盾构施工质量控制重点及措施

盾构施工质量控制重点及措施

发表时间：2018-10-01T14:11:08.990Z 来源：《基层建设》2018年第26期作者：王儒奇

[导读] 摘要：盾构法是暗挖隧道专用机械地面下隧道施工的一种方法，作为一种最安全、最快速、最环保、最省力的隧道挖掘技术，机械程度高、施工速度快，在隧道施工中被广泛应用。

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摘要：盾构法是暗挖隧道专用机械地面下隧道施工的一种方法，作为一种最安全、最快速、最环保、最省力的隧道挖掘技术，机械程度高、施工速度快，在隧道施工中被广泛应用。掌握隧道施工质量控制重点和方法，最大程度的降低施工中的隐患和问题，对提高隧道工程施工的质量有着一定的促进作用。本文对隧道盾构施工技术及质量安全控制进行了分析探讨。

关键词：盾构法；隧道；施工；质量控制；措施

引言

在隧道施工过程中，盾构施工的目的是为了使盾构运动轨迹符合设计轴线容许偏差值范围内，达到隧道衬砌拼装在理想的位置上，盾构法施工技术在隧道施工中普遍使用，单盾构法施工中还存在一些问题，加强隧道盾构法施工质量控制措施的探讨，对有效促进施工质量提升有着重要的参考作用。本文对隧道盾构施工技术及质量安全控制进行了分析探讨，以期能更好的促进隧道施工质量的提升。

1盾构施工法概述

1.1盾构法施工原理。隧道使用盾构法施工的目的是通过借助盾构的保护安全实施地层开挖和完成衬砌支护等施工。盾构法有着相对繁杂的结构，包括安装与拆卸、地层开挖与促进、衬砌支护拼装和防水等多个环节的施工工序。借助盾构机不仅能有效控制开挖面和周围土体不出现失稳坍塌，而且能通过隧道掘进和出渣，在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，不用扰动周围土体就实现隧道的修筑。顾名思义，“盾”指的是控制开挖面稳定性的压力舱和刀盘、支护周围土体的盾构钢壳；“构”指的是构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。盾构法作为隧道施工常用的一种方法之一，目的是最大限度的不扰动周围土体而完成地铁隧道施工，尽可能降低对周围建筑物和周围环境的影响。盾构法在隧道施工应用中，通常要在隧道内部一端建造起基坑，在基坑内部安装盾构机，然后内部开挖一条能容纳装配式衬砌的土体，安装盾构反力架等设备，使盾构架产生稳定的外部支撑，利用盾构架的盾壳保护，使用千斤顶等设备将切口环向前嵌入土层中，在盾构架掩护下地层实施开挖和衬砌装配工作，通过衬砌环上千斤顶本身的推力辅助盾构架克服掘进中的土层阻力，确保盾构架保持前进。

1.2盾构施工的主要阶段

盾构施工根据时间顺序可以划分为三个阶段，分别是始发作业阶段、盾构掘进阶段和盾构到达阶段。盾构施工始发作业阶段主要完成盾构工作井建造、进洞口土体加固、盾构掘进机安装等主要工作；掘进阶段主要事实初推段掘进施工、盾构连续掘进施工和掘进机设备转换等主要工作；盾构到达阶段主要是完成接收井洞口土体加固、盾构机拆卸运出地面等工作。

2盾构施工常见质量问题及原因

2.1管片渗水问题。出现此问题有以下几方面原因。一是管片自身质量不过关。管片出厂如果密封垫沟槽部位处的混凝土不密实，有气泡或水泡缺陷，水会经过密封垫从气泡水泡处渗水导致管片漏水。二是管片止水条脱落。管片生产过程中发生碰撞容易造成止水条脱落、断裂，密封垫无法闭合达不到防水效果，从而致使管片渗水。三是管片与盾构表面不光滑，会导致拼装质量不高，相邻管片止水带不能处于吻合密实状态，导致管片出现漏水。四是管片衬背注浆质量不高。管片衬背注浆不饱满会导致管片密封条不严实，容易在密封垫压实薄弱点发生渗漏。

