1、盾构整环管片通缝拼装过风井施工技术摘要：在现代城市地铁建设中，在线路较长的区间中间一般均设计通风竖井，即中间风井。由于风井内施工作业空间小，风井内四周结构封闭，只能通过负三层的预埋件，利用手拉葫芦进行负环拆除等吊装作业。选择整环管片通缝拼装的方式，盾构机可利用自身推力通过风井，减少了通过外力移动盾构机的过程，管片通缝拼装也大大降低了负环拆除的难度及风险。无论从工期、经济方面还是安全方面考虑，都具有很大的优势。 关键词：盾构区间；风井；混凝土导台；整环管片；通缝拼装 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一、工艺原理 本施工技术关键部分在于导台及导轨的设计、施工。盾构机整体过站施工前
2、，需根据风井结构断面尺寸以及盾构机尺寸，在 AutoCAD 软件中绘制成形，经过对导台进行受力分析后确定导台断面尺寸，在软件中模拟盾构机整体过站过程，并对整个模拟过程的可行性进行深入研究，最后确定方便、快捷且经济的最佳施工方式和路线。 二、 施工工艺流程及操作要点 施工工艺流程： 施工过程模拟导台施工盾构机接收盾构机过站盾构机始发。 2.1 施工过程模拟 盾构机穿越风井施工前，需根据风井结构断面尺寸以及盾构机尺寸，将横、纵断面及平面图在 AutoCAD 软件中绘制成形，经过对导台进行受力分析后确定导台断面尺寸，在软件中模拟盾构机整体过站过程，并对整个模拟过程的可行性进行深入研究，最后确定方便、
3、快捷且经济的最佳施工方式和路线。 2.2 导台施工 2.2.1 导台及导轨施工 在盾构机到达接收前，在风井底板上混凝土导台必须浇筑完成，并保证盾构机到达时导台混凝土的强度达到 100%，此导台具备盾构接收、过站、始发功能。 （1）盾构机过站导台浇筑施工 过站导台的浇筑依据底板回填结构高度，使用 C20 混凝土一次浇筑到回填标高。浇筑时支立模板，预留出导台中间槽和电缆通道。左线与右线导台之间使用 22a 工字钢进行辅助支撑，以提高导台稳定性。 （2）盾构机导台导轨 在导台倒角处固定 43 轨使盾构机在过站时顺利顶进，为保证钢轨在导台上稳定不产生偏移，固定导轨的压板及钢板预埋件必须坚固。固定钢轨的
4、压板使用 20mm 厚钢板切割制作，形式采用隧道内通常使用的压板形式，压板在预埋钢板上焊接采用双面焊。钢轨预埋件在导台上预埋间距为 500mm。 （3）管片加固预埋件 在导台上埋置吊耳，预埋吊耳总长 400mm，锚入混凝土长度为300mm，外露 100mm 可以挂钢丝绳一端或手拉葫芦的挂钩。吊耳导角的距离为 250mm。吊耳纵向布置间距为 1.2 米，吊耳在导台上对称布置。左线导台布设 9 对，右线导台布设 11 对。 2.3 盾构机接收 2.3.1 风井接收端头加固 经过对现场地质水文情况的分析，按照设计文件及图纸要求采用旋喷桩对接收和始发端头进行加固，接收段加固长度为 6m。 2.3.2
5、盾构姿态的复核 当盾构机进入盾构到达范围时，应对盾构机的位置进行准确的测量，明确成洞隧道中心轴线与隧道设计中心轴线的关系，同时应对接收洞门位置进行复核测量，确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。最后 50 环隧道按实际推进中心线、沿实际洞门中心线推进。 2.3.3 洞门止水帘布安装 在盾构接收掘进时，为了防止洞内水和回填注浆沿着盾构机外壳向洞口方向流出，在接收端墙的洞门上安装橡胶止水帘布板。 2.3.4 洞口围护桩凿除 在进洞处围护结构凿除前，须打设样洞观察，确保土体的自立性和止水性。当盾构距车站灌注桩 3m 时，在洞圈中心凿出 500 的孔洞，用于加强对土体的观测并释放应力。盾构切口进入加固土
