地鐵盾構(gòu)施工中盾構(gòu)機(jī)過(guò)站技術(shù)探究

邢臺(tái)

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，地鐵工程的發(fā)展也越來(lái)越迅速。我國(guó)一直致力于加強(qiáng)對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)以及利用，很多地區(qū)都在發(fā)展軌道交通建設(shè)，增加了在地鐵建設(shè)當(dāng)中的資金投入，地鐵已經(jīng)成為了很多地區(qū)建設(shè)的重點(diǎn)。在地鐵盾構(gòu)施工中最為常見(jiàn)的就是盾構(gòu)機(jī)過(guò)站問(wèn)題，是影響施工進(jìn)度、施工質(zhì)量以及安全最為重要的因素?，F(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入到了地鐵的時(shí)代，很多個(gè)城市（例如北京、上海、廣州、深圳、沈陽(yáng)等）都已經(jīng)開(kāi)始或者繼續(xù)進(jìn)行地鐵的建設(shè)。在地鐵建設(shè)過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)已經(jīng)成為了最為重要的設(shè)備之一。

關(guān)鍵詞：地鐵盾構(gòu)施工；盾構(gòu)機(jī)；過(guò)站技術(shù)探究

引言

許多城市在未來(lái)的城市規(guī)劃中設(shè)立了有關(guān)地鐵工程的建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃，為了加快地鐵項(xiàng)目的建設(shè)速度，也為了提高地鐵建設(shè)工程的質(zhì)量，在地鐵建設(shè)過(guò)程中，項(xiàng)目人員采用盾構(gòu)機(jī)方式進(jìn)行地鐵挖掘。但在盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)過(guò)程中容易出現(xiàn)姿態(tài)偏差，機(jī)械設(shè)備故障等意外情況。因此，關(guān)于盾構(gòu)機(jī)的使用，需要熟練的工作人員進(jìn)行操作。闡述了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究意義，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理理論進(jìn)行了分析，并對(duì)具體操作進(jìn)行了討論，提高了工程施工質(zhì)量和施工效率。

1施工前的準(zhǔn)備工作

（1）盾構(gòu)機(jī)到達(dá)小屯站前，完成所有物資設(shè)備及人員的準(zhǔn)備工作。接收架、過(guò)站所需鋼板、工字鋼等材料就位。將照明及施工用電連接至工作面。清除端頭所有垃圾及雜物。（2）實(shí)測(cè)進(jìn)洞處洞門(mén)中心實(shí)測(cè)高程及平面坐標(biāo)?？v橫向每間隔 3m 測(cè)出井底實(shí)際高程，并在洞門(mén)、井底或車站結(jié)構(gòu)段上用紅漆做好軸線、高程等標(biāo)志。對(duì)盾構(gòu)接收相關(guān)人員進(jìn)行安全質(zhì)量技術(shù)交底。（3）端頭加固。端頭加固可以起到加固固化土體，同時(shí)起到止水效果，保證盾構(gòu)機(jī)順利接收，確保盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)不會(huì)出現(xiàn)涌水涌砂。（4）接收架準(zhǔn)備。安裝盾構(gòu)接收架，調(diào)整接收架的標(biāo)高及左右位置，使得盾構(gòu)機(jī)可一直推到車站內(nèi)。為保證盾構(gòu)接收，接收架安置高程可略低于盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)的實(shí)際高程，并將其與井壁可靠地固定。接收井內(nèi)洞門(mén)混凝土鑿除和洞門(mén)封堵材料等各項(xiàng)工作全部準(zhǔn)備就緒。在洞圈安裝橡膠止水簾布、折疊壓板等組成的密封裝置，作為盾構(gòu)到站階段臨時(shí)的防水措施，與此同時(shí)做好接收托架的安裝與固定。（5）洞門(mén)鑿除。洞門(mén)鑿除首先在洞圈內(nèi)搭設(shè)鋼制腳手架。在洞門(mén)中心鑿一個(gè)孔，用來(lái)觀察外部土體情況。然后按照先上后下的順序逐步用風(fēng)鎬分層鑿除連續(xù)墻內(nèi)側(cè)，鑿除深度為保留外側(cè) 1/3 到 1/4 的混凝土，留下外側(cè)鋼筋，并暴露外側(cè)鋼筋，盾構(gòu)機(jī)將外側(cè)鋼筋以外的連續(xù)墻混凝土切割并用螺旋輸送機(jī)送回隧道，最后只需要割除外側(cè)鋼筋后盾構(gòu)機(jī)接收。（6）盾構(gòu)接收架和始發(fā)架安裝。小屯站提供過(guò)站條件后，先安放左線接收架，再安裝右線接收架。盾構(gòu)機(jī)過(guò)站時(shí)，始發(fā)（接收）架連同盾構(gòu)機(jī)一起過(guò)站。到達(dá)小屯站東端頭，按二次始發(fā)要求安裝固定。

