廣州地鐵7號線盾構反向始發避風險

經過20個月的艱苦施工，2015年3月30日，位于廣州南站西側的地鐵7號線大洲車輛段出入段隧道雙線貫通。大洲車輛段出入段不僅是7號線第一條雙線貫通的隧道，而且不到2 km的該標段在建設過程中還創造了多項“第一”:第一次急曲線段盾構開啟鉸接始發、第一次210 m小半徑掘進、第一次盾構施工埋深僅3 m軟弱淺覆土隧道、第一次采用含鋼量442 kg/m3的重型管片。

堪稱“地質博物館”

廣州地鐵7號線大洲車輛段出入段隧道位于廣州南站西側，全長1 897 m，其中盾構段1 117 m。該標段區間沿線地質條件差，有“地質博物館”之稱，既有上軟下硬地層，又有全斷面硬巖;地表環境復雜，而且線型曲率半徑小，線路最小轉彎半徑只有210 m，最小覆土厚度僅有3 m。隧道多次下穿河道及道路橋梁，施工風險較大。

盾構反向始發避風險

7號線大洲車輛段出入段原始發場地為大片魚塘，淤泥層厚達10 m，是典型的軟弱富水地層。前期導墻施工完成后沉降較大，后期連續墻及土方開挖存在較大風險。根據實際施工現狀，經現場勘察，統籌規劃，另辟捷徑，提出利用既有結構吊出井作為始發井的反向始發方案。由于入段線反向始發段處于半徑250 m的急曲線上，采用常規曲線始發無法滿足急曲線線型的要求，于是又創新性地提出了盾構開啟鉸接回填始發的施工技術，成功解決了急轉彎曲線始發的問題。

盾構反向始發的實施，不僅縮短了工期，有效規避了施工風險，保證了盾構線路符合設計線型，而且還減少了管片錯臺及漏水現象。

“精致”的小半徑轉彎段

7號線大洲車輛段出入段盾構區間入段線最小轉彎半徑為250 m，出段線最小轉彎半徑為210 m。針對本標段小半徑曲線轉彎施工，在盾構下井前有計劃、有針對性地對盾構進行改造，改進臺車車輪、改變臺車連接方式等。在盾構掘進過程中，通過管片數值模擬，采取收縮千斤頂釋放應力和加強二次注漿等施工措施，順利完成了急轉彎的掘進施工。

210 m小半徑轉彎段施工質量得到參建各方的一致好評，被譽為“中國地鐵最漂亮的小半徑轉彎段。”管片之間的“錯臺”小，隧道的成形質量好，沉降控制好，對地面建筑物及景觀幾乎沒有影響。

穿越景觀湖

廣州南站中軸廣場有一景觀湖泊，按照原方案，出段線隧道通過景觀湖采用節點明挖法施工。但經過現場勘查，該地段地質條件差，周邊環境復雜，基坑施工風險較大，于是提出采用盾構掘進加拼裝配重管片直接通過的方案。該方案不但減少了工程投資，加快了施工進度，安全可行性也在后續施工中得到了驗證。但是盾構穿越景觀湖仍存在不少施工難點:盾構穿越景觀湖時地形起伏較大，覆土淤泥質土層厚度不到3 m，隧道開挖面上軟下硬，切口壓力需根據覆土厚度變化隨時調整，并且需要嚴格控制成形管片上浮量，做好河床沉降監測;且盾構下穿景觀湖段半徑只有219 m，屬小半徑右轉彎施工，盾構姿態控制及管片拼裝難度大。

為保證盾構下穿景觀湖的施工安全，通過景觀湖前以施工條件相似的出段線第60—90環作為試驗段，獲取試驗數據以指導過景觀湖段的施工。在下穿景觀湖之前進行氣壓開艙檢查，更換刀具，對設備進行檢修保養，并針對性地制定地形起伏時的切口水壓參數表及一系列盾構掘進措施。在施工過程中，根據掘進數據反饋隨時調整掘進參數和盾構姿態，加強管片選型和安裝，確保盾構和成形管片隧道符合設計線路。同時，通過對盾構下穿景觀湖實行24 h全天候監測，嚴格的施工控制和密切的監測反饋施工，確保了盾構機順利穿越景觀湖。