摘要：在现阶段的城市中，地铁是非常重要的交通工具，地铁施工对周边建筑物影响也越来越大，如何保证周边建筑物的安全，使之满足沉降要求，是施工中一个难题。文章以沈阳地铁九号线盾构过铁路桥为依托，针对该铁路桥周围环境以及地层的复杂性，从控制要点、技术措施、施工监测等方面进行了探讨。结果表明：下穿铁路技术的探究和制定，确保了盾构顺利穿越铁路桥确保了周围环境的安全，提高了工效，为类似地铁施工提供了借鉴和参考。
关键词：地铁；隧道工程；风险分析与控制
引言
随着我国城市化步伐的加快，盾构施工技术在穿越复杂地质施工方面具有极高的安全性和高效性，因此被广泛应用于地铁建设中。其具体采用的施工工艺与传统的暗挖隧道施工工艺存在明显区别，在实际测量中，相对于传统的测量方法，存在密切相关性的同时，也有很多明显的区别之处。本文对盾构施工测量内容和方法进行了概述。
1系统设计目标
针对地铁隧道盾构机施工特点及实际需求，开发一套适用于施工现场使用的、配合施工测量的计算程序，需要具备如下功能：1）手持计算设备，具备一定的防水防尘功能，具备夜光显示功能；2）通过输入基本的测量数据，能在现场实时显示盾构、管片环姿态与空间位置信息；3）能与设计位置比较并计算其偏差；4）满足地铁隧道施工测量的其它实用计算。
2盾构法地铁建设风险特点分析
在采用盾构法进行地铁建设时，由于其技术的复杂性以及其恶劣的施工环境，导致在施工过程中存在诸多风险因素，从而引发施工安全事故。根据工程经验，盾构法地铁施工的风险特点如下。(1)在地铁施工过程中，其工程地质和水文地质条件复杂多变，对工程地区地质条件的变化情况有认识不足的地方，因此导致在盾构法地铁工程建设中风险的存在与发生具有客观性。(2)前期勘察资料的局限性以及地铁设计计算理论的不完善性，导致施工中不可避免地遇到一些意外事故，这使得盾构法地铁工程建设中的风险具有发生的必然性。(3)前期试验数据量少与实测数据的离散性，地层力学特性分布不确定，使得盾构法地铁工程建设中的风险具有预期的可变性。(4)地铁建设过程以及建成后的投运过程中的扰动对地层与周围环境都会造成直接影响。地铁施工还不得不与外部的周围环境发生关系，这使得盾构法地铁工程建设中风险不但具有内部因素的复杂性和多样性，还具有外部环境的层次性和综合性。(5)由于地铁工程施工周期长，参与人员多，在进行工程管理时的关键是对工程参与各方的协调与管理。一旦管理出现混乱，就可能直接引发各类工程事故，造成重大的经济损失和恶劣的社会影响。同时，由于人为的疏忽和大意，也可能会导致在工程建设中发生一些突发性或偶然性事件，因而，工程施工风险的发生具有很大的突发性与偶然性。
3隧道贯通测量风险估计与评价方法
3.1采用专家调查法建立隧道贯通测量风险评价指标体系
在建立风险评价指标体系之前，需要确定各专家的权重，然后对德尔菲法得到的数据采用加权平均法进行处理，即根据各个专家的资历、职称、影响力等因素对各个专家设定相应的权重，再对专家所作出的判断按其对应权重进行累加，得到目标最可能值。将专家分为4类，其中一类专家作出的判断最可靠，数据信息也最真实。地铁盾构隧道贯通测量风险评价指标体系以及后文的比较判断矩阵均应按照此方法实施。
3.2预警系统基本流程
城市地铁盾构施工风险预警系统具体运作流程为，第一步，预警对象的确定与警情的明确。第二步，对警情产生原因进行分析，并找到警源。第三步，设定预警指标阈值，根据警源确定预警指标。第四步，风险分级，即划分风险等级的阈值。第五步，计算单项预警和综合预警指标。第六步，根据预警指标计算风险值，进而将警级与预警信号发出。
3.3盾构拼装方面
在进行盾构施工时，需要盾构机的配合进行，这就会涉及到盾构拼接的问题，一般来说盾构机的头部组装由生产商完成，接着将组装完毕的机器运输到作业现场。但是对于机器的运输来说，需要综合考虑我国道路的运载情况，城市道路较为狭窄，机器的运输主要采用分体运输模式，也就是将盾构机分为四个部分：切削刀盘、上下盾壳以及主机，最后进行竖井拼装。由于单件部分重量巨大，所以对于起重设备的选择往往采用龙门式起重机。对于拼装的过程我们需要严格注意以下几点：（1）对于盾构机座的安装环节，首先需要进行的是对盾构推进轴线的测量，确定始发导口；（2）对于盾壳的吊装，必须保证基座安装准确，保障机器的运行牢靠性；（3）对于主机的吊装，此步骤主要是在主机体上进行刀盘的固定；（4）对于上下部盾壳的安装，确保焊接工作有效牢靠，进而保证拼装工作顺利完成。
3.4限界断面测量
隧道贯通后与地下控制点联测形成附合导线和附合水准，进行严密平差，利用新的坐标成果测量隧道断面。按照设计及规范要求测量横断面及底板高程点，测点为管片接缝处的突出点。由于测量技术越来越先进，为使地铁隧道断面测量更为精准，现阶段采用全站仪自动记录，与计算机构成断面测量系统，可实现室外数据的自动采集，而在室内针对所采集的数据进行编辑，自动形成相应的图表。此法高效快捷，很大程度上提升了工作效率。
3.5风险预警系统的目的
通过风险预警系统，对盾构法地铁施工的风险进行辨识，以及对各种可能存在的风险进行分析，对其可能发生的概率和发生后的严重后果程度给予风险评价。并根据风险等级，决定是否采用降低风险措施或避免风险措施，对于重大风险应制定应急救援预案。
3.6对刀盘和刀具磨损进行有效控制
在进行地铁盾构施工的过程中，我们需要保证在沿途底层作业时刀具不出现磨损的情况，以此推动施工的顺利进行。对于控制刀具磨损的主要方法有以下几点：对于刀具的选择上，需要保证刀具具备较高的性能，也就是选择重型刀具；其次要做好刀具的布置工作，并在一定程度上增加刀具的使用数量，进而提升作业效率；接着需要注意刀具的比例控制，更好适应土地岩层等变化因素；最后需要进行滚刀的改造，进而最大程度保障刀具的使用效果。除此之外，还需要按照相关的法律规定进行刀具的按时更换，保证刀具的磨损在合理范围之内。
结语
综上所述，盾构下穿铁路桥，在保证火车正常运营的情况下，地面及地面建筑物沉降控制符合设计规范要求，满足施工要求，验证了“地面注浆加固+洞内注浆加固”方案，在盾构穿越地面建筑物时方案可行。该技术的研究，有效地解决盾构下穿建筑物（地铁桥）的施工技术难题，为此类施工提供比较安全、有效的施工方法，为后续施工的顺利进行提供强有力的经验依据，对其他类似盾构施工提供较高的借鉴价值。
参考文献
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