南京地铁过江段盾构施工技术分析

南京地铁过江段盾构施工技术分析

卜璟

南京市轨道交通建设工程质量安全监督站， 江苏省南京市 210000

摘要：地铁工程领域中盾构施工属于主流性的技术措施、施工方法，具有一定的应用价值、应用优势，尤其是在过江段的区域，合理使用盾构施工技术，不仅可以预防因为地表沉降带来的影响，还能维护周围建筑物的安全性。针对于此，下文研究南京地铁过江段的施工，提出盾构施工技术应用建议，旨在为增强工程施工效果提供保障。

关键词：南京地铁；过江段；盾构施工技术

南京地铁过江段的盾构施工发展过程中，应结合现场情况准确应用盾构技术增强过江段的地铁施工效果，避免受到不利因素、不良现象的影响发生过江段的质量问题或是其他问题，切实发挥盾构技术的应用价值、作用优势。

1 工程概况分析

南京中间风井、江心洲地铁站区间起点的历程是右 ，终点区域是右 ,整体的长度是3598米，属于单洞双线类型的断面结构，使用盾构施工技术。该工程区域跨越长江的江段，是梅子洲的区域江段，施工长度大约是21千米左右。同时，跨越了地表与地下建筑物，主要就是周围的自来水厂、民房建筑物，跨越施工的过程中，盾构掘进会受到诸多因素的影响，如若不能严格执行管理工作、控制工作，就很容易引发盾构方面的问题和不足。因此，在南京地铁过江段的盾构施工过程中，需要结合始发区域、浅层覆土区域和过江段的区域情况，采用先进的技术、工艺，保证盾构施工的质量和成效。

2 南京地铁过江段盾构施工技术的应用措施

2.1 始发区域到浅层覆土区域的盾构施工

2.1.1 预防问题

本工程中的始发阶段、到达阶段的覆土层的厚度很小，竖向压力很低，盾构推进施工操作期间很容易出现“上漂”的问题，也容易引发冒浆的现象，对泥水的平衡性、稳定性造成破坏性影响，为后续的切口水压力的控制带来极大难度，也很容易出现顶部区域的土体坍塌现象、凹陷现象，难以平衡性控制地表沉降。因此需要结合现场的情况，因地制宜运用先进的盾构技术措施^[1]。首先，浅覆土的区域盾构工作中，由于难以控制轴线、沉降，因此，可以利用土体加固的方式，提升结构的强度和稳定性，预防发生问题，同时还需着重对施工参数优化处理，严格调整盾构的速度、参数等，创建较为平衡的泥水结构，以免发生质量或是缺陷问题。建议在土体加固的工作中，运用三轴深搅拌桩的形式，在端头的位置加固处理，借助高压喷射状的形式修补端头区域，联合性的使用冷冻法实现补充加固的目的，在降压方面可利用降压井的形式操作。完成端头加固工作之后应重点在加固区域范围之内采用垂直取芯的方式处理，在洞门的位置平衡性、均匀性设置水平探孔，便于严格、全面对加固工作效果进行检验检测，一旦发现问题，就要继续进行冷冻处理，达到标准要求之后才能允许操作。

2.1.2 有效控制切口水压

在盾构推进到覆土很浅部分的时候，切口水压的严格管控非常重要，主要因为在水压过高的情况下，会导致土地受到一定的扰动性影响，土体结构的自稳定性也会有所降低，所以，必须严格控制切口水压力，通常情况下，需要将其维持在+10MPA上下，安排专业的人员操作。同时应注意掘进的工作中，保持加固结构具备一定的强度、稳定性，将泥水的压力控制在合理范围之内，按照监测的数据信息及时发现问题、及时作出调整^[2]。

2.1.3 掘进速度与注浆

掘进速度的管理工作中预防出现速度过快的问题，避免对区域范围内的土体结构造成扰动，严格管理出土的数量、泥浆的数量，避免出现超欠挖的问题，尽可能将掘进操作的速度维持在每分钟20毫米之内。其次，壁后同步注浆的操作环节中需充分发挥注浆的围岩孔隙填充作用，不断的改善围岩力学性能，增强土体结构的稳定性程度，同时严格管理注浆的压力指标，以免因为压力过高出现土体破坏的问题，尤其在覆土很浅的区域，必须预防因为注浆压力过高使得土层被冲破。另外，还需强化泥水质量方面的管控力度，在正面土体区域设置支护结构避免发生地面冒浆的问题，可使用重浆推进的形式处理。对于泥水的比重来讲，应控制在每立方厘米1.27克左右，粘度在标准范围内，为保证泥水的质量，还需增加测试频率，动态化监测是否有泥浆质量问题，确保后续工作的稳定实施。

