唐毅雨 中鐵二十二局集團有限公司工程師

1 工程情況

工程為成都軌道交通18 號線，貫通老城中心、天府新區(qū)南北，與天府國際機場城軌快線相連，具有較強的綜合功能。該線路從火車北站起，途徑老城區(qū)中心、中央活動區(qū)、天府新城及空港新城，到簡陽南站止。該線路分3 期建設，包括北延段和臨江段。北延段包括火車北站至火車南站，總長度10.985 km，施工采用全地下敷設方式，其中共設置3 個車站，換乘站均為地下?lián)Q乘。車站區(qū)間設置一處風井，火車站北站至升仙湖主所電纜通道為35 kV。臨江段包括機場北段、臨江站及臨江停車場站，總長度4.373 km，敷設方式為全地下方式，換乘站設置1 座，臨江停車場設置1 座，風井設置兩處。整體線路設置6 段區(qū)間，為盾構法隧道，采用DN8600 大盾構方式進行施工。

本工程建設過程采用總承包方式，由中國鐵建股份有限公司、中鐵十五局、中鐵十八局、中鐵二十二局、中鐵城建、中鐵建設及中國鐵建電氣化局共同參與建設。中國鐵建股份有限公司為主要牽頭企業(yè)，成立中國鐵建城市軌道交通18 號線三期工程施工總承包項目部，總共包括4 個土建工程區(qū)域、2 個軌道工程區(qū)域以及1 個機電工程區(qū)域。

2 盾構區(qū)域施工技術

2.1 盾構施工準備

2.1.1 地面準備工作

在進行盾構施工前應先明確施工現(xiàn)場用水、用電、通風及照明等方面的情況。進行施工時，應強化施工材料及設備的管理，并確保連接構件及管片存儲量可以滿足工程建設需要。井上及井下施工前，應先做好測量控制并做好復檢工作。車架到達安裝位置后，應保證井下電纜和管路的安裝效果[1]。在進行隧道沿線工程施工及盾構施工時，應做好管線情況調(diào)研及收集工作，基于此設置檢測點。若施工地點地層結構相對復雜，應根據(jù)實際情況做好鉆探、土工試驗及原地測試等工作。

2.1.2 技術準備

相關人員應爭取在最短的時間內(nèi)做好測量樁點交接位置確定工作，并做好交樁點位置二次檢測，將測量成果報給施工監(jiān)理部門及業(yè)主進行審核[2]。正式施工前，應再次審核圖紙及相關資料，并確保施工技術與規(guī)范相符，在此基礎上完成施工組織工作并對施工方案進行調(diào)整與優(yōu)化，確保其可行性。根據(jù)工程現(xiàn)場情況，項目組制定質(zhì)量管理、進度管理及安全管理等方面的制度，將其全面落實。同時，技術管理人員在了解施工人員實際情況后做好專業(yè)知識和技術等培訓工作，通過培訓工作提升施工人員的專業(yè)水平及操作技能[3]。此外，技術管理人員應認識到技術交底工作的重要性，在保證技術交底工作效率的基礎上做好檢驗工作，從而確保工程建設效果。

2.2 盾構機拼裝流程

始發(fā)井底板放置的始發(fā)臺精確定位及后配套拖車處的軌道鋪設完成后，方可將盾構主機吊運下井拼裝。后配套拖車的拼裝順序為：拖車起吊→輪對安裝→拖車下井→皮帶機架下井→風管下井→拖車后移。各節(jié)拖車的下井順序為：七號拖車→六號拖車→五號拖車→四號拖車→三號拖車→二號拖車→一號拖車→連接橋。主機的下井順序為：螺旋輸送機→前體→中體→刀盤→管片安裝機→盾尾。

2.3 盾構進出洞地基施工及加固施工

2.3.1 盾構進出洞地基加固施工

車站端頭井和盾構區(qū)間施工段為砂層。此種地質(zhì)條件下，土體在刀盤擾動下會增加進出洞施工風險發(fā)生率，因此在盾構機進入前應先加固井隧道周邊土層。加固時可以將漿液灌注到Φ108 大管棚與管棚中，并進行地面注漿及靠近洞門位置十環(huán)二次注漿[4]。

