關于盾構增設吊出井與盾構棄殼接收方案設計

李雙美

摘? ? 要：城市的不斷擴容，使得地鐵區間線路越長，直徑加大，運行速度不斷提升，建設規模越來越大，施工技術不斷突破，盾構施工技術已經成為地鐵施工的主流應用，但亦會面臨各種艱難的抉擇，如何安全、高效、經濟的建設是一個值得思考的問題。本文結合盾構增設吊出井與盾構棄殼接收方案對比分析，提出合理化建議，僅供參考。

關鍵詞：地鐵;盾構;接收方案

1? 引言

廣州市某地鐵設計為160km/h市域列車，是實現廣州中心城區、南沙新區的快速軌道交通聯系。橫番區間HP2風井～HP3盾構井～HP3風井段總長5.4km，設計為雙洞雙線，投入4臺8.8m盾構機相向施工，盾構機擬均從HP3盾構井吊出。

2? 工程概況

HP2風井～HP3盾構井～HP3風井，中間設HP3盾構吊出井兼做遠期預留風井，其中兩區間長度分別為2818m、2748m。HP3盾構井～HP3風井盾構于2019年2月19日始發，HP2風井～HP3盾構井預計2019年8月30日始發。盾構區間掘進指標均按240m/月，HP2風井～HP3盾構井硬巖段（強度100MPa）約300m，按照150m/月。

3? 擬調整方案

截止6月25日HP3風井～HP3盾構井區間完成880m，HP2風井～HP3盾構井區間，預計盾構始發時間為8月30日。為滿足整體工期、保洞通目標，擬調整HP3盾構井位置。方案一：保持左線吊出口位置不變，將盾構右線吊出口南移約620m，新增盾構右線吊出口。方案二：根據施工情況，在雙向盾構機交匯前2個月，選擇適當位置采取盾構機洞內棄殼解體運出。

4? 方案對比

4.1? 方案一：新增吊出井

HP3盾構井按環控要求需兼做遠期預留風井，不能左右井口分離，否則其機械排風不能滿足要求。故保持HP3盾構井原井位不變，僅右線新增盾構吊出井。

根據現場調查，受高壓電線影響，右線新增HP3盾構吊出井，需將調整線路，向東側偏移約10.5m。

（1）下穿高鐵處，線路向橋墩方向偏移0.5m，凈距由5.5m變為5.0m。距離調整后，重新上報涉鐵方案，其協調難度增加，施工工期及手續辦理時長均不可控。（2）下穿高速公路匝道處，線路向橋墩方向偏移1.7m，凈距由14.4m變為12.7m。（3）HP3盾構井右線向南沙大道偏移9.9m，使該處線間距加寬。HP3盾構井規模擴大，其造價增加約1/3，約1500萬。（4）HP3盾構井涉及到占用市政道路和交通疏解，新增9.9m后原交通疏解道路需增寬，交通疏解方案相應調整，需要重新申請并辦理占道手續。工期不可控，根據經驗耗時約6個月，交通疏解占用道路難以解決。（5）新增兩處A4房屋樁基侵入，涉及拆遷（17號房屋：12根Φ600鉆孔灌注樁長34m）。（6）左右線線間距拉大后，部分聯絡通道長度增加，投資相應增加。（7）線路調整后需重新調整申報用地，重新報建審批，需1個月。（8）新增HP3盾構吊出井地處南沙大道東側，電器廠西側，緊鄰10kV高壓線約7.6m，110KV高壓線約19.5m。該地屬性為“基本農田”，征借地困難，周期不可控。（9）右線增加盾構吊出井，費用預計增加3000萬。（10）前期工作周期：新井位借地1～2個月、勘察20天、出圖40天，共計3～4個月;新井位施工需7個月，待新井位正式施工時，整體較原HP3盾構井工期滯后，盾構距新井位的距離與現在盾構距HP3盾構井的距離可能更近，新井位提供盾構吊出的時間亦難以滿足吊出需求。

