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摘要：地铁作为一种重要的地下轨道交通工具，有效改善了人们的交通出行条件，在实际施工中通过应用土压平衡盾构施工工艺，可有效降低地铁施工对于周围构筑物影响，施工效率较高。结合地铁项目周围自然环境，优化土压平衡盾构施工过程，加强各个环节施工控制，不断提高地铁项目施工水平。本文简要介绍了土压平衡盾构施工，分析了地铁工程土压平衡盾构施工技术应用。
关键词：地铁工程；土压平衡盾构；施工
近年来，很多城市的地铁工程快速发展，土压平衡盾构施工作为一项现代化施工技术被广泛地应用在地铁项目中，特别是对于一些复杂、不良的地质环境，土压平衡盾构施工技术效果非常好，在实际应用中结合地铁项目施工设计要求，加强土压平衡盾构施工管理，有效控制施工风险，提高地铁工程的经济效益。
一、土压平衡盾构施工概述
在地铁项目施工过程中，盾构施工技术应用非常广泛，这是一种暗挖施工方法，可以避免由于施工现场土体不良问题而造成地铁项目发生安全事故。盾构包括多种设备，衬砌管片和开挖设备是盾构最重要的部分，在实际应用可结合地铁项目需求，任意拼装衬砌额管片设备，盾构可以利用自身壳体发挥重要的保护作用，从而确保其它机械设备进行安全施工。当前，土压平衡盾构是最常见的一种盾构设备，应用优势非常明显。土压平衡盾构的主轴在电机驱动作用下带动刀盘快速旋转，刀盘旋转过程中不断切割撕裂土体，渣土经过刀盘开口挤压进入土仓，在土仓壁加压作用下渣土和刀盘前方的水和水压力保持平衡，保障开挖面的安全性和稳定性。土仓中渣土通过螺旋输送机排出，使盾构掘削土量和排出土量保持平衡。这种土压平衡盾构施工工艺可以适应多种类性的土体，在具体应用中具有以下优点：其一，土压平衡盾构施工实现了机械化施工，施工人员通过操作机械设备就能够进行施工，节省了大量的物力、财力和人力，施工效率和施工水平较高；其二，土压平衡盾构施工振动和噪音较小，不会影响周围建筑物或者构筑物结构安全，施工工艺也比较成熟；其三，土压平衡盾构不仅能够实现现界穿越，还可以确保土压平衡，具有其它施工技术不可比拟的优势。
二、地铁工程土压平衡盾构施工技术应用
1、工作井加固
根据地铁项目实际情况，有效加固含水地层，结合地层性质，有针对性地对非含水地层进行加固，一方面避免涌水涌入隧道区间和工作井，影响地铁项目施工安全；另一方面避免基坑周围土体坍塌从而损坏地铁围护结构，甚至破坏盾构机。若工作井周围土层比价稳定，盾构设备也保持无水作业状态，在满足地铁项目基坑掘进施工要求的条件下，可不进行加固处理，若施工现场土体不良，应采取有效的加固措施，提高土体稳定性。在地铁项目施工现场水下盾构施工时，可以采用搅拌桩或者旋喷桩等方式进行土体加固，合理控制加固范围，对于围护桩和加固桩之间出现的渗水问题，应及时采取措施，合理搭接加固区相邻桩体，搭接宽度不能超过100mm，在完成加固桩施工以后再开始围护桩搭接施工，从而确保围护桩和加固桩之间实现良好的防水效果，如果仍然达不到防水效果，可以先进行加固桩施工然后再开始围护桩施工，延长加固桩长度到隔水层。完成盾构井加固处理以后，破除洞门围护结构，优化防水结构设置，然后盾构掘进。
2、盾构掘进
（1）始发施工
盾构始发时始发基座往往要承受约束盾构旋转、横向和纵向推力产生的扭矩，因此盾构始发施工之前，应严格固定始发基座两侧，为了避免盾构机使用过程中发生叩头，应结合端头地质实际情况，适当抬高始发基座安装高程，确保始发基座设备的强度和刚度，使导轨保持顺直。在连接后配套设备和盾构主机之前，合理安装及反力架，盾构始发时反力架主要提供反推力，反力架安装设置时，应使始发台轴线和反力架端面保持相互垂直，使隧道设计轴线和盾构轴线保持平行。安装过程中垫实盾构井结构和反力架之间连接区域的间隙，保障反力架脚板的抗压强度。负环管片主要包括负环混凝土管片和负环钢管片，其可以实现反力架和负环混凝土管片的有效连接。
（2）掘进施工
在地铁项目施工现场100m以内做好试掘进，仔细校验盾构施工线路，结合实际施工情况对推进速度进行合理控制，设置最佳推进参数，有效控制土仓的出土量、土压力和渣土状况，根据实际土层状况，科学设定出土量和土压，确保土压平衡盾构掘进施工。盾构施工过程中，根据拼装管片的长度，有效控制出土量，出土量应控制在每环管片的土体体积以内。并且使土仓中保持合适压力，防止发生千斤顶最小或者最大行程，有效控制盾尾间隙，提高盾尾间隙的平衡性，对于施工现场的特殊地段，采用专项控制措施，加强注浆压力、出渣量、土仓压力、掘进参数等方面控制，预先处理障碍物。
（3）到达施工
盾构施工到达前200m位置，精确定位，准确测量，到达前100m位置，再次测量和调整盾构轴线，确保盾构设备准确到达洞门，提前破除洞门，在到达前5环时，及时割除保留结构钢筋，逐渐降低掘进速度，随着土仓土体的减少，适当降低土仓压力，保持合理的刀盘转速，确保盾构刀盘保持合适转速，直到稳定进入洞门。
3、管片安装
考虑到千斤顶接触平面和管片之间的夹角，一旦两者不重合往往会拉裂管片，因此拼装过程中应保持两平面的重合，从下往上进行管片安装，合理控制管片安装时千斤顶的压力，减少压力损失，避免盾构机械设备后退，管片定位以后及时将管片顶紧，拼装拧紧管片，合理控制固定管片接缝张角，保持盾尾螺栓的紧固性，避免造成管片拉裂。
结束语
地铁工程施工工艺复杂，涉及多道工序，土压平衡盾构在地铁项目施工中的应用解决了很多问题，施工效率和施工水平都较高，为了进一步提高地铁工程施工质量，应充分发挥土压平衡盾构施工优势，加强各环节施工管理，消除地铁项目施工安全隐患。
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