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1、对我国当前盾构施工技术存在问题的探讨建材与装饰2008年1月中旬刊张智1施工技术比较我国城市轨道交通地下工程的建设,就地层特性,可分为4大类:①以砂卵层为主,如成都、北京等地；②以岩层为主,如重庆、青岛等地；③软弱地层与岩层(风化岩层)交变,如南京、广州等地；④软弱地层,如上海市,隧道和地下车站修筑在软土层中。由于地质条件不同,所采用的施工方法差异较大,这就造成了我国城市轨道交通建设中工法多样性的特点。我国城市轨道交通的施工先后采用了明挖法、矿山法、暗挖法、盖挖法、盾构法等施工技术,有的已经达到了国际先进水平。（1）明挖法需要在隧道
2、沿线占用比较多的施工场地,在城区交通流量大,道路狭窄的情况下,已经基本无法满足其施工场地要求。施工场地暴露,对周围地区的环境影响大,无法满足环保要求；（2）矿山法虽然占用施工场地较小,但其施工所造成的地表沉降较难控制,通常情况下,对地面建筑物及地下管线都有一定的影响甚至造成破坏。同时,施工必须确保开挖面无水作业,因此需要在沿线普遍降低地下水。降水施工需要在地面施工大量的降水井,不仅提高了工程造价,还造成了对地下水的污染,而且在城区道路狭窄和地面建筑物密集区,没有施做降水井的条件。由于人工开挖和支护,因此施工进度慢,作业效率低,劳动强
3、度大,安全性差。施工的防水质量不易保证。施工对地表沉降的控制难度较大,尤其是在不良地质段或地面房屋密集区施工时,很难将地表沉降控制在较小范围内；（3）暗挖法虽然地面干扰小,造价低,但机械化程度低,进度慢,劳动强度高,环境恶劣,风险大；（4）盖挖法虽然占用场地时间短,对地面干扰小,安全,但施工工序复杂,交叉作业,施工条件差。它多用于修建地铁车站；（5）盾构法对城市的正常功能及周围环境的影响很小。除盾构竖井处需要一定的施工场地以外,隧道沿线不需要施工场地,无需拆迁,因而对城市的商业、交通、住居影响很小。可以在深部穿越地上建筑物、河流；在
4、地下穿过各种埋设物和已有隧道而不对其产生不良影响。施工一般不需要采取地下水降水等措施,也无噪声、振动等施工污染。可根据施工隧道的断面大小、埋深条件等施工隧道特点和地基围岩的基本条件进行设计、制造或改造盾构机,所以此法是适合于某一区间的专有方法。此外它的施工精度高。如管片的制作精度几乎近似于机械制造的程度。由于断面不能随意调整,对隧道轴线的偏离、管片拼装精度也有很高的要求。可以看出,盾构法对地面结构影响可能性最小；对环境无不良影响,地下水位可保持；对工作人员较安全,劳动强度低,进度快；机械化程度高；隧洞形状准确；质量高,衬砌经济。2我
5、国盾构技术的发展正是由于盾构施工的这些优点,使得这项技术已经发展、细化为大量、复杂的施工技术,并逐步在实际工程上广为利用。盾构法在国际上起步较晚,但近年发展较快。我国盾构法隧道施工技术近年来也有了较大的发展。国内盾构技术发展开始于20世纪50年代,首先应用于修建煤矿巷道,1963年上海结合地下铁道的筹建,开始开发盾构技术,并于1990年开始在地铁一号线大量引进盾构进行施工。1991年上海地铁1#线引进法国FCB公司的7台土压平衡式盾构,采用大刀盘开挖、螺旋输送机排土,同时备有同步压浆、计算机控制系统等,性能比较完善。上海利用这7台盾
6、构机建成地铁1#线区间隧道,全长18.5km。该盾构直径为6.2m,混凝土管片厚度0.35m,每环6块,环宽1.0m。隧道经过淤泥土和淤泥质亚粘土,覆土深度5～18m,盾构进尺为4～6m/d地面沉降控制在10～30mm。该工程于1995年4月10日正式全线试运营,为我国在含水软土地区的城市中修建隧道提供了宝贵的经验。经过多年的发展,在上海等软弱地质条件的盾构施工技术已相当成熟。近年来随着我国综合国力的提高,很多城市大力发展地铁,如北京、上海、广州、南京、深圳等城市,到2003年以上述城市引进了近40台盾构用于地铁施工。目前,国内许多
7、城市的轨道交通建设采用了盾构施工技术。如北京市南北交通路网中的北京地铁五号线工程,线路全长27.6km,南起丰台区的宋家庄,北至昌平区的太平庄,途经天坛、东单、雍和宫和和平里等重要地区,就是采用盾构法施工技术。3我国盾构技术需要解决的主要问题任何新技术的开发、产生要根据市场需求和国情,进行仔细的论证。就目前我国盾构技术在城市轨道交通系统建设使用的情况而言,一些问题的解决、新技术的开发将成为当务之急。（1）研究盾构机,生产国产盾构机。目前的盾构机以进口为主,这就增加了盾构法施工的费用。在如今经济迅猛发展的形式下,应将盾构机的生产转为国
8、内为主。（2）在国产盾构机还没有被接纳的情况下,造价的问题同时使得盾构机的反复使用变得明显。盾构机是根据施工隧道的特点和围岩情况进行设计、制造。盾构机必须根据施工隧道的断面大小、埋深条件、地基围岩的基本条件进行设计、制造是适合于某一区
