唐志強(qiáng) 中鐵十四局集團(tuán)大盾構(gòu)工程有限公司

1 前言

地鐵隧道施工中選擇合適的技術(shù)較為重要，如盾構(gòu)施工法可以提高地鐵工程的施工質(zhì)量，但還需要熟悉施工技術(shù)，否則無(wú)法發(fā)揮其作用。因此，這就需要在實(shí)際的施工中，技術(shù)人員熟悉掌握地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)的原理技術(shù)，以及該技術(shù)中的難點(diǎn)部分，降低各種事故危險(xiǎn)的發(fā)生，從而優(yōu)化整個(gè)工程的施工質(zhì)量。

2 地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)

盾構(gòu)施工技術(shù)在地鐵工程中較為常見(jiàn)，優(yōu)勢(shì)也較多。具體來(lái)說(shuō)，盾構(gòu)施工法的應(yīng)用時(shí)間較短，真正使用該技術(shù)時(shí)間為2004年，由上海中路越江隧道施工中使用了該方法，因取得了較好的效果，得到了廣泛地使用，這在很大程度上也使得我國(guó)地鐵施工得到了進(jìn)一步的發(fā)展。盾構(gòu)施工法主要依賴(lài)于盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備完成施工，通過(guò)施工設(shè)備保護(hù)地下結(jié)構(gòu)不受到破壞，同時(shí)又被稱(chēng)為隧道暗挖施工法。所以在地鐵施工中得到了廣泛地應(yīng)用，且取得了較高的效果，這在很大程度上也推動(dòng)了盾構(gòu)施工技術(shù)的完善。其中包括盾構(gòu)施工法理論和盾構(gòu)施工設(shè)備，如盾構(gòu)法的理論也隨著廣泛地應(yīng)用得到了建立—?dú)鈮憾軜?gòu)理論。此外，盾構(gòu)施工設(shè)備的生產(chǎn)我國(guó)也實(shí)現(xiàn)了大批量的自行生產(chǎn)，無(wú)須再?gòu)膰?guó)外引進(jìn)，降低了額外的支出。這對(duì)盾構(gòu)施工法的應(yīng)用又進(jìn)一步夯實(shí)了基礎(chǔ)條件。

3 地鐵盾構(gòu)施工中的風(fēng)險(xiǎn)因素

地鐵盾構(gòu)施工中的因素主要包括地下環(huán)境和地下環(huán)境中出現(xiàn)的建筑物、河流、地下溶洞等，這些是引發(fā)盾構(gòu)施工事故的直接原因。

3.1 風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的具體環(huán)境

地鐵盾構(gòu)施工周邊環(huán)境都會(huì)對(duì)其帶來(lái)影響，也會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)。具體來(lái)說(shuō)，地鐵工程施工環(huán)境較為特殊，一些潛藏風(fēng)險(xiǎn)往往比陸地施工地風(fēng)險(xiǎn)要高很多。這就導(dǎo)致地鐵工程施工中，容易受到各種威脅，威脅著施工質(zhì)量和施工人員的人身安全。為了最大程度的避免風(fēng)險(xiǎn)，通常會(huì)使用盾構(gòu)施工法，具體的施工中地下結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，即使可以進(jìn)行觀測(cè)，但也不能清楚掌握地下的特殊環(huán)境，例如地下包括建筑群、地質(zhì)、河流、地下管道以及各種線(xiàn)路等，若勘察不仔細(xì)就進(jìn)行施工，就會(huì)引發(fā)各種各樣的工程災(zāi)害，對(duì)工程施工人員等帶來(lái)嚴(yán)重地危害。但這些風(fēng)險(xiǎn)都是實(shí)際存在的，因而在實(shí)際的工程中遇到這些風(fēng)險(xiǎn)因素是很難避開(kāi)的，所以，地鐵盾構(gòu)施工的風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境是形成的內(nèi)因所在。

