地铁盾构施工的质量与安全控制

包杨正昕 李红运

西安市政道桥建设有限公司

地铁盾构施工的质量与安全控制

包杨正昕 李红运

西安市政道桥建设有限公司

地铁施工的主要内容为隧道挖掘施工，在地铁施工中应用盾构施工技术，能够有效提高施工工作的安全性、稳定性和质量，对于地铁项目的施工工作、后期的运行效果以及施工现场的施工人员人身安全都是有着极大的好处，因此在地铁隧道盾构施工过程中，需要根据实际情况制定出一套有针对性、科学性的方案，合理的控制施工质量和安全，从而确保地铁隧道盾构施工的顺利完成，全面保证施工人员的安全。基于此本文分析了地铁盾构施工的质量与安全控制。

地铁盾构；施工质量；安全控制

1 、地铁盾构施工概述

1.1 地铁盾构施工的技术特点

(1)地铁盾构施工能够降低其对于施工环境的要求，减少对周边居民以及建筑物的影响，盾构施工仅需占用其基坑部位的施工场地，而无需占用整条地铁的沿线。同时，该施工方法噪音较低且振动不强，不影响地面的正常交通，适用于较深、土质较松的土层。(2)施工精度高是盾构施工另一典型特征，盾构机的制造准确度较高，能够有效控制其误差，在盾构行进过程中，施工人员能够有效调控隧道挖掘的轴线。(3)盾构机只可利用于某一些专门的区域，设备的组装制造需要考虑隧道的深度、宽度以及施工环境的地形地貌。

1.2 地铁盾构施工的技术原理

盾构施工的主要设备为盾构机，利用盾构壳保障挖掘面的稳定，进而顺利朝前方掘进并且排出泥土，盾构机的尾部为衬砌，利用管片拼接而成，通过注浆形式保持围岩的牢固性，同时利用千斤顶的反力推动机器的行进。盾构机的主要组成部分包括基地开挖面、挖掘与排渣装置、衬砌注浆，其中，施工人员应当根据施工环境的具体情况，分析地下水、地形地势以及土质的特点，以此制定具备针对性的方式维持开挖面的稳定，开挖面稳定性的处理方法包括压缩空气的支撑、机器设备的支撑、土压平衡支撑以及自然稳定等。盾构机拥有压力舱与刀盘，主要用途为保持其稳定性，而盾形壳的主要作用是保持围岩的牢固，而其衬砌管片与壁后注浆则为其主要工作机构。

2 、地铁盾构施工的质量与安全控制

2.1 要加大对相应技术人员的培训力度

基于在实际落实这一施工的过程中，相应盾构施工技术落实的主体为施工技术人员，而相应技术人员的专业技能水准的高低与其安全意识的强弱则直接影响到了地铁盾构施工的安全性，同时也关系到了地铁盾构施工的质量与进度等。因此，在实际落实这一安全风险管理工作的过程中，则就要求要加大对相应施工技术人员的培训力度，做好技术交接工作的基础上，实现技术专业知识的培训，同时落实相应的安全教育。在实际施工的过程中，要实现相应监管工作的完善开展，并实现监理日志的完善记录，强化监管力度的同时为实现对.施工安全风险的有效规避并提高施工质量、确保施工进度奠定基础。

2.2 盾构穿越重、特大危险源的过程控制

盾构穿越重、特大危险源的过程控制是地铁盾构施工一项非常重要的工作，直接影响盾构施工是否能正常、平稳、安全推进，为此在成都地铁盾构工程施工时业主从重、特大危险源辨识及清单发布-安全专项施工方案专家评审-开工条件验收-重、特大危险源实施过程的跟踪管理等环节制定了一系列管理措施。(1)依据设计图纸及危险源具体情况，组织编制针对性的实施细则。(2)严把开工条件验收关。(3)施工过程中认真落实和执行相应的措施和要求。(4)对出渣量、注浆量等重要掘进参数进行监督，确保出渣量可控、注浆饱满。(5)利用地铁建设安全风险监控系统加强盾构穿越重、特大危险源的管控。

2.3 施工技术改进

2.3.1 开挖技术改进

因为工程盾构施工的开挖工序，在隧道公布位置会埋设小导管，用于注浆护顶，但是人工分台阶开挖的方式，上台阶和下台阶之间相距1.5倍洞径左右，其中开挖上导台阶时，管棚的重要作用是护顶，隧道上方正常情况下，不会出现塌方事故。但是在施工过程中，掌子面的稳定性可能会出现问题，并影响到整个隧道的稳定性，所以应该在开挖技术应用的前提下，加强掌子面的稳定性工作。而对于下半断面，检查地层的完整性，对断面面积较大并且地质条件不佳的区域，融入CRD施工技术，利用盾壳保护隧道的顶部，从而借助土压平衡维持掌子面的稳定性，保证围岩稳定性处于标准状态，再进行全断面开挖。

2.3.2 支护技术改进

在开挖的同时，借助复合衬砌的支护法，其中初期支护以人工操作的方式，联合喷射混凝土、钢拱架支护等，形成盾构承载结构体，承受盾构施工过程中产生的载荷。在此期间，初期支护属于柔性支护体，就可以在位移的允许值范围内，但是必须重视其中潜在的不安全隐患。而二次衬砌是利用模板台车，现场模筑混凝土，和初期支护共同发挥承载地铁隧道永久荷载的作用。其中开挖、顶管片衬砌拼装等都可以在盾壳的保护下进行，还能够有效保证混凝土的抗渗性能，提高支护的机械化程度和可操作性等。

2.3.3 盾构施工技术掘进工作改进

盾构机在出洞之前的主要工作是在隧道中掘进，进行施工时的主要原则是降低盾构施工技术对施工场地周围环境的影响，确保盾构开挖面的稳定性。而盾构姿态是指盾构掘进中现状空间位置，盾构姿态控制是将盾构轴线控制在设计允许偏差范围内，关系到盾构推进轴线和后续工序管片拼装的质量，所以控制盾构姿态在盾构掘进阶段中是十分重要的。

总之，地铁作为城市新的交通工具，给城市居民的日常出行带来了很大的便利。近年来，全国各中大城市相继开始了地铁的修建。盾构法具有快速、安全、对地面建筑物影响小等诸多优点，已成为当前地铁修建过程中主要的施工技术。本文分析了地铁盾构施工的质量与安全控制，以期提供一些借鉴。

[1]曹振.西安地铁盾构施工安全风险评估及施工灾害防控技术[D].西安科技大学，2013.

[2]颜晓健.城市地铁盾构施工风险预警研究[D].重庆交通大学，2012.

[3]颜晓健，邓米兰.城市地铁盾构施工中环境影响风险粗糙模糊综合评估[J].科技信息，2011，13：338-339.