2.2进出洞段隧道质量问题。进出洞段成型隧道出现质量问题的原因主要有两个方面，一是负环管片质量不合格，有时管片配筋率较低或使用老旧管片，盾构始发时容易出现异常导致破损现象。当负环破损或变形时，前几环管片也会容易发生破损、错台。二是在出洞环节，多是盾构组装调试刚刚完成，很多环节的磨合还不理想，盾构施工相关参数有时会出现与实际地层不匹配现象。

2.3联络通道处成型隧道质量问题。联络通道处于隧道最低点，通常“V”型纵坡设计隧道区间的联络通道处于隧道纵坡拐点处，当隧道区间平面曲线处于该曲线上时，对线型控制最为不利，容易出现盾尾内的管片脱出盾尾后的管片，出现错台、错缝、挤裂等现象。

3提高盾构法施工质量的有效措施

3.1设计科学合理的施工方案。盾构法施工有着十分严格的要求，必须按照图纸规定要求进行设计和统筹，制定科学可行、有效的组织方案，共同促进施工高质、高效进行。要科学编制盾构施工组织设计方案，做好进度设计，明确施工技术，做好全面规划，技术准备、物资准备、劳动组织准备、施工现场准备和施工场外准备等，要科学合理布置施工力量，确保制定方案的可操作性和科学合理性。同时要制定科学的施工进度，确保始发作业、盾构掘进和盾构到达三个阶段都能做到充分准备。施工人员要熟悉设计内容，掌握施工的内容和任务，严格按照施工计划进行施工。

3.2隧道盾构施工正常掘进阶段。盾构法隧道正常掘进阶段要严格管理，根据盾构法施工技术和工艺要求，抓好盾构施工中的每一项参数控制，比如隧道促进轴线、拼装管片质量、壁后同步注浆、地面沉降监测、设备维护和检修等环节要严格控制技术和工艺，确保盾构按照掘进进尺的控制目标平衡、稳定地掘进。

3.3盾构法隧道盾构机进井阶段。进井阶段也指的是贯通掘进阶段，需要严格控制好隧道推进轴线，对测量进行加密，确保盾构机成功进入工作竖井。要科学地对推进压力和速度进行控制，并采取有效措施根除管片渗漏问题，防止坍塌与施工安全事故的发生。

3.4选择科学的施工工艺和盾构掘进参数。选择施工工艺和掘进参数，要综合考虑隧道工作面的地质与水文地质条件，要加强地质与水文地质条件的勘测，详细的了解和掌握隧道施工现场环境特点及周围环境特征，根据测量的准确数据，科学的选择合适的施工工艺和掘进参数，确保能高效掘进，最大限度的减少对周围环境的影响。

3.5成型管片错台防控措施。首先要进行浆液调整，确保管片脱出盾尾时产生的空隙量和注浆量能处于平衡状态，防止壁后浆液被水稀释降低功效；二次注浆时要使用配比合理的水泥、水玻璃双浆液；拼装管片前要清洁拼装位置和前一环管片迎水面与盾尾间隙中的杂物，拼装管片要严格按照拼装流程和安装方法，安装到位时要放缓动作，防止已定位管片受到撞击，同时要科学的选择管片型号。

3.6控制好纠偏与进度。盾构设备在掘进过程中，要控制好掘进纠偏，分片、分段检测施工相关数据、参数，通过详实的监控数据对盾构姿态进行实时调整，进度一般控制在每分钟4转左右，最大限度的对隧道施工现场进行保护，提升掘进的效率和质量。

4结语盾构法施工以其对地面干扰小、速度快、安全、机械化程度高等优点，成为隧道施工中最常采用的方法之一。盾构掘进机在施