2.3.2 盾構機施工

盾構機施工主要包括加固端頭地層、盾構機始發(fā)托架安裝、盾構機安裝到位、反力架安裝、洞口密封簾布膠板安裝、負環(huán)管片拼裝、盾構機試轉(zhuǎn)、洞口處理以及盾構機加壓作業(yè)面施工等。制定反力架與拼裝負環(huán)管片方案一并落實，利用車站進出口出土，并使用拖車將其運送到隧道中使用。

盾構初始掘進技術關鍵點有以下內(nèi)容。

（1）確定反力架、始發(fā)臺及首環(huán)負環(huán)管片位置并保證安裝的精準度，從而確保盾構始發(fā)方式滿足隧道設計線形要求。

（2）確定第一負環(huán)管片位置時應確保后端與線路中線的垂直度，負環(huán)管片拼裝時采用通縫拼裝方式。將管片支撐點安裝到盾構接尾部并做好管片定位工作；在負環(huán)管片安裝前可以確定其在盾構機尾部內(nèi)側(cè)安裝位置，并確定封頂塊偏轉(zhuǎn)角度，確保管片安裝位置符合掘進要求。

（3）在安裝管片時若支撐力不滿足要求，可以采用方木進行加固。

（4）完成負8 環(huán)管片拼裝后，可以推進油缸將管片推出盾尾部，并在管片位置增加推力，將產(chǎn)生的壓緊力施加到反力架上，然后再安裝下一環(huán)管片。

（5）管片到達盾尾部時應進行支撐加固并避免管片出現(xiàn)下沉或失圓現(xiàn)象。同時在推進盾構機時多會產(chǎn)生偏心力，因此應確保支撐應力的穩(wěn)固性。

（6）控制始發(fā)階段推動及扭矩并確保不同部位使用效率。掘進中推力不應大于反力架承受力，推力下刀切入地層產(chǎn)生的扭矩不得超過反扭矩。始發(fā)施工時推力相對較小、地層過軟應避免盾構低頭現(xiàn)象。盾構設備安裝前應先將油脂涂抹到軌道位置，從而降低盾構過程中的阻力；將油脂涂抹到始發(fā)刀頭與密封裝置上，可以避免刀頭給洞口裝置帶來損壞。

（7）采用水平運輸?shù)姆绞酵瓿稍恋倪\輸[5]。

2.4 掘進施工工藝

將100 環(huán)試掘進過程中所積累的經(jīng)驗作為正式掘進施工的依據(jù)，同時強化施工過程監(jiān)測并對施工工藝進行優(yōu)化，有效避免地面沉降現(xiàn)象。掘進過程中，應對掘進里程進行控制，并采用三維坐標對工程測量結果進行核算。若軸線出現(xiàn)偏差，應及時進行調(diào)整，將偏差控制在50 mm 以內(nèi)。盾構施工過程中進行現(xiàn)場工程時，應根據(jù)參數(shù)控制推進速度，同時完成出土及襯砌注漿施工。掘進時應對坡度進行控制，將軌道軸線及折角變化控制在0.2%以內(nèi)。控制整體盾構掘進施工的同時技術人員應根據(jù)地質(zhì)情況、隧道深度、地面荷載、地表沉降、盾構方式、刀盤扭矩及千斤頂使用情況等對勘測數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)進行完善，并將其落實到各工作班組，實時進行調(diào)整。盾構設備操作者應嚴格按照指令進行作業(yè)，有效避免偏差。若出現(xiàn)偏差應及時進行調(diào)整，確保盾構設備可以順利施工。盾構設備在糾偏時每環(huán)應控制在3.5 mm 以內(nèi)，控制地層擾動并記錄整體施工過程。

