盾構空推過節點井施工措施

王巖松

（中鐵十七局集團第六公司有限公司，福建 福州 350011）

1 工程概況

塔北路綜合管廊DJ-04-01～DJ-05段區間起訖里程為GL-4-K0+000.000～GL-4-K0+977.868，區間跨越4個節點井，中間分為3段，盾構在DJ-05井始發，在DJ-04-01井接收，中間在里程GL-4-K0+276.999～GL-4-K0+300.599和GL-4-K0+583.999～GL-4-K0+607.599段分別穿越兩個中間工藝井（GJ-12/11）。節點井端墻厚900mm，內空尺寸均為21.8m×9.3m。區間施工流向如圖1所示。區間線路在此段平面線型為直線，豎向按3.546‰坡度上坡。

圖1 區間施工流向

2 方案比選

針對該工程盾構空推過中間井施工，可行方案有3種：施做導臺過井、節點井底板回填過井、施作簡易平臺過井。

2.1 導臺過井

底板施工完成后，根據盾構機外皮與底板結構的關系，按既定方案回填素混凝土，使澆筑成型面為凹型，并在左右兩側斜面上預埋43鋼軌，在導臺兩側按1.2m間距預埋負環管片鎖緊拉鉤。集水井處采用φ426鋼管筒支撐并加固。盾構抵達中間井接收后，直接在導臺凹面上拼裝負環空推過站[1]。區間施工完成后，拆除負環管片，并根據設計需要，對回填的素混凝土進行處理。

2.2 回填過井

底板施工完成后，根據底板上表面標高與盾構機外皮的相對位置關系，在底板回填細石并按線路坡度整平，集水井內亦回填密實，而后在碎石面上安放盾構接收基座，在接收架前后及左右兩邊做好固定支撐。負環管片鎖緊拉鉤直接鉤在基座邊緣型鋼預留孔內[2]。盾構抵達中間井接收后，在接收基座上拼裝負環管片空推過井，類似于盾構正常始發工況。區間施工完成后，拆除負環管片，分割接收基座，分塊運出隧道，而后挖除回填碎石，根據設計需要對底板進行后續處理。

2.3 簡易平臺過井

底板施工完成后，根據底板上表面標高與盾構機外皮的相對位置關系，在底板上按固定間距安放φ426鋼管筒，鋼管高度按照線路坡度進行調整，兩端均焊接500mm×500mm×20mm鋼板，而后在上端鋼板上橫向焊接200mm×200mm的H型鋼，長度應考慮臺車軌道、電瓶車軌道間距，并根據需要預留作業通道寬度[3]。負環管片鎖緊拉鉤鉤在橫向H型鋼上。在集水井位置直接采用加長鋼管進行支撐并進行加固。區間施工完成后，拆除負環管片，回收H型鋼及鋼管筒，集中運出隧道，而后根據設計需要對底板進行后續處理。該方案結構布置如圖2所示。

圖2 簡易平臺過井平面圖

2.4 方案比較

導臺過井方案，盾構機在混凝土導臺上空推過井。在導臺混凝土嚴格按照既定設計形狀澆筑、斜面導軌按設計位置固定、預埋的情況下，盾構過井施工較簡單，與正常掘進差別不大。負環管片拆除后，拆除預埋鋼軌及負環管片拉鉤，而后按既定標高進行二次回填或進行局部鑿除。在有素混凝土回填要求時，應優先考慮此種方案。

節點井底板回填過井，盾構機在接收基座上空推過井。在碎石回填密實、基座加固到位的情況下，盾構過井施工較簡單，與正常始發工況一樣。實施中應確保回填的碎石整平、壓實到位，并需嚴格關注接收基座的加固情況，其直接影響到過井施工安全。負環管片拆除后，需對接收基座進行分割，以便運出隧道。而后，需對底板回填的碎石進行全部挖除并運出。當節點井沿線路方向長度較長時，基座需要串聯適用或特別定制。此方案僅在結構井有上、下貫通的尺寸較大（至少大于9m×4m）的后澆孔條件下適用。