3.2 盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)中的引發(fā)因素

盾構(gòu)工程施工常見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素是引發(fā)事故出現(xiàn)的重要原因，在此過(guò)程中，如果可以通過(guò)各種方式、技術(shù)對(duì)其進(jìn)行控制，就可以降低事故發(fā)生概率。比如地鐵盾構(gòu)隧道施工中有可能會(huì)遇到各種阻礙物、溶洞、含水層，這些風(fēng)險(xiǎn)因素都會(huì)對(duì)施工造成影響，此外，還包括盾構(gòu)故障，或是地層溶洞等，加之地下本身就是一個(gè)大的風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境，且這些因素都是客觀存在不可避免的，所以風(fēng)險(xiǎn)的引發(fā)因子在地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的過(guò)程中屬于直接性因素。

4 盾構(gòu)施工的技術(shù)特點(diǎn)

4.1 盾構(gòu)施工的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

盾構(gòu)施工技術(shù)在地鐵施工中有著重要的作用，優(yōu)勢(shì)也更大一些，這也是被推廣應(yīng)用的重要因素。具體來(lái)說(shuō)主要分為以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）控制地表沉降：盾構(gòu)施工應(yīng)用到地鐵工程中，如果遇到較為復(fù)雜的環(huán)境，例如城市建筑物、管線(xiàn)密集區(qū)等，可以有效地控制沉降。（2）適應(yīng)性強(qiáng)：其適應(yīng)性主要是遇到江河或者是湖海地區(qū)，也有著較好的效果。此外，最重要的一點(diǎn)是，相比其它施工技術(shù)，盾構(gòu)施工可以適應(yīng)任何天氣環(huán)境，不會(huì)受到惡劣天氣的約束。（3）穩(wěn)定性強(qiáng)：盾構(gòu)施工在地鐵工程施工中可以保證多個(gè)環(huán)節(jié)一次成型，例如開(kāi)挖砌襯施工技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)一次成型，且機(jī)械化、安全性也更高。（4）噪音小：地鐵工程施工中會(huì)有各種各樣的噪音，而通過(guò)盾構(gòu)施工的特點(diǎn)就包括低噪音，避免對(duì)周?chē)h(huán)境造成較大的影響。

4.2 盾構(gòu)施工技術(shù)的弊端

盾構(gòu)施工雖然存在較多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際的施工中也存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）地鐵施工中使用盾構(gòu)技術(shù)會(huì)受到曲線(xiàn)的影響，如果處于小半徑曲線(xiàn)時(shí)，特別是90折現(xiàn)段時(shí)，會(huì)增加施工難度。（2）盾構(gòu)施工較為復(fù)雜，涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)較多，例如機(jī)電、液壓、自動(dòng)控制、土木專(zhuān)業(yè)知識(shí)等，所以需要較為專(zhuān)業(yè)的人員開(kāi)展施工。（3）盾構(gòu)施工雖可以不受各種建筑物和地質(zhì)環(huán)境的影響，但是在掘進(jìn)過(guò)程中會(huì)受到孤石和卵石地層的影響，增加工程難度。（4）盾構(gòu)施工中存在一限制性的問(wèn)題，至今無(wú)較好地解決方法，當(dāng)處于高水壓的地層位置就很容易出現(xiàn)噴涌狀態(tài)。（5）盾構(gòu)施工技術(shù)需要中若想要保證技術(shù)的高質(zhì)開(kāi)展，還需要保證施工人員的操作技術(shù)，那么這就需要由專(zhuān)業(yè)的人員進(jìn)行，所以就需要施工人員加大成本投入，引進(jìn)一批專(zhuān)業(yè)化的施工團(tuán)隊(duì)，保證盾構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用效果。

5 地鐵工程盾構(gòu)區(qū)間隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的控制研究

上述對(duì)地鐵工程盾構(gòu)區(qū)間隧道施工的原理和技術(shù)優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)進(jìn)行了分析，那么這就需要根據(jù)劣勢(shì)中有可能引發(fā)的問(wèn)題和實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制。以下主要從三方面進(jìn)行論述。

