盾构机二次始发施工及其保证措施探讨

摘要 本文通过结合某隧道特点，系统地探讨该隧道盾构机二次始发施工实施过程。二次始发线路考虑对洞门土体加固及始发负环管片采用封闭环拼装等措施，为同类工程提供参考借鉴。

关键词 隧洞施工；盾构机；二次始发

中图分类号U45 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）120-0075-02

0引言

根据某隧洞特点，将隧洞开始段80m定为盾构始发段。二次始发线路考虑到洞门土体加固、盾构机埋深较深及始发负环管片采用封闭环拼装的方式等因素影响，盾构机始发轴线与设计线路标高相同，方向与设计线路方向保持一致。在刀具、刀盘检查的同时对盾构机二次始发工作做好充分准备。

1二次始发侧洞门防水密封安装

1）钢板钢丝刷安装。盾构机二次始发洞门防水密封设置三道钢板钢丝刷，每道钢板钢丝刷间距为30cm，成封闭环形布置，焊接固定。其安装方法与到达侧洞门密封安装相同；

2）帘布相胶扳密封箱体安装。每道橡胶板密封由橡胶帘布、扇形压板、折叶板、垫片和螺栓等组成，两道橡胶板密封间隔为440mm。洞门密封箱体安装前首先进行橡胶帘布的安装，吊装时采用质软的吊带。下吊前应将橡胶帘布四折对叠，折叠部位保持自然松弛状态，绑扎牢固后缓慢下吊，避免在下吊过程中从吊钩上脱落。橡胶帘布安装从下至上依次进行固定，各个螺栓孔对号入座后连接螺栓，必须将每个螺栓全部穿上，整圈帘布定位后进行找乎，使整圈帘布平顺地贴附在洞门预埋钢环上面，经过仔细检查，应保证无皱裕、无局部凸起。经检查其与洞门钢环间无疆隙后，采用环氧树脂与颈埋洞门钢环粘贴在一起。

2 降水措施

为减小外水对素混凝土墙体的压力，在到达和始发侧竖井外近墙位置要采取有效的降水措施。根据南岸竖井地质补勘资料，地表以下12m～14m，土层主要为人工填工和细砂层、卵石层，渗透系数大，水位与黄河水位持平。砂层以下为壤土和古土壤层交替互换，地层渗透系数小，为弱透水性。根据以上地质资料，降水方案如下：对地表填土及砂层，采取普通降水井进行降水，降水范围限于壤土层以上。对壤土层及古土壤层，由于地层变替互换，地层中存在相对隔水层，降水范围限于隔水层以下地下水，该地层呈弱透水性，采取真空深井降水措施。

3 二次始发洞门凿除

在完成南岸竖井内刀盘、刀具检查及更换后，盾构机刀盘接近二次始发洞门密封，盾构机停止推进，进行洞门混凝土凿除。凿除施工时在盾构机与掌子面之间搭建脚手架，利用人工手持风镐凿除围护结构混凝土。弧形临时支撑梁凿除时采取由上至下方式，分别对三道支撑梁进行破除；地下连续墙破除时按0.5m高分层，由上至下、由内至外依次对各层凿除。地下连续墙凿除过程中，内侧钢筋凿出后全部割掉，然后向外将地下连续墙外侧钢筋凿除。在盾构始发开始时，及时将地下连续墙外侧钢筋割除。结合以往工程实践经验，本工程洞门凿除时为了严格控制质量，采取如下的施工控制技术：

洞门凿除必须在端头土体检查合格后进行，特别是当土体渗透性达不到要求时，需要利用洞门进行注浆处理至满足安全要求；在凿除洞门的过程中，尽可能减小振动，避免沿地下连续墙壁出现泥砂渗透通道；在凿除过程中，大于300mm的混凝土块以及所有的钢筋都必须取出，钢筋割除的范围要确保满足盾构机刀盘顺利通过；在第二次凿除过程中，必须在通风、照明、人力配备上满足要求，尽快完成洞门凿除，避免掌子面长时间暴露；在施工过程中要密切观察掌子面情况，遇到问题及时处理；凿除完毕后.盾构机要及时贵人将掌子面支撑，避免端头土体失稳。

