盾構分體始發掘進施工要點及管理控制措施分

摘要：目前我國城市內地鐵隧道、水工隧洞施工已普遍使用盾構法，北京市南水北調東干渠08標段工程即采用盾構法施工。文章結合施工案例，分析了盾構分體始發掘進施工要點及管理控制措施，以供參考。

關鍵詞：盾構；分體始發掘進；施工

1工程段概述

北京市南水北調東干渠08標段工程13#始發井～12#始發井，全線里程總計2927m，13號盾構始發井基坑五方橋東側，柏陽小區西北側。其地勢平坦，含沙層較厚。基坑圍護結構采用1000mm厚地下連續墻，三道支撐；形狀有兩頭粗中間細的啞鈴型結構。始發井一端為始發井口另一側為接收井口，結構尺寸相同用于盾構機和后配套臺車的吊裝下井組裝。

盾構始發是指在始發豎井內利用臨時組裝的管片、反力臺架等設備，使臺架上的盾構機推進，從井壁上的到達口處貫入地層，并沿著規定路線掘進的一系列作業。本工程，鑒于始發場地局限，盾構機始發不能按照正常始發方案進行，盾構機部分臺車必須位于地面。以延伸管線實現始發，經過臺車轉接使盾構機設備正常連接和正常掘進，進行兩次始發。

2盾構分體始發掘進施工準備

2.1周邊環境核查、監測

盾構始發前應對始發段隧道范圍內的所有地下管線、地面建構筑物進行核查。并提交地下管線調查報告、地面建筑物調查報告、地質補堪報告。

盾構始發前一個月完成始發段前300米布監測點的布置并取監測點初始值。

2.2施工場地布置

施工場地布置主要包括場地圍蔽、消防通道及消防設備布置、施工臨時供電系統、場地排水系統及污水防治、供水系統、生產、辦公、生活區布置等，已提交施工場地布置圖。

2.3始發端頭土體加固

根據始發井北端頭的水文地質情況，采用素連續墻進行端頭加固，隧道埋深為14.09m，盾構始發端頭9m范圍內采用素連續墻加固，并采用水平深孔注漿方式。

2.4洞門鑿除

在盾構機始發前一天，對洞門進行中心位置進行鑿出，破壞地連墻整體強度，便于刀盤破碎地連墻結構。洞門鑿除施工安全要求：電焊工、架子工等所有特殊工種必須持證上崗；距洞口2m處，設立安全警戒線；檢測孔24小時現場觀測，如果有泥沙或大水流出，用事先準備好的棉紗和木屑封堵檢測孔；作業人員佩帶好安全帽、安全帶、工作服、絕緣鞋、防護罩等；洞門結構強度破除后，如果盾構機不能及時始發，派專人觀測洞門土體變形情況，同時作好地面沉降監測，如果地面沉降超過30mm，啟動應急措施；

2.5始發托架施工

始發托架用于盾構機始發時固定盾構機方位、承載盾構機的自重，以及調整盾構機中心達到設計標高；在負環管片拆除前，始發托架還起著固定負環管片的作用。本標段采用鋼支撐始發托架作為始發固定盾構機，由于始發托架要固定在始發井底板上，所以始發井在底板澆筑事要預埋幾塊鋼板，用于后期固定始發托架和反力架。

3盾構分體始發掘進施工要點

3.1初期掘進

本工程初期掘進長度設定為100米。100米的長度考慮了下幾個因素：盾構機和后方臺車的長度；軌道的布置需要；管片與土體之間的摩擦力足以支持盾構機的正常掘進；盾構左線始發所需要的長度；初期掘進為盾構施工中技術難度最大的環節之一，不可操之過急，要穩扎穩打。

始發托架上掘進：平推時，軌面上涂抹黃油，推力小于300t，對始發架和反力架進行監測。對洞門密封進行檢查。

初始隧道段掘進：剛切削土體時刀盤轉速不宜過大，增加泡沫的用量，不要出土逐步建立土壓平衡。推力小于600t，刀盤轉速1.0轉/min，速度15-20mm/min。

3.2碴土運輸

為保證盾構始發段的出土，13#始發井南側留有臨時出土口。碴土用電瓶車運送到臨時出土口，龍門吊吊出到碴坑內，并用自卸汽車外運出土。盾構完成初期掘進進入正常掘進后，將出土口前移到盾構吊入井，同時設置道岔，加快施工速度。

3.3管片拼裝

管片由管片車運到場地后，由專人對管片類型、齡期、外觀質量和止水條粘結情況等項目進行最后一次檢查，檢查合格后才可卸入管片堆放場地。管片經管片吊車按安裝順序放到管片輸送平臺上，掘進結束后，再由管片輸送器送到管片安裝器工作范圍內等待安裝。負環管片不存在防水問題，因此采用通縫拼裝，其余管片采用錯縫拼裝。

3.4負環管片、反力架的拆除

盾構完成135m掘進以后開始對負環管片、反力架進行拆除，準備正常掘進，在始發井口鋪設道岔，井內范圍鋪雙線軌道。將反力架后座與車站結構分離，采用切割反力架后撐的型鋼，并用千斤頂頂開后，將反力架和車站結構分離100mm左右。將反力架與負環分離約100mm左右。分塊拆除反力架并調出井口。

3盾構分體始發掘進施工安全管理控制措施

盾構機始發時應緩慢推進。始發階段由于設備處于磨合階段，注意推力、扭距的控制，同時注意各部分油脂的有效使用。掘進總推力控制在反力架承受能力以下（600t），同時確保在此推力下刀具切入地層所產生的扭矩小于始發架提供的扭矩。此外，始發前在刀頭和密封裝置上涂抹油脂，避免刀盤上刀頭損害洞門密封裝置。始發前在始發軌道上涂抹油，減少盾構機推進阻力。始發托架導軌必須順直，嚴格控制標高，間距及中心軸線，基準環的端面與線路中線垂直。盾構機安裝后對盾構機的姿態復測，復測無誤后才開始掘進。盾構剛進洞時，掘進速度宜緩慢，同時加強后盾支撐觀測，盡量完善后盾鋼支撐。在始發階段，由于盾構機推力小、地層較軟，調整盾構機姿態，使用下側的千斤頂加朝上的力的同時一邊向前推進，防止盾構機磕頭。始發初始掘進時，盾構機位于始發架上，在始發架及盾構機上焊接相對的防扭轉裝置，為盾構機初始掘進提供反扭矩。盾構機始發在反力架和洞內正式管片之間安裝負環管片在外側采取鋼絲拉結和木楔加固措施，以保證在傳遞推力過程中管片不會浮動變位。

結束語

盾構機分體始發在安全、技術上是可行的，施工進度滿足總體要求，且從經濟及社會效益上比較，分體始發所需的短豎井比長豎井優勢明顯。施工更加容易，豎井基坑安全性提高，適用于繁華城市內狹窄地段。

參考文獻

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作者簡介：楊宇、男、1985-10-22，漢族，本科學歷，主要從事安全工程專業。endprint