簡易平臺過井方案，盾構機在簡易平臺上空推過井。為確保過井施工安全，平臺的搭建施工質量尤為關鍵。鋼管筒位置及間距應在充分驗算型材選用可靠性的基礎上確定，施工前應對設計結構形式進行受力驗算，確保安全。實施過程中，鋼管筒兩端需與鋼板滿焊，上端面鋼板與H型鋼接觸邊亦需滿焊，左右兩鋼管筒間采用槽鋼進行橫向連接，提高整體性。集水坑處亦采用加高圓筒進行支撐，并做好內撐加固，確保安全。平臺搭建完成后，盾構過井施工較簡單，與正常掘進差別不大。負環拆除完成后，僅需對加固槽鋼進行割除，對鋼管筒、H型鋼進行拆除，所有平臺用鋼材均可回收且易通過水平運輸至始發井吊出隧道，完工后底板容易清理[4]。此方案適用于節點井無較大尺寸后澆孔，且底板無混凝土回填要求的情況。

3 過井措施

3.1 設計優化

管廊工程節點井圍護結構均采用鉆孔灌注樁+內支撐的形式，該區間確定采用先井后盾法施工后，經與設計院充分溝通，各井洞門處圍護結構鉆孔灌注樁配筋均改為混合配筋，即洞門范圍及其上下3m范圍內，圍護樁配筋改為玻璃纖維筋（GFRP），其余部分正常配鋼筋[5]。

采用GFRP配筋后，盾構機通過節點井時，無需進行洞門鑿除作業，可直接切樁而過。如此簡化了施工工藝，規避了人工進行洞門鑿除施工的風險，可加快施工進度的同時提高安全保障。

3.2 端頭加固

管廊工程區間線路穿越地層主要為砂層及黏土層，盾構始發及接收端頭均采用素混樁+袖閥管注漿的形式進行加固。

區間盾構始發、接收地層加固形式為：洞口采用2排φ800@1200C20素混凝土樁，排距800mm，交錯布置，樁長為隧道底以下4m；盾構洞口采用袖閥管注漿加固地層的措施，注漿導管采用φ48×4mm的塑料袖閥管，梅花形布置，注漿漿液采用水泥漿液，注漿壓力為 0.4～ 0.8MPa。

始發端頭橫向加固范圍為隧道外輪廓左、右各3m，縱向加固范圍為結構外墻以外6m。接收端頭橫向加固范圍為隧道外輪廓左、右各3m，縱向加固范圍為結構外墻以外8m。加固后土體無側限抗壓強度需達到0.8MPa以上。

3.3 洞門密封

洞門與盾體之間（或襯砌）存在建筑空隙，易造成泥水流失，從而引起地表沉降，因此，需在洞口安裝始發裝置，始發裝置包括簾布橡膠板、圓環板、扇形板及相應的連接螺栓和墊圈。安裝前須對簾布橡膠板上所開螺孔位置、尺寸進行復核，確保其與洞圈上預留螺孔位置一致，并用螺絲攻清理螺孔內螺紋，涂上凡士林。安裝順序為簾布橡膠板→圓形板→扇形板，自上而下進行。安裝時，圓形板的壓板螺栓應可靠擰緊，使簾布橡膠板緊貼洞門，防止盾構始發后同步注漿漿液泄漏。

3.4 負環管片拼裝

為快速通過中間井，采用拼裝負環管片的方式空推過井，井內負環管片拼裝需充分考慮后期拆除的難易程度。故該工程井內負環采用通縫拼裝，且封頂C塊只拼裝于8點和16點位置，便于后期拆除。

因管片拼裝完成后外壁與軌道間有一定間隙，管片拼裝前準備一定數量的楔形木塊，施工過程中，按固定間距墊在間隙內以利于管片姿態控制，確保其與線路中心偏差控制在允許范圍內。井內管片拼裝完成后，采用φ16的鋼絲繩配合高強花籃螺栓進行管片鎖緊，確保井內成型管片不會發生左右偏移。同時，節點井兩端10環的區間隧道管片采用140槽鋼在4點、8點、12點和16點方向進行內側拉緊。

4 結束語

綜上所述，在地下綜合管廊盾構法施工過程中，存在盾構機始發、盾構機過節點井、錨索施工區、盾構和節點井等許多的施工技術難題，從而提升了其工程建設風險與難度。為此，需要制定合理、科學的施工措施，才能夠解決這些技術性難題。文章以塔北路綜合管廊為工程案例，針對其工程特點提出盾構分體始發、空推過節點井等施工技術方案，為整個盾構管廊工程施工奠定了基礎。通過文章提出的盾構空推過節點井施工措施，希望能夠對老城區管線改造問題提供有價值的參考，為從事管廊工程建設的單位提供借鑒。