4负环管片拼装及支撑

4.1负环管片拼装

负环管片环宽1600mm，厚度400mm，均为整环拼装，每环7片。负环管片每环之间及每片管片之间均采用螺栓连接，钢管片接缝问增加焊接连接，焊缝分布距离50cm，每段焊缝长度15cm。安装过程中，应保持负环管片断面与导轨轴线垂直。盾构机刀具检查完成后，开始进行负环管片拼装，管片通过电瓶机车运输至南岸竖井。盾构机向前推进，拼装完成三环后，盾构机刀盘抵达始发掌子面。在拼装负环管片前应调整好管片姿态，使最后一环管片端面保持与隧洞轴线垂直，负环管片拼装过程中若出现管片端面不平整现象，及时采用薄钢板垫块填补修正。

拼装第一环负环管片前，在盾层管片拼装区均匀安设10根长2000mm、厚40mm的槽钢（盾尾内侧与管片外弧面的间隙为40mm）。在盾构机内拼装好后，利用推进千斤顶将钢管片缓慢推出，当管片推出2200mm后开始拼装第二环管片（不可将第一环管片全部推出槽钢段再拼装第二环，避免管片下沉）。随着负环管片的进一步拼装，盾构机刀盘快速地通过洞门进行下一步施工。待盾构机完全进入洞内，完成二次始发后，恢复同步注浆，同时将槽钢拆除。

4.2负环管片支撑

负环管片在脱出的过程中要及时进行支撑，避免管片失圆过大引起下一环管片拼装困难。负环管片脱出盾层后及时采用纵向型钢将负环管片与接收、始发基座导轨间的空隙垫实，并进行点焊连接，避免大量下沉。拼装负环管片的同时，在负环管片侧面安装三角支撑，三角支撑在竖井底板上一端与始发台预埋的钢板通过焊接进行水平方向连接，另一端支撑在竖井井壁上，竖直方向上通过H型钢直接支撑在井底板混凝土上。三角支撑上部用一型钢相连，以支撑负环管片，与脱出盾尾的负环管片焊接连接。负环管片脱出盾尾，盾构机在隧洞段掘进80m后将-2～-5环顶部两块钢管片拆除，将开口负环管片与相邻的整环负环钢管片间采用377mm钢管进行连接，并采用H型钢进行支撑。

4.3充填泥浆、建立泥水平衡

当盾构机刀盘抵达南侧洞门掌子面后，向橡胶帘布密封板及三道钢板钢丝刷之间的空腔内注入足量的盾尾油脂，达到密封效果之后，对掌子面进行充填泥浆，建立泥水平衡。充填泥浆时通过进浆管向掌子面加浆，先连通泥水仓与气垫仓，当液位上升到仓位中间部位（显示液位为0m）时，关闭连通冈，打开排气阀，继续通过进浆管向泥水仓内充填泥浆，当泥浆从排气阀溢出时即关闭排气阀，此时泥水仓内已充满泥浆。泥浆充填满后调节SAMSON系统，逐渐升高气垫仓压力，压力升高要逐步进行，在增加压力的过程中密切关注洞门钢环的密封情况，如果在加压过程中出现洞门钢环缝隙渗漏，立即采用环氧树脂砂浆及聚氨酯进行封堵。

5结论

随着交通建设发展，盾构施工在工程中得到广泛应用，文章通过以某隧洞盾构施工为例，针对本工程中的盾构二次始发施工实践，系统总结出该工程施工技术措施，使得盾构过站技术能够达到安全快速施工效果，又能降低工程成本。

参考文献

[1]王逢松.城市地铁盾构过已建车站施工实例[J].市政技术，2010（7）.