地铁盾构法施工技术探析

摘要：现阶段，随着城市规模迅速扩大，城镇化进程的快速推进，世界各地的农村人口慢慢地向城市集中。人们的日常生活中越来越多地开始向着地下空间发展，这为地铁建设创造了各种优势，盾构法作为在地下空间中地铁施工过程中最为广泛应用的技术。200多年前盾构法的最初设想在诞生于英国，1825年，在英国的泰晤士河下诞生了世界上第一条隧道，此次隧道的掘进采用了高6.8m、宽11.4m的矩形盾构系统进行施工。盾构法在我国起步较晚，1969年，我国成功采用盾构法建成了第一条盾构铁路——北京地铁1号线，筑造了中国首条地铁工程，自此，我国城市轨道交通建设迈入了飞速发展的新时代。初步预计到2025年，我国将有65座以上的城市建成或修建地铁，地铁对于城市地下空间的利用必将在很大程度上缓解大型城市的交通拥挤的问题。

关键词：地铁盾构法；施工技术；探析 引言

盾构法是地铁建设过程中比较常见的一种施工方法，运用的是全机械化的施工方式。但是在复杂的地铁建设施工环境下，经常会受到一些风险的影响。而如何对其存在的风险进行分析，如何提出一些具体的控制措施来提升其施工过程中的抗风险能力，正是本文的写作目的所在。

1盾构施工工法

盾构技术主要是指在地表以下进行暗挖隧道施工时，在开挖过程中，盾构的盾构机壳体可作为周围土壤的临时支撑物。在盾构机的保护下，挖开隧道，将各段进行组装和衬砌，形成永久性的砌体。它是一种综合性的施工技术，在圆柱状的施工作业面内配备着盾构刀盘、出土传送带、盾构出土口结构、螺旋出土口装置、运输列车编组装置等部件的隧道开挖专用机械。同时地面上装备着壁后注浆浆液搅拌站、垂直运输门吊等专用机械。盾构法的主要内容是：首先在隧道的某个区段的一端开挖竖井或者基坑，此竖井或基坑可作为盾构始发竖井和接收竖井

或始发基坑和接收基坑。然后将盾构机及零部件吊装到轴的预定起动位置，组装整机进行调试。在隧道中沿着设计轴线，盾构从竖井的墙壁预留孔出发到达另一竖井的墙壁预留孔，在盾构推进的时候会受到土层的阻力，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，直至掘进到预定接收竖井或基坑时，掘进结束。

2风险分析

2.1地铁施工中的风险

在地铁进行建设期间，很容易出现工期延长的现象，这主要是因为施工前期没能针对具体情况而做出预测，从而导致实际的建设进程慢于施工计划。除此之外，地铁项目的建设相较于其他施工项目所遭遇的不确定性因素也较多，且地铁的建设也受其不同的因素影响的效果更大。加之其地底复杂的地理状况，在对其工程建设的进度造成影响的同时，还会产生很大的安全风险，而项目一旦出现延期的情况，也会对后续的任务造成更大的压力。在地铁开通后，除了能给人们在交通出行上带来巨大便利，也同时会承受着大流量的人群所可能产生的安全风险。目前我国的地铁施工技术尚未成熟，相较于地上交通工具，其起步较晚。因此，地铁交通在许多未知因素的影响下很可能会带来一些不确定的风险。就目前来说，也无法保障对地铁隧道中一些不确定风险的绝对控制，造成了在对其进行施工时经常出现一些安全事故。在使用盾构机对隧道进行施工时，虽然其在施工建设中不会对地上建筑造成很大的影响，但会对附近生态环境和地下环境产生一些负面影响。如破坏地下地理环境、污染附近水源以及施工作业中产生的噪音污染等。由于使用盾构法进行施工的安全隐患较大，因此在施工开始之前需要一套科学严谨的建设计划。对于期间可能发生的安全事故，相关单位也要提前做好应对措施，建立一套突发状况应急抢救方案。

