2018从南京地铁工程分析盾构隧道施工

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　　【摘要】南京地铁工程建设对城市交通运输作出了巨大的贡献，其是现代化城市建设的基础工程之一。地铁工程建设期间会遇到不同的施工难题，若不及时解决处理则会影响到项目建设的进度，给投资建设单位造成较大的经济损失。盾构隧道是整个工程的施工重点，开挖隧道时会受到地下结构的阻碍而降低施工效率。为了保证盾构隧道的顺利施工，本文根据南京地铁2号线施工情况，对盾构隧道典型的施工问题进行详细分析处理。
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　　【关键词】地铁；盾构隧道；施工问题；处理
　　 目前，我国地铁工程基本上实现了自动化施工操作，许多大型机械设备的运用降低了人工作业的难度。盾构隧道是地铁工程建设机械化的主要表现，其通过盾构机械在地下层面实施开挖，并且利用盾构外壳、管片对周围的土层进行支撑，有效防止隧道出现坍塌、沉降、裂缝等问题。
　　一、南京地铁2号线的盾构隧道
　　 南京地铁2号线西延线工程是南京现代化交通的重要枢纽，该地铁工程建设期间广泛采用了盾构隧道施工方法，工程竣工后起到了环保节能、高效运输等多方面的作用。从工程项目建设情况看，2号线工程对于地下隧道开挖施工采用了盾构隧道模式，对维护地铁工程结构发挥了较好的控制作用。监测中发现盾构隧道的管片存在渗漏、裂缝、错位等问题，经过施工单位的及时抢修处理，恢复了隧道结构的稳定性。
　　二、盾构隧道施工的优点
　　 早期受到技术条件的限制，我国隧道施工作业难度较大，普遍存在各种质量问题。新时期地铁工程项目推广之后，地铁施工技术得到了全面发展，盾构隧道成为了地铁建设的新技术。与传统隧道施工相比，地铁工程中引进隧道施工有着多方面的优势，为施工单位的高效作业创造了有利的条件。
　　 1、安全性。对于常见的地铁工程问题，盾构隧道在施工期间会构建相应的支撑体系，有效防止了已开挖隧道的牢固性。如：盾构隧道利用外壳和管片对围岩四周进行支撑，从而防止隧道出现坍塌，为施工人员的作业创造了安全、可靠的施工条件[1]。
　　 2、自动性。随着行业技术的更新发展，机械自动化是盾构隧道施工的最大特点，其摆脱了传统人工开挖的不足，显著提升了地铁工程建设的效果。如：盾构隧道施工中的推进、出土、拼装、衬砌等工艺流程均可通过机械完成，减小了施工队伍的难度。
　　 3、协调性。传统隧道施工对地面震动影响较大，破坏了路面交通的正常运输，对整个城市的交通规划不利。而南京地铁工程引进盾构隧道后，对地面交通运输的正常进行未造成任何影响，也对地下管线进行了有效的保护，从而协调了地铁建设的有序性。
　　 4、高效性。由于隧道开挖属于地下作业，其常会受到地下土层结构的限制而降低作业效率，给施工人员的操作带来不便。盾构隧道推广之后，隧道开挖经过河道、土层时会受到管片的支撑保护，避免了开挖进程受阻，大大提升了隧道施工的效率。
　　三、管片渗漏问题的处理
　　 盾构隧道施工中，管片与盾构外壳共同支撑围岩，有效防止了隧道坍塌事故的发生。但由于施工质量不达标，盾构隧道的管片常会出现渗漏现象，给围岩支撑的安全性造成很大的隐患。尤其是在雨季环境下，管片渗漏的现象更加严重。2号线工程建设期间，技术人员经勘测分析后采取综合性处理措施，有效解决了管片问题带来的不足。
　　 1、钢模。随着地铁工程结构的优化改建，高精度钢模成为了盾构隧道的主要构成。为了避免管片渗漏的发生，施工过程中采用搞精度钢模能有效控制管片结构的牢固性，在雨季渗水量较多的条件下选择钢模保护。另外，对于地下水的渗入，施工单位可通过高精度配合显著改善了管片的紧密性。
