姜婧婧

（中鐵十九局集團第六工程有限公司，江蘇無錫 214000）

1 工程概況

廣州市軌道交通十八和二十二號線項目萬頃沙站到新增盾構井區(qū)間，位于興隆路至同安東圍路之間，線路呈南北走向布置，區(qū)間全長約1793 m，為盾構法施工。區(qū)間從南向北依次下穿六涌、珠江街建筑物群、五涌、興隆路，計劃盾構機在萬頃沙站大里程端始發(fā)，在新增盾構井小里程端吊出。盾構機包括盾體及其后配套設備共長約86 m，其中盾構后配套設備包括1 節(jié)橋架、5 節(jié)后配套臺車。盾構主機外徑為6.42 m，盾體整體約9 m，盾體含螺旋機長約12.5 m，總體重324 t，由于盾體的載荷分布不均，其重心稍微靠近前端，在距離前端鼻尖3.638 m 的位置。

2 調頭方案策劃及方案比選

2.1 盾體調頭

盾體調頭的方法較多，例如整體吊裝法、分體吊裝法、鋼珠型移動裝置移位法、摩擦力移位法（此法的關鍵思路在于將盾體、接收基座視為完整的結構體，通過其與鋼板間所形成的摩擦力，達到高精度移位的效果），具體需根據(jù)施工場景合理選擇。

微型盾構機施工中，其盾體調頭宜優(yōu)先采用整體吊裝法；當?shù)跹b施工環(huán)境較好時，一般選擇分體吊裝法進行大、中型盾構機的移位調頭施工；對于吊裝環(huán)境有限的封閉式車站，一般采用后2 種方式進行施工。

同時，基于接收基座利用鋼板間的摩擦進行直接移位的方法工藝簡便、涉及到的裝置相對較少，對施工環(huán)境的要求較低，因此廣泛應用于封閉式車站內的盾體掉頭施工。

2.2 后配套臺車調頭

（1）方案1：在站內空間較大時，于底盤鋪設軌道，通過電瓶車的牽引作用，將移位換線工作落實到位。

（2）方案2：于臺車調頭處的上方中板開設通孔，然后橫放圓鋼作為橫梁，并在其下安裝；同時在臺車的4 角分別懸掛4 根鋼絲繩，在手拉葫蘆的作用下吊起臺車，并向設定方向推動，從而實現(xiàn)臺車的調頭。另外，在施工前應全面分析受力情況，然后合理計算橫梁圓鋼及中板的承載力算；若地表的穩(wěn)定性良好，可滿足站吊機的條件，此時宜配套吊車設備，將其替代手拉葫蘆，此方式不僅能大幅度提高施工效率，還能省去對中板承載力的計算。

（3）方案3：依托于吊車，有序將臺車吊出地面，將臺車旋轉180°并換線，此后借助電瓶車的牽引作用，將臺車牽引至始發(fā)位置，將其與主機組裝于一體，按規(guī)范調試，及時發(fā)現(xiàn)問題并正確處理，以保證整機裝置可穩(wěn)定運行。

（4）方案4：在調頭區(qū)域底板滿鋪鋼板M，鋼軌下焊接整體鋼板N，鋼軌上停駐臺車并通過鐵鞋將車輪進行固定，防止在鋼軌上滑動；通過鋼板M、N 間所形成的摩擦作用，順利達成臺車調頭的作業(yè)目標。

（5）方案5：分兩個階段完成調頭，于端頭井擴大端將臺車調頭。

考慮到項目的實際情況，前3 種方案的實施會受到地鐵站內空間及實際環(huán)境的制約，不能有效開展，因此具備一定可操作性的只有方案4、5。但是，方案5 的操作難度大且投資成本高，故項目最終確定選擇方案4 進行施工?；诖?，施工單位在一定程度上優(yōu)化了方案4，比如考慮到鋼板N 的局限性，在新方案中使用“萬向輪重型搬運坦克車”（簡稱“坦克車”）進行代替，在很大程度上降低了施工的難度。

2.3 實施方案綜述

以項目地鐵車站的結構特點、后配套設備運行特性等情況為立足點，利用模擬軟件展開建模分析，由此確定具體實施方案，即在接收井內（34 軸-36 軸）組織盾體調頭作業(yè)；此外，在站臺無上翻梁處（10 軸-11 軸）展開盾構機后配套的調頭作業(yè)[1]。分階段依次作業(yè)，主要內容有：

（1）盾體調頭。于端頭井底板處鋪設20 mm 厚的鋼板，在確保各鋼板具有緊密結合的關系后，均勻涂抹黃油，并通過焊接的方式將盾體與接收架固定為統(tǒng)一整體，再通過用2 個100 t 液壓千斤頂利用鋼板間的摩擦作用實現(xiàn)盾體的轉體、平移，完成盾體的調頭。

（2）后配套調頭。優(yōu)化后的施工方案是采用“坦克車”代替軌道下的鋼板。在2 臺卷揚機的配合下，將臺車逐漸旋轉至右線，然后與盾構機進行連接并調試，合格后實施掘進作業(yè)。

