□文/譚偉姿

盾構(gòu)到達接收是盾構(gòu)法隧道施工的最后一道工序，由于地鐵施工本身的特點，施工風險非常大，處理得不好，很容量出現(xiàn)事故。近年來的地鐵施工總結(jié)出盾構(gòu)機到達二次進洞的施工工藝，這種施工工藝可以極大地降低盾構(gòu)機進洞過程中的施工風險，具有重要的推廣價值。

二次進洞的基本原理

傳統(tǒng)一次進洞的施工方法是盾構(gòu)進入加固區(qū)間后，盾構(gòu)機一次全部推出隧道，中間不停，但由于盾殼與周邊土體之間有縫隙，當?shù)侗P露出洞門后，地下水會順盾殼與周邊土體之間的縫隙向外流出，如果地質(zhì)情況好，加固區(qū)效果理想，施工速度快，可以將風險控制在一定范圍內(nèi)。但實際施工中往往會遇到地下水豐富、地質(zhì)情況不理想（尤其是砂層）、加固區(qū)間存在缺陷的情況。在這種情況下，如果采用一次進洞的方法，安全風險極大，地下水會順盾殼與周邊土體之間的縫隙向外流出，造成水土流失，進而引起地面沉降，造成地下管線破裂及周邊建筑物沉降，引發(fā)一系列的不良后果。

盾構(gòu)機二次進洞的基本思路是想辦法控制住盾構(gòu)機推出過程中順盾殼與周邊土體之間縫隙流出的水，這樣就不會造成水土流失，也就將風險控制住了。主要做法是在盾構(gòu)機刀盤露出洞門之前，在主體結(jié)構(gòu)預埋的盾構(gòu)環(huán)上焊上二層弧形鋼板，二層鋼板之間塞上海綿條（海綿條可以起到阻止水土流失的作用），只要盾構(gòu)機刀盤推出鋼板（一次進洞），立即停止推進，利用盾尾處的管片吊裝孔及鋼板上的預留的注漿孔注漿，將盾殼與周邊土體之間縫隙用漿液全部填充滿，斷絕地下水順盾殼與周邊土體之間縫隙向外流的通道，等漿液達到一定強度后，再將盾構(gòu)機全部推出（二次進洞），從而可以確保施工安全。

工程概況

天津市地鐵9號線SZO標段盾構(gòu)區(qū)間單線全長1 235.2 m，線間設(shè)一條聯(lián)絡(luò)通道與泵房合建。該區(qū)間位于直線上，最大縱坡19.45‰，最小縱坡2‰，線間距為13 m。盾構(gòu)襯砌采用強度等級為C50的鋼筋混凝土預制管片拼裝而成，每環(huán)管片由3塊標準塊、2塊鄰接塊及1塊封頂塊組成。管片采用錯縫拼裝，內(nèi)徑為φ 5 500mm，厚度 350mm，每環(huán)管片寬度 1.2 m。

該盾構(gòu)區(qū)間所處地層為第四系松散沉積層，該層厚度大，其巖性為粘土層、粉土及粉砂。表層為人工填土，因填墊時間短結(jié)構(gòu)密實度不均，大部分表現(xiàn)為相對松散、力學性質(zhì)差，為欠固結(jié)層，故工程地質(zhì)條件差。為了有效降低盾構(gòu)機進洞過程中的施工風險，該區(qū)間盾構(gòu)機進洞采用了二次進洞的施工工藝。二次進洞施工工藝流程見圖1。

圖1 二次進洞施工工藝流程

進洞前的施工準備

加固區(qū)加固效果檢查

地基加固靠近地連墻區(qū)域采用3排高壓旋噴樁，剩余區(qū)域采用14排深層攪拌樁，樁徑φ600mm，樁間咬合200mm，樁長12.7 m。盾構(gòu)進洞前采用垂直取芯的方式對地基加固效果進行檢查，強度達到設(shè)計要求后，才能進行進洞門鑿除，否則應對加固區(qū)間采取補救措施。

盾構(gòu)位置姿態(tài)復測

在盾構(gòu)進洞前100環(huán)對已貫通隧道內(nèi)布置的平面導線控制點及高程水準基點做貫通前復核測量，準確評估盾構(gòu)進洞前的姿態(tài)和擬定進洞段掘進軸線。復核數(shù)據(jù)應通過反復比較，分析誤差是否在允許偏差之內(nèi)，從而正確的指導進洞段盾構(gòu)推進的方向，以確保盾構(gòu)機良好的姿態(tài)進洞，準確就位在盾構(gòu)接收基座上。

接收井內(nèi)盾構(gòu)基座安裝

盾構(gòu)接收基座用于接收進洞后的盾構(gòu)機，由于盾構(gòu)機進洞姿態(tài)是未知的，在盾構(gòu)機進洞前仍需復核接收井洞門中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以稍低于洞圈面為原則），確保盾構(gòu)機進洞后能平穩(wěn)、安全推上基座。