　　 2、接缝。管片连接时常由于接缝大小控制不当，造成盾构隧道渗水量增加。在处理管片渗漏问题时必须要全面检查内部接缝质量的好坏，对使用的密封材料性能综合检测[2]。如：南京地铁工程建设初期对管片裂缝采用密封热性材料，经使用发现该材料会影响接缝的防水作用，改换材料之后渗漏现象消除。
　　 3、掘进。盾构隧道掘进机在开挖阶段操作不当，对管片渗漏也会造成不利的影响。如：盾构与管片的位置分布不合理，对管片拼装的质量有很大的影响，极易引起管片错位。为了避免掘进造成的渗漏，在盾构隧道施工时要严格控制掘进速度、受力大小，防止管片受力不均匀出现缝隙后引起渗漏。
　　四、管片裂缝问题的处理
　　 裂缝是管片结构受损的最大病害，管片渗漏的程度随着裂缝的增大也在不断增加，若施工人员不及时处理裂缝则会引起隧道坍塌等安全事故。导致裂缝形成 的因素是多方面的，施工人员应制定针对性的方案处理。对于管片裂缝问题的处理，我们可以从生产、施工等不同的环节分析。管片裂缝问题的处理方法如下：
　　 1、生产阶段。管片生产裂缝处理的方法包括：一是管片脱模以后的养护阶段，对表面裂缝进行有效的保护，防止裂缝扩大；二是28d后在出厂运输、吊卸及拼装过程中发现的微细裂纹，由于该裂缝较小，需通过质量检测制定处理方案。如：开凿法、修补法等，都是常用的裂缝处理技术。
　　 2、清理阶段。一般情况下，盾构隧道拼装之前要进行相应的清理，若清理过程控制不彻底也会引起裂缝。如：管片的环缝夹有泥砂，在掘进时因受力不均匀造成裂缝，破坏了管片结构的稳定性[3]。对清理阶段出现的裂缝，施工人员必须要及时清理管片上的杂质，以防止受力不均造成的裂缝。
　　 3、施工阶段。施工是地铁工程建设的核心环节，盾构隧道施工问题也会造成管片形成裂缝。若隧道周围二次施工不当，会由于隧道的围岩位移、水位降低等因素引起管片裂缝。因此，在盾构隧道施工阶段要控制二次施工，尽可能保证各结构操作一次完成，避免返工返修带来的裂缝问题。
　　五、管片错台问题的处理
　　 错台是由于管片拼接时定位不准所致，主要表现为管片出现明显的位移，影响到了管片配合的质量。管片错台会降低整体盾构隧道的围岩支撑效果，当隧道四周受力偏大时会产生大型裂缝，阻碍了隧道施工的安全进行。对于管片错台问题的处理需从多个方面加强控制，严防管片错位造成的质量问题。
　　 1、壁后注浆。从隧道结构分析，其属于管片衬砌和地层一体化的结构稳定的构造物，管片背面空隙的均匀填充是确保作用外力均匀的先决条件。因而，避免管片因外力作用造成的错台主要是靠壁后及时、充实的填充，在操作时必须要严格管片的受力大小，维持各项受力的均衡性。
　　 2、严格选型。因管片的选型不当导致盾尾间隙过小，在盾尾前进的过程中会使得管片发生错台，甚至管片外壁遭到破坏[4]。施工单位在选择管片材料时要根据隧道勘察的参数选择，确保管片质量与工程实际需要相符合，从而防止后期施工造成的各种质量问题。
　　 3、规范操作。由于操作不当引起管片错台的表现：管片二次补浆的压力过，拼装过程中管片的连接螺栓未拧紧，硬岩段且处于曲线段掘进时姿态调整过猛等，这些都会造管片错台问题的发生。地铁隧道开挖现场，应对施工人员的操作严格规范，避免人为因素带来的质量问题。
　　结论
　　 总而言之，盾构隧道施工是地铁工程建设常用的方式，对保证地铁施工效果有着重要的作用，也是未来地铁项目建设的主要内容。从南京地铁工程施工效果看，盾构隧道也存在自身的缺陷，“管片”出现渗漏、开裂、错位等问题严重影响了工程质量，施工单位必须对常见的隧道问题及时处理。
　　【参考文献】
　　[1]候在平.盾构隧道施工阶段需要防范的病害处理[J].现代交通技术，2010，19（6）：33-36.
　　[2]管天平.国内道路工程常见病害的处理技术研究[J].道路工程，2009，20（16）：21-24.
　　[3]尚伟业.有关南京地铁工程施工技术难点的解决方案[J].管理观察，2010，18（13）：30-32.
　　[4]蒋天琪.从南京地铁工程分析盾构隧道施工的困境[J].市政工程建设，2009，17（10）：9-11.