（3）后續(xù)。盾體和后配套調頭完成后應及時拆除站內鋼板，首先應在底板內鋪設2 個中心道岔，利用電瓶車將鋼板材料或者渣土牽引著道岔的另一側并及時運出施工現(xiàn)場，從而全部完成盾體及后配套的調頭環(huán)節(jié)，而盾構機也可以進入后續(xù)的正常掘進施工環(huán)節(jié)[2]。

3 盾體調頭方案實拖

盾構接收采用的是制作箱體+箱體內回填泡沫砼的方式，在完成了盾構接收作業(yè)后應當及時進行箱體的破除工作。

其他調頭時，需重點做好如下幾項準備工作：①盾體焊接頂升牛腿；②于前中盾兩側各焊2 個30 mm 鋼板制成的牛腿，3道40 mm 鋼板制成的勁板，2 個牛腿呈對稱布置且與盾體牢固焊接，腿底面應保持平整，其結構見圖1。

正式作業(yè)內容有：在現(xiàn)場適配2 個100 t 液壓式千斤頂，通過該裝置的應用，加之設置在底板處的反力支點，使墩頭沿著既定的軌跡穩(wěn)定運行，或是完成旋轉動作，再利用4 個200 t 液壓式千斤頂將盾體頂升至一定高度，同時有效清理托架。但是為了保障頂升、移動過程的安全施工，需加強對墩頭與托架間砂漿的清理，較為適宜的是采取水鉆和人工風鎬相結合的模式，確保該處不存在雜物附著現(xiàn)象，具體見圖2。

圖1 牛腿結構

圖2 盾構清理

完成盾構的清理后，收回千斤頂將盾體逐漸下放，并再次與托架牢固焊接，然后再利用2個100 t 液壓式千斤頂將盾體與托架頂升至一定高度，實現(xiàn)其平移、旋轉90°至所需的狀態(tài)。準確測量其標高，若不能達到設計要求，需要再次頂升托架，并在下面墊設H 型鋼，直到標高符合設計標準[3]。

4 后配套臺車調頭方案實施

（1）臺車調頭區(qū)域應平整鋪設鋼板，同時對焊縫進行打磨處理，涂抹黃油增加其光滑度。

（2）當盾體逐漸平移出左線井口后，及時回填下沉段端頭井口，同時繼續(xù)延長地鐵站內的軌道鋪設，利用電瓶車將后配套臺車逐漸牽引至車站站中10 軸-11 軸間的位置，為臺車調頭做好準備。

（3）借助鋼軌的摩擦作用，能夠使臺車向鋼板移動，此后再配套4 根C 型槽鋼，利用此裝置穩(wěn)定臺車，以免其出現(xiàn)滑動等異?，F(xiàn)象。①適配2 臺100 t 液壓式千斤頂，2 臺設備協(xié)同作業(yè)，將臺車的前、后2 輪同時頂升至一定高度，然后抽走下方的鋼軌，并替換為“坦克車”，再與臺車輪進行有效的焊接；②利用卷揚機與滑輪組及倒鏈的相互作用，根據(jù)設計的移動軌跡將臺車慢速移動至規(guī)定位置；③再次利用千斤頂?shù)捻斏饔茫斏烈欢ǜ叨群笠瞥疤箍塑嚒?，此后放入鋼軌內，與站內軌道（指的是已經鋪設到位的部分）穩(wěn)定連接，通過電瓶車的牽引作用，最終將臺車與盾構機對接。

（4）1 號、2 號、3 號、4 號臺車分別按照以上流程進行調頭。對于橋架部分，需將其焊接至2 輛管片車上，利用鋼軌間的摩擦作用將橋架移動至已鋪設的鋼板上。另外，橋架需焊接4 個具有支撐作用的支腿，通常情況下支腿直接與“坦克車”進行焊接，確保橋架和管片車可以共同移動。對于超長的5 號臺（14.8 m），應當先將臺車的尾架進行拆除，從而有效減少臺車長度，然后分2次完成5 號臺車的調頭，最后再將尾架與臺車連接恢復到原狀。

（5）施工注意事項。①在鋼板鋪設環(huán)節(jié)，應當在盾構接收后在端頭井底板鋪設20 mm 厚鋼板，并保證鋪設的平整性，然后利用植筋將鋼板與混凝土底面進行固定，塞焊鋼板空與鋼筋，然后對焊縫進行打磨處理；②在焊接盾體牛腿前，應嚴格計算盾體的重心位置，從而盡可能精確的確定焊接位置；③在加固橋架固環(huán)節(jié)，應先準確測量站內凈空，避免橋梁加固高度過大的情況（此時不利于設備的正常通行）；④主機頂升期間，需要協(xié)調好千斤頂和油缸的工作狀態(tài)，使其具有同步性，并由專員指揮，嚴格按照操作流程施工。

5 結語

在地鐵車站空間有限的條件下，對大型輔助設備的使用存在限制時可以使用簡單的機具，完成盾構、后配套設備的平移、調頭等施工。該工藝相對簡單、投資成本相對較低，適用于工程的實際施工條件，也能夠確保在規(guī)定工期內完成調頭施工，同時也可給類似工程提供技術參考。