁施工中，而盾构施工技术由于其安全、高效也成为了地铁施工的主要施工工法。但在大多数的盾构施工中,由于各地的地质及水文条件不同导致隧道盾构施工中往往出现质量事故，因此就要求工程技术人员必须严格按照施工掘进的技术要点控制盾构机的掘进状态，结合上述方法，希望能够有效解决盾构施工掘进施工的部分问题。
参考文献
[1]刘伟立.隧道盾构推进段施工的难点和对策分析[J].城市建筑，2014，（2）.
[2]彭奇.隧道掘进机技术的发展和研究现状[J]. 隧道建设，2013，（6）.
[3]樊姝芳.地铁区间隧道盾构始发掘进技术[J].福建建筑，2010，（10）.
关键词：隧道工程；盾构施工；掘进技术要点
中图分类号：U45文献标识码： A
前言：盾构是隧道工程施工的专用技术方法，由于掘进开挖面和盾壳外围土压力的不均衡、隧道线形变化、复合地层软硬不均等方面的影响，盾构的实际推进轴线无法与理论轴线保持一致，结合形象盾构掘进的因素，主要分析了盾构施工的掘进技术要点。
一、影响盾构掘进的因素
（一）地质水文
盾构掘进施工中受到不同地层物理性质的制约及影响，如果切口环出现强度变化较大的地层,松软地层侧的千斤顶推力未及时调整,盾构就会呈现出向松软地层陷入的趋势；地下水含量丰富时,易造成土体松软,盾构往往偏向松软地层或地下水丰富的一侧。
（二）设计线路
为了设计线路的优化，隧道工程常常会出现线路转弯半径小、坡度变化大的情况,这样就增加了施工难度,盾构在施工过程中易于出现偏差过大的现象。
（三）操作手
盾构操作手是最先了解盾构姿态和走势的人，其操作水平和经验直接影响盾构姿态的好坏，这就要求操作手必须要时刻注意盾构姿态走势。
（四）土压
土压是根据覆土厚度、土体内摩擦角及容重来设定的，一般在纠偏时,土压力的设定值比较大,这有助于土体对机头的反作用力将机头托起或横移。
（五）始发
盾构始发时,始发基座的水平、高程位置及牢固稳定等情况决定了盾构始发阶段的盾构姿态，曲线始发时更为重要。
（六）推进速度
盾构推进速度过快时,姿态不易控制，调整姿态时，推进速度应控制在20mm/min以内，施工中途停止时，若遇上地层比较松软，易造成盾构偏移，也将影响盾构掘进姿态。
（七）刀盘正反转
盾构刀盘的正反转不均匀会导致盾构滚动角过大，同时会带动管片旋转影响管片的拼装质量。
（八）管片
盾构在曲线上掘进时,通过使用楔形管片调整相临管环之间的转角可以拟合出一条光滑曲线,尽量使其与盾构掘进半径相同,保证必要的盾尾间隙量，否则管片与盾尾相制约增大摩擦阻力,不利于盾构姿态的控制。
（九）注浆
注浆包括同步注浆和二次注浆，同步注浆是盾构掘进时同步进行的注浆施工，二次注浆是管片拼装完成后的注浆施工。在注浆施工过程中，控制合适的注浆压力，对盾构管片稳定有一定作用，从而有利于盾构姿态的调整。
（十）测量误差
测量过程中，由于管片的位移、人的操作及环境影响等问题易引起测量误差,主要是控制点误差、设备系统误差和测量环境引起的误差，施工人员应时刻结合测量数据进行分析判定。
二、盾構掘进施工流程
（一）盾构初始掘进
盾构初期掘进必须完成的准备工作有：洞门范围内的车站围护结构墙已被凿除；洞门橡胶密封圈安装到位；反力架安装到位；临时管片准备就绪；渣土运输准备工作就绪；盾构已准确定位；地面监测点已布设完毕并获得初始成果；盾尾密封刷已涂满密封油脂。
（二）盾构正常推进
1、准备
在完成初始掘进及试验长度段，根据试验回馈参数，将对始发设备进行调整，为其后的正常掘进准备条件，调整工作包括：拆除临时管片、始发托架和反力架；移动后续台车；在车站内铺设双线轨道；其它各种管线的延伸和连接。
2、掘进
盾构掘进由操作司机在中央控制室内进行，由工地技术人员经计算初设正面土压力值。土压力值根据隧道埋深、土层性质和地面超载计算。设定值约为计算值的1.05~1.1 倍。开始施工时，在盾构机的正面及盾构体的上下方设置土、水压传感器监控平衡系统。打开出渣闸门，依次开出渣管道机械，螺旋机和大刀盘，推进千斤顶，调整好各千斤顶工作油压。此时大刀盘切削土体，盾构前进。
3、出渣 、进料运输
进入正常掘进后，出渣、进料的运输将直接影响着掘进的速度。采用泥水平衡盾构，出渣及进料都采用管道运输，必须保证管道的畅通及配套设备的正常运转，同时要保证相关配件的贮备齐全。隧道的掘进中，同步注浆的浆液拌制泵送均在工作井地面上，浆液的输送采用管道泵送，在掘进的过程中，每前进40m 左右接一次输送管，始终保证注浆工作顺序进行。
4、测量、掘进中的方向控制和纠偏