2 盾構(gòu)過(guò)站施工方案與程序

2.1 過(guò)站施工步驟

（1）盾構(gòu)機(jī)盾體平移及頂升根據(jù)小屯站的結(jié)構(gòu)尺寸及盾構(gòu)機(jī)盾體尺寸計(jì)算，區(qū)間隧道中線距離車站主體結(jié)構(gòu)過(guò)站側(cè)標(biāo)準(zhǔn)段中線 1225mm，區(qū)間隧道中線距離主體結(jié)構(gòu)邊墻只有 2150mm，在接收段盾構(gòu)機(jī)的中心線與隧道中線重合，其機(jī)體半徑為 3250mm（機(jī)體最大半徑為刀盤(pán)半徑 3240mm，按照 3250 計(jì)算），即盾構(gòu)機(jī)寬出主體結(jié)構(gòu)邊墻 1100mm，所以盾構(gòu)機(jī)在接收段內(nèi)必須向車站中心方向平移；另一方面，車站主體框架柱與側(cè)墻間距 6750mm，考慮盾構(gòu)機(jī)過(guò)站時(shí)的安全，將盾構(gòu)機(jī)中心平移至車站主體結(jié)構(gòu)過(guò)站側(cè)標(biāo)準(zhǔn)段中線，即盾構(gòu)機(jī)平移 1225mm，機(jī)體左右兩邊各留 125mm。因小屯站小里程接收端井口比車站主體底板低 41cm，故盾構(gòu)機(jī)平移后需對(duì)盾構(gòu)機(jī)盾體及接收托架進(jìn)行頂升，使其標(biāo)高與車站主體標(biāo)高一致。盾體完全駛?cè)虢邮胀屑埽礊槎軜?gòu)二次始發(fā)托架）并固定后，盾體與后配套系統(tǒng)解體，將連接橋與中前體分開(kāi)，用工字鋼支撐起來(lái)。并在此期間可對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行初步檢查以便為盾構(gòu)機(jī)維修做好充分準(zhǔn)備。首先把接收井及車站清洗干凈，割除車站內(nèi)施工時(shí)留下的鋼筋頭，采用三個(gè)液壓油缸將盾構(gòu)機(jī)平移，液壓油缸行程為 450mm，即每平移450mm 后，收回液壓油缸，在液壓油缸與邊墻之間增加鋼筒再平移，平移3 次以后，行程達(dá)到 1255mm，平移結(jié)束。采用 4 個(gè) 500T 的千斤頂把盾體頂升，液壓油缸行程為 250mm，即每平移 250mm 后，增設(shè)托架下的鋼墊筒，鋼墊筒采用 500mm×500mm×250mm 布置，頂升 2 次后，行程達(dá)到 410mm，盾構(gòu)機(jī)及托架頂升到與車站底板平齊。（2）盾體過(guò)站①在盾構(gòu)機(jī)平移、頂升工作完成后，進(jìn)行過(guò)站推動(dòng)的準(zhǔn)備工作，在接收架及盾體上安裝平移支座，在盾體上安裝頂升油缸支座，地面上安裝固定頂升油缸承力鋼板，在盾體上安裝吊鉤滑槽。以上部件均為左右對(duì)稱式安裝，預(yù)設(shè)頂升油缸 4 個(gè)，平移油缸 2 個(gè)，吊鉤滑輪 6 個(gè)。②用接收架兩邊的平臺(tái)上各安裝一個(gè)推力為 150t、行程 400mm 液壓油缸，平移支座 1 與盾構(gòu)機(jī)體焊接固定，平移支座 2 與接收架通過(guò)螺栓固定，并將接收架固定在車站底板上。油缸伸長(zhǎng)，推動(dòng)盾構(gòu)機(jī)體前進(jìn)400mm，然后收回油缸，拆除平移支座 2 往過(guò)站放心平移 400mm 后再次固定，在托架（接收架）制作時(shí)已同步打好螺栓孔。