王靜雅 李偉 王洪志

摘要：通過(guò)闡述盾構(gòu)機(jī)過(guò)站前條件準(zhǔn)備、平移過(guò)站、過(guò)程安全控制、后配套臺(tái)車(chē)過(guò)站等主要過(guò)程，分析過(guò)站途中出現(xiàn)的各種影響因素及解決方法，對(duì)目前逐漸興起的盾構(gòu)施工技術(shù)具有一定的參考意義;區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工時(shí)，當(dāng)施工場(chǎng)地狹小，不具備盾構(gòu)吊裝的條件或由于車(chē)站已經(jīng)封閉、無(wú)法吊入盾構(gòu)機(jī)時(shí)，可采用盾構(gòu)機(jī)空推過(guò)站，將盾構(gòu)機(jī)整機(jī)（或分體）頂推和滑移方式通過(guò)車(chē)站站臺(tái)層的方式，進(jìn)入車(chē)站另一端的始發(fā)位置，直接進(jìn)行下條隧道的施工。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機(jī);過(guò)車(chē)站;施工技術(shù)

隨著城市地鐵建設(shè)的快速發(fā)展，盾構(gòu)施工技術(shù)因具有技術(shù)性高、施工工期短、施工安全可控等特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于城市地鐵建設(shè)。盾構(gòu)法施工作為現(xiàn)代軌道交通和隧道建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)控制和保證地鐵隧道的質(zhì)量、安全起著至關(guān)重要的作用。在地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程中，往往由于受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)完成一個(gè)區(qū)間后要經(jīng)過(guò)某一車(chē)站結(jié)構(gòu)，通過(guò)頂升或平移過(guò)站，減少了盾構(gòu)到達(dá)、解體、吊運(yùn)和再安裝施工工序，極大地降低了工程風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了工期。

一、工程概況

某地鐵四號(hào)線土建11工區(qū)盾構(gòu)區(qū)間包含二區(qū)間：九水東路站～靜港路站～沙子口站。本工程采用鐵建重工公司設(shè)計(jì)和制造ZTE6250型土壓平衡盾構(gòu)機(jī)施工，盾構(gòu)機(jī)在沙子口站端頭下井后向九水東路站方向掘進(jìn)，到達(dá)九水東路站盾構(gòu)井吊出井接收后吊出。

二、盾構(gòu)機(jī)過(guò)車(chē)站施工技術(shù)

（一）盾構(gòu)接收準(zhǔn)備

盾構(gòu)接收前，要求做好端頭地層加固，高鐵站接收端均采用Φ800mm@600mm三重管旋噴樁加固，加固范圍隧道縱向長(zhǎng)度9m，隧道外兩側(cè)各3m。剖面加固范圍為隧道頂板上3m、隧道底板下3m。做好聯(lián)系測(cè)量、洞門(mén)定位、始發(fā)架定位測(cè)量。另外將接收端接收架拆分托運(yùn)至始發(fā)井，兼做始發(fā)架;做好配套的反力架系統(tǒng);盾構(gòu)到位前進(jìn)行洞門(mén)鑿除;做好洞門(mén)防水裝置安裝;地面準(zhǔn)備好負(fù)環(huán)管片、盾構(gòu)出洞應(yīng)急物資及始發(fā)前報(bào)檢工作等。

（二）在始發(fā)井端頭鋪設(shè)軌道

（1）盾構(gòu)機(jī)到達(dá)始發(fā)井后需平移至始發(fā)位置。因此，始發(fā)井軌道鋪設(shè)為地面-下層鋼板-上層鋼板-軌道。（2）下層鋼板選取厚度20mm，尺寸為10.5m×8m;上層鋼板厚度20mm，尺寸10.5m×6m。（3）鋼板之間連接采取焊接的方式，鋼板邊加工45°坡口，鋼板對(duì)接時(shí)焊縫填充坡口，焊接完畢后打磨鋼板平面，打磨標(biāo)準(zhǔn)要求焊縫高度≤鋼板厚度。（4）鋼板鋪設(shè)前應(yīng)對(duì)始發(fā)井底板進(jìn)行檢查，確保底板無(wú)明顯高低落差，保證底板的平整度。如底板高低不平，應(yīng)使用細(xì)沙對(duì)底板進(jìn)行找平。（5）鋼板在底板固定采用焊接方式，與事先底板預(yù)埋鋼板焊接。

（三） 重難點(diǎn)

（1）盾構(gòu)經(jīng)過(guò)區(qū)段，主要為第四系土，由于第四系沉積物形成較晚，大多未膠結(jié)，結(jié)構(gòu)比較松散，屬于軟弱地層，這對(duì)于施工過(guò)程中地層穩(wěn)定性有一定的影響。（2）地層主要由砂卵石土層和泥巖組成，而砂卵石以稍密～密實(shí)為主，局部松散，自穩(wěn)能力差;泥巖主要包括中風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化泥巖兩種，都是極軟巖，并且中風(fēng)化泥巖遇水易軟化。（3）成都地區(qū)地下水豐富，在雨季地下水一般在3.0～4.0m，砂卵石地層滲透系數(shù)一般為18～25m/d，滲透系數(shù)大，施工時(shí)泥巖軟化會(huì)產(chǎn)生隱患。在換刀位置，需對(duì)砂卵石進(jìn)行袖閥管注漿加固，但由于地下水流動(dòng)性大和砂卵石的孔隙率大的特點(diǎn)，導(dǎo)致漿液（單液漿、雙液漿）無(wú)法有效凝固，影響地層固結(jié)效果。（4）卵石層中卵石含量一般在60%～70%之間，粒徑以2～15cm為主，最大粒徑達(dá)20cm。盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，大顆粒切削或者破碎困難，加上砂卵石在掘進(jìn)時(shí)與刀盤(pán)、刀具，輸送設(shè)備以及密封艙內(nèi)壁摩擦?xí)a(chǎn)生較大的設(shè)備磨損，致使長(zhǎng)距離掘進(jìn)面臨較大困難。

