馮銀誠

摘 要：盾構空推過礦山法隧道在地鐵隧道硬巖段或者上軟下硬地層中得到較為廣泛的應用，筆者基于工程實例分析其施工方法的流程質(zhì)量控制，點出其中存在的重點與難點，并探討了有效的應對策略，以供同行參閱和指點。

關鍵詞：盾構；空推；隧道施工；質(zhì)量控制

國內(nèi)地鐵隧道大部分屬于淺埋隧道，由于上部建筑物覆蓋較多，兼有交通繁忙，因此盾構施工成為常用的掘進方案。然而深圳地處我國東南，下部大部分屬復合地層，其中全斷面硬巖、上軟下硬長距地層或者孤石群分布較多，若仍然以盾構法掘進施工，既無法保證掘進速度，又容易造成刀具磨損，導致工程成本支出增加，同時也存在較大的安全風險，這均對盾構施工造成諸多限制。基于這一難題，不少施工單位嘗試盾構空推過礦山法進行隧道施工，即通過礦山法局部開挖，使初支成型后實施盾構機空推，然后拼裝管片通過。

1 工程概況

深圳地鐵7號線工程7303標沙尾站至石廈站區(qū)間位于深圳市福田區(qū)，本區(qū)間右線設計起點里程為右DK15+813.488，右線設計終點里程為右DK16+967.207，長1153.719m；左線設計起點里程為左DK15+813.488，左線設計終點里程為左DK16+967.207，長1142.666m（短鏈11.053m）。區(qū)間在右DK16+307.500處設臨時豎井及橫通道，在橫通道內(nèi)設1#聯(lián)絡通道，在線路最低點附近右DK16+640處設2#聯(lián)絡通道及廢水泵房。

本區(qū)間采用盾構法和礦山法初支盾構空推、拼裝管片法施工，其中全盾構法設計范圍：右DK15+813.488～右DK16+304.000，長490.512m；右DK16+590.000～右DK16+967.207，長377.207m；左DK15+813.488～左DK16+285.394，長471.906m，左DK16+760.000～左DK16+967.207，長207.207m。礦山法初支盾構空推、拼管片法設計范圍：右DK16+311.000～右DK16+590.000，長279m；左DK16+290.394～左DK16+760.000，長458.553m（含短鏈11.053m）。

2 盾構空推常見施工質(zhì)量問題

2.1 管片錯縫與錯臺。拼裝后不同管片相對的內(nèi)弧面活著同一環(huán)各片不平整即為管片錯臺。盾構拼裝作業(yè)結束后，空推段管片未能夠及時將豆礫石噴射至管片背后，導致隧道初期襯砌與管片部分的相互空隙得不到有效充填，或豆礫石噴射量過少而導致充填不足的問題，此外還包括管片壁后未及時注漿或者注漿不充分等問題，上述因素均會導致管片錯臺。所以與正常盾構掘進施工相比，盾構空推部分管片錯臺量明顯升高。

2.2 吊裝孔、管片接縫以及螺栓孔存在漏水現(xiàn)象。漏水現(xiàn)象以管片接縫、螺栓孔、破損修補區(qū)域以及吊裝孔較為常見，其中漏水最為嚴重的為管片接縫區(qū)域。倘若未采取有效措施預防并維護盾構隧道內(nèi)水的滲漏問題，則會對隧道附屬管線甚至內(nèi)部主體結構造成影響，導致隧道使用壽命縮短，最終引發(fā)軌道道床底鼓等問題，對地鐵運營造成危害。

2.3 管片上浮問題。合理控制管片位移，是盾構隧道線型符合隧道建筑限界以及設計要求的一個關鍵措施。大部分情況下，隧道管片位移在盾構空推段隧道作業(yè)中以管片上浮為主要表現(xiàn)。導致管片上浮的原因主要是隧道管片獲取相應的上浮空間，而后續(xù)處理中未及時充填固結上浮空間所致。