循環(huán)以上過(guò)程 8 次，盾構(gòu)機(jī)前行 3200mm，重心位置基本到達(dá)接收架前端。③用頂升油缸將盾構(gòu)機(jī)頂起，下放滑輪鏈條，連接接收架，收緊鏈條提起接收架，此時(shí)接收架與地面成懸空狀態(tài)。④使用手拉葫蘆牽引滑輪組前進(jìn)，拉動(dòng)懸空的接收架，當(dāng)接收架前端超出盾構(gòu)機(jī)前端約 1000mm 時(shí)，停止拉動(dòng)，下放接收架至地面。⑤收回頂升油缸，此時(shí)接收架與盾構(gòu)機(jī)放在地面，拆除手拉葫蘆。⑥重復(fù)以上步驟，將盾構(gòu)機(jī)一直移動(dòng)到始發(fā)段位置。注意事項(xiàng)：型鋼滑槽采用 I20 工字鋼，與一排三角鋼板（其與盾體焊接相連）焊接固定；滑輪在鋼槽內(nèi)滾動(dòng)，外側(cè)設(shè)置擋板防止滑輪脫落；鏈條可直接用手拉葫蘆代替，直接掛在滑輪下，注意托架重 12t，可適當(dāng)增加滑輪組數(shù)，不得超出葫蘆承力范圍。（3）盾體二次平移盾體頂推至車站東側(cè)二次始發(fā)端頭井位置后，采用與到達(dá)端平移相同的方式進(jìn)行平移，平移至盾體軸線與隧道軸線重合后，在隧道軸線上找準(zhǔn)盾體位置后，固定始發(fā)架。（4）車站軌道鋪設(shè)在盾體過(guò)站后，在車站底板上鋪設(shè)后配套臺(tái)車及電瓶車行走軌道，該軌道與隧道內(nèi)臺(tái)車及電瓶車行走軌道連接在一起。后配套臺(tái)車用電瓶車將其推到始發(fā)段位置，并與盾體進(jìn)行連接。在一臺(tái)電瓶車不能推動(dòng)臺(tái)車時(shí)，可用多臺(tái)電瓶車同時(shí)進(jìn)行推動(dòng)。（5）盾構(gòu)機(jī)檢修后配套系統(tǒng)就位后，將其與盾體重新連接好，開(kāi)始對(duì)整機(jī)進(jìn)行檢修，具體檢修內(nèi)容包括刀盤(pán)更換（為小屯站～金鼎山站區(qū)間硬巖準(zhǔn)備）、拼裝機(jī)檢修、盾尾密封刷檢修、注漿泵及注漿管路檢修、液壓系統(tǒng)檢修、電氣系統(tǒng)檢修等。在檢修的同時(shí)著手進(jìn)行二次始發(fā)的準(zhǔn)備工作，如準(zhǔn)備反力架、鋼支撐等。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平不斷提高，人民對(duì)于城市出行安全和高效有了更高的要求，越來(lái)越多的城市人口對(duì)城市交通也造成了不小的壓力，為了充分發(fā)揮城市地下空間的潛力，進(jìn)行城市地下軌道交通的工程建設(shè)成為了各個(gè)城市未來(lái)發(fā)展中的選項(xiàng)之一。在進(jìn)行地鐵項(xiàng)目的施工過(guò)程中，要采用盾構(gòu)機(jī)等專業(yè)設(shè)備，為了減少意外風(fēng)險(xiǎn)對(duì)安全質(zhì)量和施工效率造成影響，需要相關(guān)工作人員在工程進(jìn)行前，對(duì)工程進(jìn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行評(píng)估。

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（作者單位：中鐵四局集團(tuán)第四工程有限公司盾構(gòu)分公司）