2.5 盾構機轉(zhuǎn)場施工

2.5.1 轉(zhuǎn)場拆卸作業(yè)

盾構設備進洞后到達拆卸井位置即可進行轉(zhuǎn)場拆卸作業(yè)。將調(diào)頭方案作為轉(zhuǎn)場拆卸作業(yè)的依據(jù)，不同點表現(xiàn)在以下方面。

（1）在拆除盾構設備主機時應先拆除容易拆除位置的配套件。拆除的配套件主要包括刀盤、主盾構件、盾構機尾部件以及螺旋輸送設備。

（2）要保證拼裝質(zhì)量及施工進度，盾構設備大件配套構件可以采用合理的拆卸方式。拼裝時采用主盾起吊出井、裝車、卸車以及再次下井始發(fā)安裝作業(yè)方式，可以根據(jù)施工情況臨時租賃兩部350 t 的履帶吊。當履帶吊到達作業(yè)位置后應做好支撐與加固工作。

（3）采用一部350 t 履帶吊完成刀盤起吊出井、裝車、卸車及再次下井安裝作業(yè)。

2.5.2 轉(zhuǎn)場拼裝作業(yè)

在盾構設備完成一個區(qū)間轉(zhuǎn)場拼裝作業(yè)后，盾構設備可以通過接收井拆分起吊轉(zhuǎn)場到達出發(fā)井位置，然后進行拼裝。盾構設備轉(zhuǎn)場拼裝前后在井下的解體拆卸順序互逆，完成轉(zhuǎn)場后拼裝可以在井外進行，拼裝方式與第一次拼裝方式相同。主盾下井拼裝時可以租用一部350 t 的履帶吊進行作業(yè)[6]。

2.5.3 竣工拆卸作業(yè)

竣工拆卸作業(yè)包括以下關鍵點。

（1）做好整體安排。完成本段盾構施工后可以將盾構設備挪移到拆卸井位置進行整體拆卸。盾構設備竣工拆卸與拼裝順序相反，先拆卸后裝的部件，再拆卸先裝的部件。先完成電纜、油管、水管、風管、氣管、電氣及液壓部件的拆卸，將小型設備調(diào)到井口，檢查無誤后入庫保管。盾構主機拆卸可以在井下完成，吊出后進行檢查并入庫保管。拖車采用分節(jié)吊出方式，將后配套設備吊出拆卸井并在拼裝場地拆卸龍門吊輔設備。在拆卸前標注好各部位、系統(tǒng)中管路、電路及組件的位置。

（2）落實拆卸原則。廠家所提供的原始資料可以作為拆卸工作的依據(jù)。拆卸方案應根據(jù)具體情況制定。應保管好拆卸方案及資料并將其作為組裝依據(jù)。

（3）控制拆卸順序。完成隧道施工后清理刀盤表面泥漿、石渣，將盾構設備移至拆卸井對應的位置。按順序進行拆卸：將與盾構設備相連的風電等系統(tǒng)斷開；拆卸管線及小型部件；拆卸盾構主機并將其吊到井上進行檢查及包裝；將后配套系統(tǒng)分節(jié)吊出并在吊出后立即拆卸。拆卸過程應做好零件清理、噴漆、包裝及入庫工作。

3 結語

盾構區(qū)間施工是城市軌道交通施工的重要施工環(huán)節(jié)，合理地采用盾構區(qū)間施工技術，可以提升軌道交通土建施工的安全、效率及質(zhì)量。采用盾構區(qū)間施工技術進行軌道交通土建施工時應做好安全防護工作，在正式施工前應控制各施工環(huán)節(jié)并做好隱蔽位置施工管理。盡管現(xiàn)階段盾構區(qū)間施工技術已經(jīng)相對成熟，但是施工地點的地質(zhì)情況相對復雜，也給整體施工帶來影響。因此，在采用盾構區(qū)間施工技術進行城市軌道交通土建施工過程中應全面了解施工地點具體情況，保證此項施工技術的使用效果，提升城市軌道交通建設質(zhì)量。