2.1.4 严格控制盾构平面高程

盾构机械设备的掘进环节中，维持在平稳、匀速的状态，以免因为速度过快出现超挖现象、欠挖的问题，避免导致土体出现扰动的现象。在盾构推进到浅埋区域以后，为预防因为“上漂”导致发生高程偏差、平面偏差的现象，应严格监测和控制高程的状态，偏差维持在30毫米之内。另外，在监测工作中要求技术人员重点预防出现不均匀沉降的现象，保持均匀的掘进速度、力度，避免扰动过高的问题，借助注浆加固的措施降低扰动现象，避免发生不均匀沉降的后果^[3]。

2.2 穿越长江、水厂、江心洲居民建筑物的盾构

本工程项目施工的过程中，盾构机械设备掘进会穿越长江防洪大堤的部分、江心洲的居民建筑物部分、浦口区的自来水厂部分，其中，长江大堤属于非常主要的防洪核心工程，二级保护等级，江心洲的民房建筑物非常密集，数量多，自来水厂也是很重要的饮用水供应场地，所以，在盾构施工期间必须确保不会对周围区域的建筑结构造成影响，对地面沉降有效控制，避免引发严重的后果。

2.2.1 穿越自来水厂的盾构

工程施工的过程中穿越自来水厂沉淀池部分，应在盾构的顶棚区域设置注浆加固的结构，延长隧道轴线方向的40米进行加固处理，隧道中心两侧区域加固15米，顶棚区域的加固厚度维持在2米，加固的范围是隧道上面的半圆区域。加固操作的过程中，所有浆液都必须符合要求，水泥浆液、水玻璃双浆液的体积比例控制为1:1，注浆操作期间压力维持在0.5mpa之内，加固之后所有土体结构的强度超出标准范围，对于土体沉降来讲，每15天的沉降量维持在0.5毫米之内，在此情况下可停止注浆加固，如果不能达到沉降量的控制标准就要继续注浆加固^[4]。

2.2.2 穿越长江大堤与民房建筑物的盾构

穿越这两个建筑物结构的过程中执行盾构工作，应该沿着隧道方向的10米范围、和隧道相互垂直方向的20米范围加固处理，将隧道下加固工作的深度控制为2米左右，借助三重管高压喷射状的形式操作，桩体之间相互的搭接长度为500毫米，使用的水泥数量为每米270千克。加固工作完成之后，28天无侧限抗压强度数据值维持在0.8mpa以上，渗透性的系数控制为每秒 厘米，在一定程度上还需增强所有加固土体结构的均匀度、自立性，加固之后有关部门认可的情况下，盾构机设备到达现场进行施工，所有建设工作符合标准。

结语：

综上所述，南京地铁过江段盾构施工的过程中，由于初始阶段到浅层覆土阶段、过河阶段的施工存有很多难点、不足，容易导致工程项目的建设质量受到影响，周围区域的建筑物受到扰动，不利于工程项目建设发展。因此，在实际盾构施工期间应按照现场区域的状况，完善过江段的施工计划方案，增强盾构掘进的稳定性、强度、安全性。

参考文献：

[1] 张美聪. 南京地铁十号线长江隧道总体方案设计研究[J]. 西部探矿工程,2019,31(12):172-175,181.

[2] 吴言坤,周诗涵,陈健,等. 武汉地铁8号线越江泥水盾构土岩复合地层刀具磨损分析[J]. 隧道与地下工程灾害防治,2020,2(3):30-35.

[3] 马学勇,张巍,任家涛,等. 单圆双线地铁隧道基底粉细砂层动力响应分析[J]. 防灾减灾工程学报,2019,39(1):106-116.

[4] 潘嘉铭. 基于非侵入式随机方法的盾构隧道可靠度分析[D]. 江西:南昌大学,2018，23（45）155-189.
卜璟，男，汉族，籍贯：浙江嘉善 生于：1980-02，工作单位：南京市轨道交通建设工程质量安全监督站，单位省市：江苏省南京市，单位邮编：210000，职称：高级工程师，研究生学历。