5.1 盾構(gòu)機(jī)的選型風(fēng)險(xiǎn)與控制研究

盾構(gòu)工程等施工中，機(jī)械設(shè)備是重要的施工工具，因此，這就需要保證機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和運(yùn)行狀況，避免在施工中出現(xiàn)故障因素。通常情況下，機(jī)械故障的風(fēng)險(xiǎn)主要是盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)，這就需要在使用中注意刀盤(pán)的選擇。具體來(lái)說(shuō)，在選擇刀盤(pán)時(shí)可根據(jù)以下這幾點(diǎn)進(jìn)行：（1）為了保證盾構(gòu)機(jī)型與工程實(shí)際狀況相符合，還需要有關(guān)人員了解工程的實(shí)際情況，針對(duì)性地選擇盾構(gòu)機(jī)型，保證匹配度。（2）盾構(gòu)的性能要滿(mǎn)足工程推進(jìn)中的施工長(zhǎng)度、線(xiàn)性要求。另外，還要注意盾構(gòu)的掘進(jìn)能力和施工設(shè)備之間的協(xié)調(diào)。（3）選擇盾構(gòu)機(jī)時(shí)，一要嚴(yán)格的了解盾構(gòu)機(jī)的參數(shù)，選擇對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小的機(jī)械設(shè)備。

5.2 盾構(gòu)穿越建筑的風(fēng)險(xiǎn)與控制研究

地鐵工程施工中會(huì)遇到城市區(qū)域，這時(shí)就需要使用盾構(gòu)穿越施工建筑，但建筑類(lèi)型各種各樣，如果較為復(fù)雜就會(huì)影響盾構(gòu)施工的順利推進(jìn)，這時(shí)地鐵盾構(gòu)施工中較為棘手的問(wèn)題，不僅要保證盾構(gòu)施工的順利穿過(guò)，還需要保證不損害建筑物，避免出現(xiàn)擾動(dòng)或是沉降現(xiàn)象，造成較大的事故出現(xiàn)。因此，這就需要注意以下幾點(diǎn)：（1）在盾構(gòu)穿越建筑的施工前，要做好前期的準(zhǔn)備工作，主要是對(duì)穿越地區(qū)的建筑物類(lèi)型、范圍進(jìn)行詳細(xì)地調(diào)查。（2）根據(jù)調(diào)查結(jié)果，制定科學(xué)合理的掘進(jìn)參數(shù)。（3）掘進(jìn)工程中，要對(duì)工程的基礎(chǔ)與地層之間實(shí)施同步注漿和固工作。此外，還要由專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)督，避免發(fā)生沉降現(xiàn)象，便于及時(shí)停止施工和解決。

5.3 盾構(gòu)穿越地下管線(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)和控制研究

地下結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，建筑物、地下管線(xiàn)等都是較為常見(jiàn)的問(wèn)題，尤其是地下管線(xiàn)，數(shù)量較多且復(fù)雜，如果控制不合理也會(huì)引起管線(xiàn)沉降、破壞等問(wèn)題，那么這就需要在施工中注意，避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。首先，要由專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員對(duì)盾構(gòu)機(jī)械的正面壓力平衡進(jìn)行合理地調(diào)整，避免施工中出現(xiàn)較大的擾動(dòng)問(wèn)題。其次，則是注意掘進(jìn)，合理控制掘進(jìn)速度，避免速度過(guò)快，否則會(huì)對(duì)穩(wěn)定性造成影響。

6 結(jié)論

綜上所述，地鐵工程施工對(duì)緩解城市交通壓力，加快城市化進(jìn)程有著重要意義，在實(shí)際的施工中由于地鐵工程施工較為復(fù)雜，期間存在各種潛在的風(fēng)險(xiǎn)，而通過(guò)使用盾構(gòu)施工技術(shù)可以提高施工質(zhì)量。因此，還需要熟悉掌握盾構(gòu)施工技術(shù)原理，對(duì)其中的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行控制，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，從而有效地降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，使地鐵工程順利推進(jìn)。