4.2? 方案二：洞內棄殼解體運出

盾構機相向掘進、地中對接，洞內棄殼解體。對接點地層進行加固處理，止水和防止地層失穩措施。其主要流程為：先行盾構到位預定位置后，先進行周邊止水注漿;后接盾構到位后，同樣進行周邊止水注漿，達到拆機條件;拆機。

洞內棄殼解體運出方案引起的變化及控制因素分析：

（1）洞內解體，需要切割刀盤，盾體外殼割除及部分電線電纜割除，預計費用5000萬/臺套，兩臺盾構機解體費用約1億。（2）HP2風井～HP3盾構井區間存在較厚軟弱土層，洞內解體需對地層預加固。（3）盾構機洞內棄殼解體拆機，施工約1個月。（4）根據進展預測：盾構機相向掘進，地中對接位置為距離原HP3盾構井約840m，為電器廠門口，地面加固受電力管線（涉及電力地埋弱電8條遷改，110KV高壓線保護、燃氣1條保護、通信5條保護）影響，實施困難。5）盾構機解體后，需施工對接處二襯，預計時間1個月。（6）洞內有限空間動火、切割吊裝作業，盾構解體后大噸位盾體隧道內運輸均是施工技術難題，施工風險增加。

5? 總體方案分析對比

表1? 擬選方案分析

[項目 右線增加井位 盾構機解體吊出 工期 ①新增井位前期工作需3-4個月，井位施工約7-8個月，預計2010年5月底施工完成，工期緊張;②區間線路重新報建1個月 ①盾構機解體1個月;②洞內襯砌施工1個月 費用 ①原HP3盾構井擴大規模，造價增加約1500萬;②新增盾構井費用增加約3000萬;③兩聯絡通道長度增加，投資增加;④房屋拆遷增加2棟各4層民房 ①盾構解體費用1億，按兩臺計算;②地面加固費用增加 風險 ①涉鐵協調風險加大，工期不可控;

②高速公路協調風險加大;③南沙大道交通疏解方案，手續重新辦理，周期變長，工期不可控，首次辦理耗時約6個月;④右線新增HP3盾構吊出井，征借地周期不可控;⑤涉及房屋樁基侵入隧道，風險增加 ①地面加固涉及高壓線，用地協調難度增加;②洞內有限空間動火作業、切割吊裝、大噸位隧道內運輸，施工風險增加 ]

（如表1）兩個方案均涉及HP3盾構井～HP3風井盾構區間右線通過原HP3盾構井施工順序問題：先隧后井，先井后隧。根據預判，右線盾構機預計2020年2月初到達HP3盾構井，此時HP3盾構井正在施工主體結構，需要盾構機井內過站。

（1）先隧后井：盾構施工方便，但HP3盾構井需要預留10m～15m覆土，先盾構通過再開挖施工主體，其主體結構施工工期需滯后2個月。

（2）先井后隧：盾構機到達HP3風井后，停機于端頭加固區，等待井位施工完成，然后盾構過站穿越，停機時間約1個月。由于停機等待時間不可控，建議待井位施工完成后，直接從該井吊出，不予考慮先井后隧。

6? 總結

（1）兩個方案工期對比，均是盾構掘進距離由原來的一臺盾構機掘進約1400m，變為兩臺盾構機各掘進約700m，可以減少工期約3個月，但需增加投資0.5-1億，且增加施工風險。（2）右線區間調整后，HP2風井～HP3盾構井區間左線長度不變，轉為關鍵線路，其洞通時間為2020年7月。（3）方案一調整右線洞通時間為2020年5月底，方案二預計右線洞通時間2020年6月底，調整后可節約右線工期約3個月。（4）在現有條件下，保證“空間占滿、時間用足”，加快HP2風井施工進度，尤其是右線，確保盾構始發節點，可減少投資，降低風險。（5）加快推進HP3盾構井施工進度，確保HP3盾構井～HP3風井區間盾構機順利吊出，才是關鍵。

參考文獻：

[1] 王定寶.獅子洋隧道水底盾構江中對接技術研究[A].第八屆中日盾構隧道技術交流會論文集[C].