以业主给定的坐标点，每个区间组成地面坐标和基准点建立独立控制网，根据平面控制网点投影到工作井下，尽可能利用盾构工作井或车站度，设较远二个精度高的控制点，再向隧道内引设导线点。导线点设于隧道中的吊蓝上，高程控制点传递至隧道内，隧道上部吊蓝每隔30~60m 设置一个。根据导线点来测量盾构机及隧道衬砌与设计轴线相对偏差。
5、注浆
盾构机掘进过程中形成的管片与土体之间的空隙将采用浆液回填，浆液是通过设在后续台车上的注浆泵，经由盾构机尾部的四个注浆孔注入空隙的，注浆与掘进保持同步，更好地防止地面沉降并在管片周围形成稳定的防水层和保护层。
6、防水施工
管片上的弹性密封垫要粘贴牢固，并且材料的种类和位置符合设计要求，尤其要注意管片角部的材料粘接要闭合牢固。在管片吊运过程中要避免触碰密封垫，发现脱落时要及时粘贴上去，在管片安装前，要安排一道检查程序。盾构机操作要均衡（尤其在转弯处）。避免盾构机方向变化中角度较大导致管片出现较大的错台，从而影响密封垫搭接和密贴。要及时对管片背后的孔隙进行回填注浆，出现接缝渗水时要及时进行二次注浆。在紧固管片螺栓时，要确认止水垫圈的完好性。
三、地铁隧道盾构掘进技术及要点
（一）盾构的初始掘进阶段
盾构的初始掘进是地铁隧道工程施工的关键环节，并且伴随隧道埋深、尺寸的加大以及周围施工环境的日趋严峻,对于盾构工程始发和初始掘进的技术的要求也越来越高,通常需要结合实际情况采用多种技术措施保证开挖面地层的自稳性,利用檔土墙和水泥加固土墙作为构筑物防止开挖面崩塌在不良地质路段必须对地基进行改良确保开挖面稳定后再进行施工。为确保施工可靠和安全在洞口初始掘进后濡对初始掘进段开挖面加压并采用水泥浆封闭隧道壁使隧道洞口尽早稳定。在具体施工程施工中,为减少盾构推进阻力胎发前需在基座轨道上涂抹润滑油膏并在刀头和密封装置上涂抹油脂 减少刀盘上刀头对洞门的破坏。此外还需严格控制始发基座导轨的标高、间距及中心轴线,防止盾构旋转、上飘并通过加强监测来及时调整盾构掘进参数保证盾构的掘进姿态。在盾构初始掘进阶段需要通过试验段掘进获得盾构掘进 的各项参数并通过地表隆陷、地层位移规律的监控量测来对盾构掘 进参数进行调整。
（二）盾构正常推进阶段
依据盾构始发及初始掘进阶段确定的盾构掘进各项参数,盾构机就可以进入正常掘进阶段。为使盾构机获得理想的掘进效果在保证刀盘与刀具的适应性、碴土 的流动性和止水性的基础上还需根据线路沿线的不同地质条件选择不同的掘进模式 通常有土压平衡模式、半敞开式和敞开式掘进三种 掘进模式。当盾构通过不同的地层时应及时改变盾构的掘进工况并合理设置各种参数,以保证盾构机能够适应地层的变化要求在保证土体结构稳定的同时提高掘进施工效率。在具体工程施工中必须在施工前采用钻探设备对沿线地质情况和土层变化进行测试,以方便盾构机及时调整掘进模式 并保证盾构机在切换到不同地层掘进模式时有以上的工况过渡段。此外还需对螺旋输送机的排土速度、盾构机的掘进姿态及地基变形情况进行检测确保地铁隧道盾构掘进施工的顺利进行。在坡度段施工时,还应严格控制开挖土量、注浆材料的稳 定性、隧道 内排水情况等,并在上坡时加大盾构千斤顶推力和稳固后方台车。
（三）盾构到达掘进阶段
盾构机到达掘进是完成正常掘进后接近到达端头竖并时改变掘进姿态，在采取多种保护地铁隧道土体稳定措施后，胺所定路线将盾构机推进竖并的过程。通常 盾构到达掘进施工可以采用盾构机到达后拆除档土墙再推进和盾构机到达前拆除档土墙再到达两种方法,前者具有工种少、施工性好的优点艘广泛用于地层稳定性好的中小断面盾构工程中而盾构机到达前拆除档土墙再到达的方法需要对地基进行高强度的改良加固河以提高洞口防渗性和防止地基坍塌,有利于地层稳定主要用于大断面盾构工程中。在具体工程施工中,为确保盾构机能够准确到达端头竖并,需在离端头和时采用自动导向与人工测量相结合的方法及时调整盾构姿态和纠偏,并逐渐降低掘进速度、减少掘进推力胆此过程中由于盾构推力的减少会造成管片反力的降低使得管片的接缝出容易产生漏水现象濡在每环管片安装四个固定板。
结语：在日益繁忙的城市交通中,地铁建设大大的缓解了城市交通压力。在地铁施工中，而盾构施工技术由于其安全、高效也成为了地铁施工的主要施工工法。但在大多数的盾构施工中,由于各地的地质及水文条件不同导致隧道盾构施工中往往出现质量事故，因此就要求工程技术人员必须严格按照施工掘进的技术要点控制盾构机的掘进状态，结合上述方法，希望能够有效解决盾构施工掘进施工的部分问题。
参考文献
[1]刘伟立.隧道盾构推进段施工的难点和对策分析[J].城市建筑，2014，（2）.
[2]彭奇.隧道掘进机技术的发展和研究现状[J]. 隧道建设，2013，（6）.
[3]樊姝芳.地铁区间隧道盾构始发掘进技术[J].福建建筑，2010，（10）.