（四）盾構(gòu)機(jī)選型

鑒于地層有著較大的滲透性，從經(jīng)濟(jì)性和地層適應(yīng)性方面考慮，最后決定選擇土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)。在施工過(guò)程中，為了增強(qiáng)盾構(gòu)機(jī)的適應(yīng)性，提高施工質(zhì)量，進(jìn)行了盾構(gòu)機(jī)小范圍的適應(yīng)性改造。

三、盾構(gòu)機(jī)平推過(guò)站

（一） 盾構(gòu)機(jī)主機(jī)頂升

橫向平移到位后，在盾體滾輪位置焊接盾構(gòu)牛腿，在牛腿下用4臺(tái)150t千斤頂頂升盾構(gòu)機(jī)至過(guò)站設(shè)計(jì)高度?；掠娩摪鍓K塞墊密實(shí)，基座后端焊接支撐頂至端墻。拆除頂升千斤頂，并割除盾殼與基座的連接鋼板。接收基座前段焊接引軌至標(biāo)準(zhǔn)段站臺(tái)板，在接收基座中間對(duì)稱安裝兩臺(tái)100t千斤頂，確定好支撐反力點(diǎn)，通過(guò)千斤頂頂推盾構(gòu)機(jī)制標(biāo)準(zhǔn)段軌道。

（二）盾構(gòu)機(jī)縱向前移

盾構(gòu)機(jī)總重337t，軌道潤(rùn)滑后的摩擦系數(shù)取0.15，則盾體縱向移動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦阻力為51t，充分考慮其它不利因素，采用兩臺(tái)100t千斤頂頂推，完成盾構(gòu)機(jī)的縱向移動(dòng)。在過(guò)站盾構(gòu)中心線鋪設(shè)過(guò)站滾輪軌道及標(biāo)準(zhǔn)段接收軌道，當(dāng)推進(jìn)距離滿足第一組過(guò)站滾輪焊接位置停止頂進(jìn)，方可焊接第一組滾輪，繼續(xù)頂推到第二組過(guò)站滾輪焊接位置，停止頂推，焊接第二組滾輪。采用兩臺(tái)100t抱軌千斤頂和兩臺(tái)推進(jìn)千斤頂將盾體沿著過(guò)站軌道頂推至始發(fā)端。盾體每縱向移動(dòng)1個(gè)推進(jìn)油缸行程為一個(gè)循環(huán)，通過(guò)交替移動(dòng)反力裝置位置及伸縮千斤頂?shù)姆绞?，使盾體不斷頂推至二次始發(fā)基座上方。

（三）橫向平移前準(zhǔn)備工作

（1）盾構(gòu)機(jī)平推至始發(fā)端頭前先將底板找平，再鋪設(shè)尺寸為10.5m×8m的下層鋼板，并將下層鋼板與底板預(yù)埋鋼板焊接牢固。（2）在下層鋼板表面均勻涂抹潤(rùn)滑油脂，油脂涂抹完成后立即鋪設(shè)尺寸為10.5m×6m的上層鋼板。上層鋼板擺放中心線應(yīng)對(duì)齊盾構(gòu)機(jī)平推線路中心線，按照要求擺放到位后，清除上層鋼板周?chē)嘤嗟挠椭?，?duì)南、北、東三個(gè)邊進(jìn)行焊接。（3）在上層鋼板上鋪設(shè)鋼軌，與站內(nèi)盾構(gòu)機(jī)平推軌道相連接，并將鋼軌與上層鋼板連接牢固。（4）將盾構(gòu)機(jī)平推至上層鋼板，加固過(guò)站托架，并將過(guò)站托架與上層鋼板連接為一體。同時(shí)在始發(fā)井反梁側(cè)布置反力支座。

（四）后配套過(guò)站

后配套設(shè)備由電瓶機(jī)車(chē)牽引過(guò)站。主機(jī)過(guò)站后，在車(chē)站底板鋪設(shè)四道鋼軌，中間兩道為電瓶車(chē)軌道，兩側(cè)為臺(tái)車(chē)軌道，中間軌道為電瓶車(chē)軌道。在車(chē)站接收井口、始發(fā)井口軌道以30‰的坡度鋪設(shè)至底板。將設(shè)備橋橋的前端支撐在一輛管片運(yùn)送車(chē)上，直接利用電瓶機(jī)車(chē)牽引整個(gè)后配套系統(tǒng)向前移動(dòng)。

四、 結(jié)語(yǔ)

綜合各項(xiàng)技術(shù)措施將本次盾構(gòu)連續(xù)下穿運(yùn)營(yíng)地鐵隧道及車(chē)站施工沉降控制的關(guān)鍵因素總結(jié)如下：1）采用高精度、高頻率的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)反饋既有隧道及車(chē)站的變形情況。2）根據(jù)穿越施工的特點(diǎn)和實(shí)際情況，綜合考慮，選擇具有針對(duì)性功能的盾構(gòu)設(shè)備。3）根據(jù)施工工況的實(shí)際情況，合理地劃分施工階段，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施，設(shè)置針對(duì)性的施工參數(shù)。4）除上述技術(shù)措施之外，在穿越施工之前，需對(duì)被穿越的隧道及車(chē)站進(jìn)行詳細(xì)的踏勘、調(diào)查，特別要確定盾構(gòu)掘進(jìn)斷面內(nèi)無(wú)任何障礙物。還需進(jìn)行針對(duì)性的人員組織和設(shè)備情況檢查。

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