一、前言
隨著城市軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展，盾構(gòu)法施工技術(shù)在上海、廣州、深圳、北京、南京等城市地鐵建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)使用的復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)對于軟土及巖石單軸抗壓強度小于80Mpa的硬巖地層施工是完全適應(yīng)的，但是對于長度超過100米、巖石單軸抗壓強度超過100Mpa的地層，在國內(nèi)用盾構(gòu)法施工還沒有先例，在國外也沒有這方面的成功經(jīng)驗報到。
廣州市軌道交通三號線【大石南～漢溪站～市橋北區(qū)間】盾構(gòu)工程，其中左右線隧道共有427.5m巖石單軸抗壓強度達(dá)118Mpa的硬巖地層，存在較大的施工難度。為減少施工風(fēng)險，拓展土壓平衡盾構(gòu)在較長距離與硬巖地層中的施工配套技術(shù)，開展了專項科研課題研究，采用了鉆爆法開挖與初期支護(hù)、盾構(gòu)空載推進(jìn)拼裝管片通過、管片背后吹米石與注漿結(jié)合的新工藝，并取得了圓滿成功。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)形成本工法。
二、工法特點
1、將鉆爆法施工與盾構(gòu)法施工相結(jié)合，局部硬巖地段用鉆爆法開挖支護(hù)、盾構(gòu)法襯砌，極大地拓展了盾構(gòu)法施工的適用范圍。
2、避免了盾構(gòu)法在巖層太硬、距離偏長的地層中施工對設(shè)備的損壞和對盾構(gòu)法應(yīng)用的限制。
3、施工速度快、工期效應(yīng)明顯。盾構(gòu)拼裝管片通過硬巖段可以達(dá)到平均每天11米的施工進(jìn)度，其綜合進(jìn)度比盾構(gòu)法在一般軟巖地段的進(jìn)度還快。
4、避免了盾構(gòu)在巖層段掘進(jìn)時的刀具磨損及意外破壞。相比之下有較大成本節(jié)約，效益好。
5、工藝可操作性強，在只要采取相應(yīng)方法和措施滿足城市環(huán)境條件即可推廣使用。
三、適用范圍
本工法適用于采用盾構(gòu)或雙護(hù)盾TBM施工的城市地鐵、鐵路、公路、水工隧道等地下工程中有較長距離硬巖地層的地段。
四、施工工藝
(一) 工藝原理
在盾構(gòu)到達(dá)硬巖地層前，利用鉆爆法開挖硬巖地層并進(jìn)行必要的初期支護(hù)，隧道底部施作弧形鋼筋混凝土導(dǎo)向平臺。盾構(gòu)在導(dǎo)向平臺上空載推進(jìn)、拼裝管片通過，管片背后與鉆爆法初期支護(hù)間的空隙利用吹米石與注漿結(jié)合的方式充填密實。達(dá)到全隧道的凈空、結(jié)構(gòu)和防水設(shè)計一致。
(二) 施工流程
施工工藝流程圖見圖1。
(三) 施工方法
硬巖段鉆爆法施工視情況有先于盾構(gòu)法施工和后于盾構(gòu)法施工兩種情況，后者對工期和已施工的相鄰段隧道結(jié)構(gòu)安全影響很大，需采取相應(yīng)有效措施。本文所述的內(nèi)容為前者。
硬巖段鉆爆法開挖、盾構(gòu)法襯砌涉及不同的方法和較長的施工區(qū)段，其縱斷面示意參見圖2。
1、硬巖段鉆爆法施工
硬巖段隧道斷面一般設(shè)計為圓形（隧道結(jié)構(gòu)示意見圖3），采用新奧法原理設(shè)計、施工。根據(jù)盾構(gòu)通過的需要，將硬巖段鉆爆法施工段分為盾構(gòu)通過段和盾構(gòu)接收段。