3 盾構空推段作業(yè)質(zhì)量控制

3.1 管片錯縫與錯臺的規(guī)避控制策略。首先應精確計算，以合理選擇管片類型，確保盾構機掘進作業(yè)與管片姿態(tài)相互協(xié)調(diào)一致，通常情況下應結合前方線型變化來對管片姿態(tài)予以提前調(diào)整；其次應組織拼裝人員參與拼裝技能強化培訓工作，提高其技術水平，同時在拼裝管片時避免橢圓形拼構，以降低錯臺發(fā)生率；安裝管片前均應將盾體內(nèi)部豆礫石、渣土以及漿液予以徹底清除，防止管片安裝過程中無法對位而出現(xiàn)錯臺的問題；拼裝封頂塊之前應對開口尺寸予以合理調(diào)整，確保能夠順利插入封頂塊至相應位置。此外還應對管片上浮量予以有效控制，當管片尚未從盾尾脫出前應利用豆礫石機械將豆礫石噴射至管片背后，在短時間內(nèi)充分填充，并取單漿液注入管片背后，利用其初凝時間較短的特點來加快漿液與豆礫石的固結過程，從而有效穩(wěn)定管片。倘若管片背后有較大水壓，則會稀釋單漿液并將其沖走，所以應密切監(jiān)測有無管片上浮，并視其具體情況采取二次注漿處理。此外還應對水玻璃以及水泥二者的質(zhì)量比予以調(diào)節(jié)，以控制凝結時間，一般情況下二次漿液在32s時即可凝固。

3.2 漏水質(zhì)量缺陷的處理方法。（1）管片環(huán)縫和縱縫滲漏。首先應將此部位的泥垢以及浮土予以清除，并探查發(fā)生滲漏的部位，取兩端鉆一孔徑為0.6cm的終止孔，鉆深與管片密封條相接觸即可；取TN膠，即LB-21環(huán)氧乳液防水膠泥將終止孔徹底封閉，然后按照35cm距離在拼縫上設置注漿孔，取8mm鋁管插入孔內(nèi)20cm深度，然后取LB-7氯丁膠乳聚合物水泥砂漿實施封縫、嵌縫埋管操作，對于不飽滿的孔口管則采取重復注漿處理。（2）螺栓孔漏水。將螺帽松卸后清除其中積存的銹蝕、浮泥以及泥垢，取LB-7氯丁膠乳聚合物水泥砂漿將一端出口和插有小鋁管的另一端出口封閉；取拼縫對拉螺栓兩側(cè)部位鉆孔徑為12mm的終止孔，孔深與管片密封條相接觸即可，然后以LB-91改性環(huán)氧化學灌漿液注漿，并對不飽滿孔口泡管予以重復注漿處理。（3）吊裝孔滲漏處理。將孔內(nèi)泥垢以及浮土徹底清除，然后取雙快水泥砂漿封堵吊裝孔，然后將塑料螺帽擰上，并徹底清理管片水泥漿殘留。

3.3 管片上浮的處理措施。首先應在管片背后足量、快速充填豆礫石，所選擇的豆礫石粒徑應與設計要求相符，不可過大或者過小，通常情況下以4～6mm為宜；噴射時先里后外，自上而下，確保密實充填。其次應將高性能漿液足量、快速注入管片背面，所使用的漿液應具備良好的早期強度和充填性，同時初凝時間較短，從而能夠在短時間內(nèi)將圍巖和隧道管片之間形成一體。本次施工中為進一步控制管片的上浮，空推段的管片每隔2-3環(huán)在管片的3、9點以上位置設置管片撐桿，撐桿通過管片吊裝孔伸出至管片背后，外側(cè)頂住礦山初支，內(nèi)側(cè)螺紋和吊裝孔螺紋相擰合起到對管片的支持作用，在一定程度上減小管片的上浮，見圖1。

圖1 撐桿使用示意

4 結語

盾構空推過礦山法隧道在本地區(qū)地鐵工程項目建設中具有積極的意義，筆者基于工程實例總結了施工中常見的一些質(zhì)量問題，并給出了相應的對策，希望對地鐵項目建設工作有所指導和幫助。

參考文獻

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