盾構(gòu)基座為鋼結(jié)構(gòu)預制成榀，盾構(gòu)基座位置按洞口實測中心位置和設(shè)計軸線準確放樣，基座安裝時按照測量放樣的基線，兩根軌道中心線必須對準洞門中心且與盾構(gòu)推進的軸線一致，確保盾構(gòu)推進過程中移動軌跡符合施工要求。考慮到盾構(gòu)進洞軸線為－2‰直線和加固區(qū)的盾構(gòu)姿態(tài)控制，盾構(gòu)基座高程按0‰安放；平面以實測洞門數(shù)據(jù)為準安放，吊入井下就位焊接固定。

洞門鑿除

從下到上鑿除地下連續(xù)墻外層混凝土，邊鑿除邊割除外層鋼筋，然后從上到下鑿除兩層鋼筋間混凝土，預留20 cm不鑿除，最后按分塊要求（一般分9塊）將分塊處和吊環(huán)處混凝土鑿至鋼筋。洞門鑿除要連續(xù)施工，盡量縮短作業(yè)時間，以減少土體暴露的風險。

焊接洞圈內(nèi)弧形鋼板圈

由于工作井洞圈直徑與盾構(gòu)外徑存有一定的間隙，盾構(gòu)外徑6 340mm，洞門圈內(nèi)徑6 700mm，間隙單邊18 cm，盾構(gòu)進洞前，為了縮小盾殼與洞圈的間隙、便于塞填海綿條以防止盾構(gòu)進洞時洞圈產(chǎn)生漏水、漏泥等問題，在洞圈內(nèi)焊接一整環(huán)鋼板。下部采用3道1 cm厚10 cm高的弧形板，上部采用2道0.5 cm厚30 cm高的花紋鋼板，鋼板之間填充150mm×150mm的海綿條。為確保盾構(gòu)機靠上鋼板時，鋼板順利外翻，在鋼板一圈以10 cm間距開縫，縫深約10 cm。

洞圈下部是盾構(gòu)進洞的薄弱點，是最容易出現(xiàn)險情的部位，因此在洞圈底部鋼板內(nèi)、外層各加焊1道擋泥板，加焊在洞圈底部6 m弧度范圍內(nèi)；加焊1 cm厚，高10 cm，內(nèi)弧弦長2 m鋼板3道，間距20 cm，用于盾構(gòu)進洞時清理盾構(gòu)底部的泥土便于盾構(gòu)順利騎上基座。見圖2。

圖2 洞圈內(nèi)弧形鋼板、注漿孔、導向軌

盾構(gòu)機一次進洞

在盾構(gòu)切口距洞門地連墻50 cm時，停止盾構(gòu)推進，盡可能出空土倉內(nèi)的泥土，使洞門正面的壓力降到最低值，確?；炷炼撮T的安全。

洞門鋼筋網(wǎng)片拉出完畢后，盾構(gòu)開始推進。由于刀盤已出洞圈，前方無土層存在，故此時推進無出土，每推進1.2 m應立即拼裝管片，盡可能縮短進洞時間。當盾構(gòu)機刀盤露出弧形鋼板后，停止推進，立即在主體結(jié)構(gòu)預埋的盾構(gòu)環(huán)上與盾殼之間焊接一整圈弧形鋼板，焊接完畢后用速凝水泥封堵弧形鋼板、管片、鋼圈之間的縫隙。見圖3。

圖3 一次進洞后弧形鋼板焊接

洞圈封堵完畢后，利用管片吊裝孔進行壁后填充注漿。隧道內(nèi)注漿的同時考慮到漿液有可能順著盾殼和管片間的間隙流出，所以在鋼板上、下、左、右4個位置開設(shè)注漿孔，在洞圈外進行補壓漿。見圖4和圖5。

圖4 隧道內(nèi)襯砌壁后二次注漿

圖5 洞圈外預留注漿孔

盾構(gòu)機二次進洞

一次進洞完成，待漿液達到一定強度后，開始二次進洞。盾構(gòu)正常推進階段是千斤頂頂住管片前進，而此次推進已無管片。故使用頂管法在千斤頂與管片之間加頂管使盾構(gòu)機向前推進，直到將盾構(gòu)機全部推出，二次進洞結(jié)束。見圖6。

圖6 頂管法推動盾構(gòu)機

結(jié)語

考慮到該區(qū)間的地質(zhì)條件，天津市地鐵9號線SZO標段盾構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)進洞左、右線全部采用二次進洞的施工方法，由于在二次進洞過程中采用了注漿的辦法，盾構(gòu)進洞時完全作到了滴水不漏，確保了盾構(gòu)的施工安全與周圍邊建筑物的安全，取得了非常好的效果。

［1］GB 50299-2003，地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范［S］.

［2］張鳳祥，傅德明，楊國祥，等.盾構(gòu)隧道施工手冊》［M］.北京：人民交通出版社，2005.