6、体后，应降低盾构正面推进压力。 2.3.5 盾构到达段的掘进 盾构到达段的掘进除应达到纠偏的目的外，还尤其应注意最后 10m段的掘进控制。因为在临近洞门的最后 10m 盾构掘进对地层的扰动影响极为明显。 应根据到达段的地质情况确定合理的掘进参数。总的要求是：低速度、小推力、合理的土仓压力和及时饱满的同步注浆量。确保盾构接收的总体安全。接收段的施工参数拟定如下： 土仓压力：0.080.10Mpa; 掘进速度不大于 1cm/min； 盾构机推力控制在 40008000 千牛之间; 刀盘扭矩：不大于 3000KN*M 同步注浆量:3.54.0 立方; 4.3.6 盾构机接收 盾构接收时洞口 110
7、环管片用拉紧装置连接拉紧，防止因千斤顶顶力释放后，管片环间缝隙增大，引起环缝漏水。 盾构机在接收井接收后，在进行过站和始发施工时，主要通过管片提供推进反力，应此必须严格控制拼装质量。 脱出接收端头的管片可使用不带密封橡胶带的负环管片，但管片需无严重的缺棱调角现象，避免过站始发时千斤顶推力压碎管片。 盾构机刀盘脱出橡胶止水帘布后，应转动刀盘使刀盘开口处在下方，便于清除土仓内土体。土仓内土体清除完毕后，盾构机继续顶进完成接收作业。 2.4 盾构过站 2.4.1 盾构机过站顶进 盾构机接收时，隧道正环管片拼装结束后，继续拼装 3 环负环管片（分别为-13 环、-12 环、-11 环） 。当-10 环
8、管片拼装完成后盾构机盾尾已经脱出接收端墙。此时，利用盾构机千斤顶的推力使盾构机在导台上匀速滑行，当-10 环管片脱出盾尾后停止顶进。此时三环盾尾刷全部暴露出来，给更换盾尾刷提供施工条件。 千斤顶推进时应对称开动千斤顶进行顶推，两侧同时、均匀加力，严防盾构机因受力不均发生侧滚。盾构机接收后，在盾构机机身两侧焊防侧滚的挡板，防止盾构机发生较大角度的侧滚。 2.4.2 管片加固 在站内拼装的管片由导台支撑。导台导轨的高度及轨距按照盾构机盾体的外径进行设计，在导台上的管片直径 6m，因此管片与导台之间需插入木楔稳定管片。木楔插在管片的环缝连接处。同时，每环负环管片拖出盾尾后都用钢丝绳缠绕一周勒紧，钢丝
9、绳一段挂在预埋吊耳上，另一端用 10T 的手拉葫芦拉紧。 2.4.3 盾构机维修、保养 盾构机过站，必须进行现场维修、保养，主要包括两个方面： 1、盾构机各单元清洁、润滑维护保养； 2、易损及磨损件维修或更换。 2.5 盾构始发 2.5.1 始发加固 1、根据设计对加固土体的要求， 在始发端头施做旋喷桩，始发段加固长度为 8m，以保证土体的强度稳定性。 2、辅助降水作业，保证土体的渗透性满足设计要求。 为保证施工安全，故采用旋喷桩施工的同时，结合已经布设的降水井进行降水作业，始发端降水后水位应在隧道结构底板以下 1m，保证始发时洞门范围内无地下水。 2.5.2 始发洞门混凝土凿除 盾构机维修、
10、保养完成后，在确保盾构机运转状态良好的情况下，开始凿除洞门。 2.5.3 负环管片拼装 在始发阶段拼装负环管片之前，必须先涂好盾尾钢丝刷油脂。油脂应涂抹均匀密实，尾刷上涂抹的油脂不应有空隙或薄层。拼装管片时，控制好第9 环管片的法面，必要时需粘贴纠偏材料。第-10 环管片在盾构机过站时已经拼装完成，第-9 环管片在始发时环向截面要与-10 环拼接，因此-9 环管片的螺栓孔要与-10 环螺栓孔对正，确保管片螺栓顺利穿过。 2.6 盾构机掘进 2.6.1 盾构机掘进 1、负环管片采用通缝拼装，封顶块拼装在 12 点位置， 便于始发完毕后拆卸。最后启动油脂泵将三道盾尾密封刷间隙填满。 2、盾构机推进前，在导台导轨外侧的盾壳上均匀焊接 3 道 20 mm 厚钢板，以防止盾构机主机在基座上旋转。 3、盾构机主机全部进入洞门止水装置后，开始同步注浆。 作者简介: 吴冰（1987-） ，男，辽宁辽阳人，中铁三局集团第四工程有限公司助理工程师，研究方向：地铁工程。
