摘要：通過北京地鐵10號線二期大紅門站～角門東站區(qū)間隧道工程實例，介紹了暗挖大斷面盾構(gòu)始發(fā)的難點，闡述了盾構(gòu)機如何在狹小的暗挖段內(nèi)進行始發(fā)的相關(guān)技術(shù)，以期為今后類似工程的施工提供參考與借鑒。

　　關(guān)鍵詞：暗挖段,盾構(gòu),洞門加固,盾構(gòu)始發(fā)

　　1工程概況

　　北京地鐵10號線二期大紅門站～角門東站區(qū)間全長880.453m，其中K33+568.416～K34+636.916為暗挖段，全長68.5m。盾構(gòu)采用日本小松公司生產(chǎn)的土壓平衡盾構(gòu)機，在大紅門站端頭井下井組裝，然后將盾構(gòu)機平移至始發(fā)位置，進行組裝調(diào)試后始發(fā)。本區(qū)間地質(zhì)條件按成因年代分為人工堆積層和第四紀沉積層兩大層，區(qū)間結(jié)構(gòu)內(nèi)無地下水。

　　2工程重點、難點

　　1)如何保證盾構(gòu)始發(fā)時洞門土體的穩(wěn)定性是盾構(gòu)始發(fā)的關(guān)鍵所在，如果土體不穩(wěn)，會導致土體的變形和沉降，將影響到地面的建構(gòu)筑物安全。因此始發(fā)洞口土體的加固是本工程的重點。

　　2)如何高精度的定位盾構(gòu)機以及將盾構(gòu)機平移至始發(fā)位置，確保盾構(gòu)安全始發(fā)及隧道軸線的偏差在規(guī)范驗收之內(nèi)，并在有限的作業(yè)空間內(nèi)安裝和加固反力裝置是本工程難點。

　　3)盾構(gòu)始發(fā)時盾構(gòu)機很容易發(fā)生震動、扭動，從而造成盾構(gòu)掘進軸線跟設計軸線之間的偏差，而在始發(fā)階段盾構(gòu)姿態(tài)又不宜于大量糾偏，故如何控制盾構(gòu)始發(fā)時的姿態(tài)也是本工程的重點。

　　4)盾構(gòu)始發(fā)作業(yè)不可避免的會造成周圍土體的擾動，且這種擾動跟施工水文地質(zhì)、施工參數(shù)等有密切聯(lián)系，因此及時做好監(jiān)控量測工作，以更好的反饋并指導施工，也是本工程的重點。

　　3盾構(gòu)始發(fā)前施工技術(shù)措施

　　3.1始發(fā)端頭土體加固

　　按原設計區(qū)間加固區(qū)正位于臨泓路下，臨泓路為北京市南三環(huán)主要的支干道，兩側(cè)商鋪林立，交通繁忙，不具備地面加固的施作條件，故應在洞內(nèi)加固。考慮到右線地下水水位較深(隧道結(jié)構(gòu)以下)，故洞內(nèi)加固采用玻璃纖維筋封堵掌子面的形式進行施作。玻璃纖維筋是一種新型合成材料，具有很高的抗壓能力，用其封堵洞門即可以到達土體加固強度的要求，且不影響盾構(gòu)始發(fā)時直接掘進。當大斷面暗挖施工至設計里程時，開始封堵掌子面。施工中采用φ10的玻璃纖維筋，用玻璃纖維筋加工成鋼筋網(wǎng)片，橫向間距200mm，豎向間距200mm。封堵掌子面時掛設玻璃纖維筋鋼筋網(wǎng)片，雙層設置，層間距300mm，并噴射C20的混凝土，然后施作端頭墻及埋設洞門鋼環(huán)。

　　3.2預埋吊鉤與鋼板

　　為了更加方便、有效的安裝和加固反力裝置，在暗挖段二襯中預埋吊鉤與鋼板預埋件。暗挖隧道斷面內(nèi)共設置22個吊鉤，吊鉤采用φ30圓鋼加工而成，反力架上方并排設計4個吊鉤，盾構(gòu)機上方設計18個吊鉤用于后期拆除負環(huán)管片和其它用吊鉤與二襯主筋焊接或者綁扎，吊鉤嵌入二襯500mm，外漏80mm。為了在有限的空間內(nèi)安裝反力裝置，二襯中預留四個長2m，寬0.8m的槽。在斷面二襯中預埋16塊20mm厚鋼板，兩個立柱各4塊，另8塊用于反力架背后支撐，采用φ14螺紋鋼筋做錨筋，錨筋與鋼板穿透焊，錨筋與二襯主筋綁扎或者焊接。

　　3.2盾構(gòu)機初始定位

　　暗挖大斷面二襯施作結(jié)束，堵頭墻封堵，鋼洞圈安裝完畢后，始發(fā)基座支設前，要在始發(fā)井周圍布設高程控制點及導線控制點[1,2]。布設的地下控制點要符合軌道交通測量驗收規(guī)范，高程控制點不少于3個，且任意兩點之間的高差不的超過2mm、與絕對高程之間的差不得超過1mm。導線控制點不得少于4個且合乎規(guī)范要求。施做控制導線及水準點，并將其測量成果報第三方測量復核，復核滿足驗收規(guī)范后復測洞門實際三維坐標，再將其復測的成果上報，第三方復核無誤后，方可根據(jù)實際中心線將始發(fā)基座放置端頭井內(nèi)，并將其組裝和加固好，將盾構(gòu)機主機在端頭井將盾構(gòu)機組裝、定位，并鋪設導槽將盾構(gòu)機平移至始發(fā)位置。

