中铁三局集团广东建设工程有限公司 广东广州 510000
摘要：近年来，我国城市轨道交通建设发展迅速，但是面临着越来越复杂的周边环境和施工条件，因此研究和制定相应的施工技术和应对措施十分必要。文章根据中铁三局广东公司盾构施工经验，针对盾构施工穿越城市内河、下穿既有隧道以及湖底施工、下穿古城墙等进行分析研究，提出了针对类似情况的应对技术措施。
关键词：盾构；穿越建筑物；河床技术；措施
一、主要技术措施
在近距离穿越建构筑物时，除了地面采取注浆加固等措施外，盾构施工主要考虑对土仓压力、同步注浆压力、推进速度以及盾构掘进姿态的控制几个方面，主要技术措施总结，主要技术措施总结如下：
1、土仓压力
盾构近距离穿越建筑物时，由于建筑物荷载产生附加应力的影响，地层中的应力场发生了变化，因此盾构推进过程中盾构开挖面的土压力也应随之变化。实际盾构推进中根据以上计算得到的土仓压力的增量值，在进入建筑物影响的范围内，开始调整盾构土仓压力。在推进速度不变的情况下，减小螺旋输送机转速。在本研究中仅选取个别区段进行分析，实际推进中应根据现场情况确定近距离穿越其他建筑物时土仓压力调整值，其他控制参数与此相同。
2、注浆压力
盾尾同步注浆具有及时填充盾尾间隙、确保管片衬砌的早期稳定（外力均匀）、防止地层变形的作用。当注浆压力相当于隧道埋深处的地层应力时，对减少地层损失和地表沉降量效果最为显著。
根据本工点计算的沿隧道方向地层中的实际应力随隧道与建筑物的实际位置发生波动。因此，当盾构通过建筑时，应根据以上计算的实际应力增大注浆压力，来控制地层变形，并保证隧道结构质量。
3、推进速度和出土量
盾构推进速度对地面建筑物的隆沉变形有明显的影响。盾构推进速度与土仓正面土压力、千斤顶推力、土体性质等因素有关，一般应综合考虑。
根据以往类似盾构近距离穿越建筑物群的经验，穿越时应控制合理的推进速度，使盾构匀速、慢速、稳定的推进，减少对周围土体的扰动，达到控制地面变形的目的。因此在盾构穿越建筑群施工过程中，盾构掘进速度建议控制在8mm/min～12mm/min，尽量保持推进速度稳定，确保盾构均衡、匀速的通过建筑物群，以减少对周边土体的扰动影响，以免对上部建筑物结构产生不利影响。
在推进过程中，充分做好协调组织工作，尽量避免或减少因出土、机械故障等引起的停顿次数，应尽量保持连续作业。同时，应该把出土量控制在理论值的98%左右，保证盾构切口上方土体能微量压密，以减小土体的后期沉降量，且在施工中保持推进速度与出土速度相匹配，避免由于排土量变化而引起土仓压力变化。实际掘进时推进速度和出土量仍需根据监测情况的参数及时进行调整。
4、盾构姿态控制
盾构推进中，由于掘进过程中开挖面土压力和盾壳外围土压力的不均衡性、地下土层变化及其他方面的影响，盾构机的实际推进轴线无法与理论轴线保持一致。实际施工中盾构机推进方向主要是通过调整推进千斤顶的推力大小来控制的，目前主要依靠盾构机司机的经验来掌握。
因此通过分析实际施工中取得的可靠控制数据，给出不同地质条件下的千斤顶参考推力，为盾构机司机提供控制参考值，能够改善施工环境及劳动条件，避免施工危险及熟练工人不足等因素的影响，从而更有效的实现盾构姿态的控制，使其实际的行进路线与设计路线尽量一致，提高施工质量。盾构穿越河床
二、盾构掘进中须采取措施控制
由于河床处盾构覆土薄，土质软，施工时若措施不当，会造成盾构或隧道上浮、覆盖土冒顶或坍塌，盾构掘进中须采取如下控制：
1、保证开挖面稳定的措施
由于河道部分土质和地下水状况很复杂，在河床部分与驳岸相比，水压力与覆土压力变化更大。为保证开挖面的稳定和上部土体不开裂，根据相对位置的土质情况、地下水位、覆土厚度、上部负载等条件计算出土压力，并作为盾构推进时设定土压。
在盾构掘进过程中，由覆土厚度、土质状况计算出理论设定值，根据信息反馈数据进行调整，保持掘进中的开挖面稳定，对周边天然土层的干扰控制在最小限度。
盾构进入河床浅覆土地段，盾构接近河跨中央覆土荷载减小，开挖面压力的波动范围也相应缩小，因此，控制盾构土仓压力的波动范围控制在-0.02～+0.02Mpa之间。
2、防止盾尾漏浆措施
盾构过河道施工时，为防止因盾尾钢丝刷的损坏或其它原因，造成泥浆或河水涌入盾构及盾尾漏浆必须采取有效措施。
盾构在掘进或停止掘进时，须保持盾尾油脂压力。
提高浆液质量，严格控制初凝时间，在注浆过程中合理掌握注浆压力，使注浆量、注浆流量与掘进速度等施工参数形成最佳参数匹配。
配制初凝时间较短的双液浆，采用壁后注浆堵住漏浆通道。
3、防止河底冒浆措施
控制同步注浆压力，保证盾构上方土体稳定，压浆引起的泥水压力不大于盾构顶部的垂直压力。严格控制同步注浆压力，并在注浆管路中安装安全阀，避免压力过高而顶破覆土。
施工中加强监控，在覆土层较薄的条件下，超量出土会引起河底沉降，形成漏斗通道，危及盾构施工安全。盾构停止掘进时，不超挖，按理论计算量出土，保持开挖面土体的密实；盾构密封仓设定的土压力随盾构顶部覆土变化而相应变化。盾构停止掘进时，控制千斤顶位置不后缩，避免因盾构正面土压力降低造成河底坍塌。
三、总结
因此，盾构在穿越跃进河、河时推进速度控制在2-5cm/min以内；调整盾构切口、盾尾偏差值；在盾构穿越过程中必须严格控制切口土压力，同时严格控制与切口土压力有关的施工参数，如推进速度、总推力、出土量等，尽量减少土压力的波动；严格控制盾构纠偏量；保证盾构机处于良好姿态，减少对土层的挤压和扰动。
参考文献：
[1] 张志冰.软弱地层盾构穿越锚索区域施工技术[J].石家庄铁路职业技术学院学报.2017（04）.
[2] 赵昆.全断面砂层地层盾构穿越风险源施工技术[J].佳木斯职业学院学报.2019（07）.