2.2盾构区间存在的风险

由于地下隧道施工的过程中很容易受到各种因素的影响，因此在盾构区间进行项目建设时，必须重视其安全管理工作，对于可能出现的风险要尽量去预防，当风险发生后也要有相应的措施去缓释其带来的影响，使危害降到最低，只有这

样才能提高整体施工的安全性。具体措施为在施工项目开始之前，相关人员要事先积极对其盾构区间内存在的风险进行确认，并对其做好相对应的应对措施，聘用专业人员对其风险因素进行分析，对施工开始后可能出现的风险进行风险判断，然后做好相对应的风险识别和风险评估工作。根据风险识别结果明确其风险的具体内容，并制定具体的风险控制目标。与此同时，管理部门还应优化项目的建设流程，根据其风险因素作出相应的调整。施工单位还应组织相关的专家对项目进行讨论，对于施工过程中可能存在的风险提出有效的建议。在对项目施工方案进行设计的过程中，还应考虑到机械设备、建设材料的影响，在项目建设开始之前，对其设备的性能、施工材料进行相应的检测与排查，对其地理环境也要进行相应的考察。只有这样，才能充分保证盾构区间施工建设中的安全。

3贯通测量的具体内容

随隧道施工的持续推进，取100～150m、400～500m、1500、2800m、3000m及3300m处，在同一基线边上组织联系测量，共测量6次，及时采集数据并计算其平均值，作为贯通的基线方向。风井控制网测量环节，应充分考虑到联系测量投测点与地面控制网严密平差情况。在此基础上创建风井内部控制网，每完成一次测量作业后均及时更新坐标及高程。在确定测量结果后，完成始发洞门的测量放样工作。区间盾构隧道控制测量环节，应在洞内设置主副导线。考虑到难以一次测完的情况，需在掘进一段距离后随即增设新点，通常采取每掘进100～150m便设一个新点的方式。出于减小误差并保证导线精度的目标，在完成新点的埋设作业后，应从导线的起点处开始复测。地下导线的复测需根据开挖实际情况而定，若开挖至距离贯通面15m、200m时，分别组织一次复测。此外，在隧道贯通前应进一步检测隧道的控制点。洞内高程测量作业可参照导线测量方法，正常工况下每掘进约150m便测量一次专用水准点，且每完成一次水准点的设置工作，均要从洞外水准点开始向新点测量。地下陀螺定向时，应确定两个地面首级卫星定位控制点（要求其具有较良好的通视条件），作为校准方向，再设置陀螺经纬仪。有序完成4次寻北作业，测定并记录北偏值和陀螺方位值。需注意的是，在测定陀螺方位值过程中，应按照四测回盘左盘右记录方向值。三次陀螺定向环节所用仪器为Gyromat2000型高精度陀螺仪。根据盾构推进施工进度情况，依次开展陀螺定向。盾构掘进至1800m处时组织第一次，盾构推进至2800m处时组织第二次，

盾构推进至3300m处时组织第三次，分别确定定向边导线方位角与实测陀螺方位角较差，三次分别为14″、14″、29″。在完成陀螺定向工作并记录数据后，将其与设计要求展开对比分析，明确误差，采取修正措施，再进一步组织测量与计算。从所得结果来看，隧道的横向贯通误差较前期明显减小，盾构隧道顺利贯通，实测贯通精度达标，且全程未发生安全事故，能够给后续施工创设良好的条件。

结语

过去的20多年中，我国是世界上最大的盾构法隧道施工市场，在盾构技术在中国城市地铁建设中广泛运用的同时，不同地理区域的工程实践也给中国工程师们提出了各种各样的难题。因此，为了保证地铁工程施工质量，中国的学者们必须对盾构法施工技术进行深入研究，对主要施工技术要点进行重点控制，不断提高其施工技术，总结经验，这样才能充分发挥盾构法的优势，不断克服自身的缺点和不足。

参考文献

[1]江苏省住房和城乡建设厅,江苏省土木建筑学会城市轨道交通建设专业委员会.城市轨道交通工程盾构法施工指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2018.