　　3.3盾構(gòu)機平移

　　在暗挖大斷面二襯結(jié)構(gòu)施作完畢后，開始施工盾構(gòu)始發(fā)架的定位與安裝。根據(jù)盾構(gòu)機的結(jié)構(gòu)尺寸和隧道結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，復測洞門中心的實際三維坐標。根據(jù)盾構(gòu)機的結(jié)構(gòu)尺寸及洞門中心的三圍坐標，合理準確的鋪設盾構(gòu)機導槽，導槽采用澆注C20鋼筋混凝土，并在混凝土上預埋鋼板，焊接43型軌道來用于平移盾構(gòu)機，盾構(gòu)機平移采用2個100t液壓千斤頂進行施作。

　　3.4鋪設臨時軌道，反力裝置安裝

　　當盾構(gòu)機平移到預定位置后，隧道內(nèi)需鋪設臨時軌道用于后繼臺車以及電瓶車機組用，本區(qū)間采用150H型鋼作為臨時軌枕，臨時軌道采用30型軌道。

　　盾構(gòu)機就位后，將已經(jīng)加工好的鋼反力架運輸至洞內(nèi)并安裝。按照盾構(gòu)機始發(fā)所處的結(jié)構(gòu)斷面形式及尺寸加工鋼反力架，鋼反力架由I63c型工字鋼及厚度為15mm的鋼板加工而成。上下橫梁與立柱之間采用螺栓連接，安裝時采用事先預埋的吊鉤利用4個10T手拉葫蘆將反力架整體吊起至需要定位的地方，通過導鏈調(diào)整反力架的法面與盾構(gòu)機法面重合后方可最終加固。鋼反力架立柱直接鑲嵌到二襯結(jié)構(gòu)內(nèi)，在預留鑲嵌槽時預埋20mm的鋼板，將立柱與鋼板連接起來，使立柱“上下生根”，這樣就能確保立柱的水平承受力直接傳遞到二襯結(jié)構(gòu)上，并能最大程度保證立柱的抗扭、抗拉能力。立柱與橫梁之間采用高強度螺栓聯(lián)合焊接的形式進行固定，在立柱與橫梁之間設斜撐，每根立柱與暗挖隧道底板之間設置2根609鋼管斜撐。斜撐與立柱采用焊接連接，另一端焊接到在底板上施作的支墩的側(cè)面上。橫梁設置2根支撐，支撐形式采用直徑為609mm鋼管支撐，斜撐與橫梁與預埋件均焊接。

　　3.5連接后繼臺車、調(diào)試盾構(gòu)機

　　將后繼臺車按照1#-6#的順序分別下井至大紅門站西端頭井，用電機車將臺車托運到暗挖隧道內(nèi)，并連接臺車與主機的油管、水管、風管及相關(guān)電源線。在通電、水、油的情況下進行空載調(diào)試，空載調(diào)試主要調(diào)節(jié)掘進系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)等各個執(zhí)能系統(tǒng)。在確保盾構(gòu)機運轉(zhuǎn)狀態(tài)良好的情況下，空調(diào)調(diào)試完成后進行驗收，驗收合格方可進行初期始發(fā)掘進。

　　4應急預案

　　始發(fā)前成立應急小組，并準備好應急物資[3]。一旦發(fā)生洞門失穩(wěn)，應急小組人員要立即趕赴現(xiàn)場，啟動應急預案，指揮現(xiàn)場搶救工作，同時按規(guī)定程序上報有關(guān)部門。洞門鑿除后，掌子面出現(xiàn)涌水、涌砂時，首先利用砂袋將涌水、涌砂部位封堵，然后在涌水、涌砂部位四周埋設注漿管，向掌子面噴射素混凝土封閉掌子面，增加土層的穩(wěn)定性與粘聚性。同時對漏水部位進行防水處理，通過預埋注漿管向地層中注雙液漿堵水。如上述辦法封堵不成功，可用模注100#砼進行封堵，確保洞門土體穩(wěn)定，防止沉降。在險情得到控制后要迅速開展盾構(gòu)出洞工作，使隧道快速封閉，再次對因險情產(chǎn)生的隱患進行處理。

　　5結(jié)語

　　盾構(gòu)始發(fā)在盾構(gòu)施工中有一定的風險，施工時應根據(jù)不同的工程水文地質(zhì)條件選取不同的工法。本工程應用玻璃纖維筋來封堵端頭墻，在工程應用中起到了顯著的成效，可為今后類似工程的施工提供參考。

　　參考文獻

　　[1] 秦漢禮.軟土地層盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)[J].隧道建設, 2006,B05:15-21

　　[2] 王東猛等.封閉式車站盾構(gòu)掉頭始發(fā)施工技術(shù)[J].建筑技術(shù). 2009.1(11):978-980.

　　[3] 康寶生,陳饋,李榮智.南京地鐵盾構(gòu)始發(fā)與到達施工技術(shù)[J].建筑機械化,2004,(2):25-29.