摘要：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;盾构施工;盾构法

引言

伴随着经济的快速发展，我国各行业日常运营和发展的总体速度越来越快。特别是提高日常生活质量和人民水平对运输业的建设和发展提出了更高的要求。地铁建设是当前城市化进程中最重要的基础设施之一。地铁施工中，为了保证施工质量和效率的提高，有必要合理引进各种先进的技术手段。其中盾构法在地铁施工中的应用范围较广，不仅有助于确保技术水平的提高，而且可以引进先进的设备和手段。可见盾构法在整个地铁施工中的应用逐渐成为必然趋势。但是，由于传统建筑理念和模式的影响，盾构法在地铁施工中的应用技术受到严重限制，整体发展处于严重停滞状态，难以确保整个施工过程的有效进展。同时也不能保证开挖的有序发展，甚至可能带来严重的风险。因此，结合实际需要不断完善和优化屏蔽方法的应用技术，最大限度地发挥自身的应用功能，保证地铁施工质量。

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。盾构法施工时还需要密切结合地下水位的降低、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施、衬砌的堵漏和防水、施工测量监测技术、合理的施工布置等其他施工技术才能顺利进行。

2、地铁隧道盾构施工风险管理存在的问题

2.1对地铁盾构施工风险管理的意识缺乏

当前我国地铁建设正处于顶峰。到2020年，全国43个城市开始建设地铁和运行地铁项目，给相关技术人员和管理人员带来了巨大差距。但目前我国地铁专业人员的专业素质参差不齐，管理者普遍缺乏风险控制意识，许多项目经理只注重施工时间和效益，忽视风险控制，导致地铁施工风险管理资金和时间明显不足，风险控制制度和措施不完善。

2.2风险管理手段和措施落后

以广州地铁11号线倒塌事故为例。此次事故中，施工单位缺乏有效的应急联动机制，未能及时采取地面防倒塌措施及相关预警措施，地下漏水，仍依赖于在紧急情况下无法保持正常通信的地下施工通信手机。风险管理意味着需要改进措施和设备。

2.3设置科学合理的盾构施工参数

地铁盾构施工过程中合理科学的参数化是盾构施工正常运行的保证。只有通过设置盾构隧道施工的合理参数，才能参照地质勘察数据，优化选用盾构土箱参数，及时调整实测参数以适应实际情况，确保盾构施工顺利进行。当盾构隧道参数异常时，管线调整基于系统的回溯信息。同时，盾构姿态应修正，并与穆克改良、矿渣取样分析等其他工具相结合，实时推广，以科学地控制正确的隧道方向。对于曲线部分的驱动设计，必须根据曲线半径计算最佳铰链角度，并设置相应的辅助驾驶曲线。当前安装最多的盾构机油泵缸有两种类型，即主轴承模式和低压跟随模式。如果要选择隧道施工方向，必须设置另一侧主油气筒的数量。当在下坡段进行掘进时，应相应增加盾构上部的压力，并相应增加隧道施工左转弯段右侧的压力。

3、盾构施工主要技术环节

3.1开挖技术的改进

由于受到工期等各种相关因素条件的影响，盾构法在整个地铁施工中的应用，尤其是在开发环节需要提前做好一系列的布设工作，这样有利于保证后续工作的有序开展。但是在实践中，由于人工开挖时，会使用分台阶的方式，上下台阶相互之间存在的差异性相对比较大，可以达到洞径的1.2倍左右。在对上导台阶进行开发施工时，通常情况下是用棚管棚进行护顶，避免对隧道上方产生任何影响的同时，可以实现对塌方事故的有效规避。但是与目前实际施工情况进行结合，由于掌子面自身的稳定性无法得到保证，所以很容易对整个项目的建设质量造成严重危险。在施工时，对开发技术进行利用时，要保证掌子面工程项目的稳定性和有效性，这样才能够保证施工的顺利展开。

3.2盾构拼装方面

盾构施工过程中需要盾构机械的配合，由此带来了盾构拼接的问题。一般情况下，盾牌机的头部装配由制造商完成，然后将所安装的机器运送到施工现场。但是，对于机械运输，有必要全面考虑我国道路运输情况。城市道路比较狭窄，机械运输主要采用分割运输模式，即盾构分为切割头、顶壳、底壳和主发动机四个部分，最后装配轴。由于零部件重量巨大，门式起重机常用于起重工具的选用。安装时必须严格注意以下几点：（1）安装屏蔽机底座，首先要做的是测量盾构前进轴，确定发射方向;（2）举盾壳需要保证底座的准确安装和机器的可靠性;（3）对于主电机的升降，此步骤主要是将铣削头固定在主电机本体上;（4）在安装上下防护罩时，确保焊接工作有效可靠，然后确保装配工作顺利完成。

3.3防水技术的改进

隧道开挖时，不仅要注意配套措施，还要注意防水。采用盾构可对工作面施加压力，确保水压与土压力之间的平衡，有效控制土层中的水，尽量减少水渗入隧道的可能性。采用盾构施工技术时，首先需要确定盾构机的结构，不同结构盾构的性能也各不相同。比如钢刷密封盾构具有较强的耐水性，能有效地防止渗入地下水。隧道开挖前，应仔细研究和探讨防水问题，采用防水分段结构、外墙防水层涂层、二次衬砌、注浆等各种措施，提高整体工程质量的防水性能。

结束语

地铁工程施工中科学合理地引入和应用盾构法，不仅可以减少对周边环境的污染影响，而且这种技术手段在施工中的准确性普遍较高。施工中虽然存在一定的风险，但只要在实践中，对各环节的技术要点进行严格有效的控制，保证各工序有序进行，有利于为行车效率和施工质量提供保障。

参考文献

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