盾构空推过节点井施工措施

王岩松

（中铁十七局集团第六公司有限公司，福建 福州 350011）

1 工程概况

塔北路综合管廊DJ-04-01～DJ-05段区间起讫里程为GL-4-K0+000.000～GL-4-K0+977.868，区间跨越4个节点井，中间分为3段，盾构在DJ-05井始发，在DJ-04-01井接收，中间在里程GL-4-K0+276.999～GL-4-K0+300.599和GL-4-K0+583.999～GL-4-K0+607.599段分别穿越两个中间工艺井（GJ-12/11）。节点井端墙厚900mm，内空尺寸均为21.8m×9.3m。区间施工流向如图1所示。区间线路在此段平面线型为直线，竖向按3.546‰坡度上坡。

图1 区间施工流向

2 方案比选

针对该工程盾构空推过中间井施工，可行方案有3种：施做导台过井、节点井底板回填过井、施作简易平台过井。

2.1 导台过井

底板施工完成后，根据盾构机外皮与底板结构的关系，按既定方案回填素混凝土，使浇筑成型面为凹型，并在左右两侧斜面上预埋43钢轨，在导台两侧按1.2m间距预埋负环管片锁紧拉钩。集水井处采用φ426钢管筒支撑并加固。盾构抵达中间井接收后，直接在导台凹面上拼装负环空推过站[1]。区间施工完成后，拆除负环管片，并根据设计需要，对回填的素混凝土进行处理。

2.2 回填过井

底板施工完成后，根据底板上表面标高与盾构机外皮的相对位置关系，在底板回填细石并按线路坡度整平，集水井内亦回填密实，而后在碎石面上安放盾构接收基座，在接收架前后及左右两边做好固定支撑。负环管片锁紧拉钩直接钩在基座边缘型钢预留孔内[2]。盾构抵达中间井接收后，在接收基座上拼装负环管片空推过井，类似于盾构正常始发工况。区间施工完成后，拆除负环管片，分割接收基座，分块运出隧道，而后挖除回填碎石，根据设计需要对底板进行后续处理。

2.3 简易平台过井

底板施工完成后，根据底板上表面标高与盾构机外皮的相对位置关系，在底板上按固定间距安放φ426钢管筒，钢管高度按照线路坡度进行调整，两端均焊接500mm×500mm×20mm钢板，而后在上端钢板上横向焊接200mm×200mm的H型钢，长度应考虑台车轨道、电瓶车轨道间距，并根据需要预留作业通道宽度[3]。负环管片锁紧拉钩钩在横向H型钢上。在集水井位置直接采用加长钢管进行支撑并进行加固。区间施工完成后，拆除负环管片，回收H型钢及钢管筒，集中运出隧道，而后根据设计需要对底板进行后续处理。该方案结构布置如图2所示。

图2 简易平台过井平面图

2.4 方案比较

导台过井方案，盾构机在混凝土导台上空推过井。在导台混凝土严格按照既定设计形状浇筑、斜面导轨按设计位置固定、预埋的情况下，盾构过井施工较简单，与正常掘进差别不大。负环管片拆除后，拆除预埋钢轨及负环管片拉钩，而后按既定标高进行二次回填或进行局部凿除。在有素混凝土回填要求时，应优先考虑此种方案。

节点井底板回填过井，盾构机在接收基座上空推过井。在碎石回填密实、基座加固到位的情况下，盾构过井施工较简单，与正常始发工况一样。实施中应确保回填的碎石整平、压实到位，并需严格关注接收基座的加固情况，其直接影响到过井施工安全。负环管片拆除后，需对接收基座进行分割，以便运出隧道。而后，需对底板回填的碎石进行全部挖除并运出。当节点井沿线路方向长度较长时，基座需要串联适用或特别定制。此方案仅在结构井有上、下贯通的尺寸较大（至少大于9m×4m）的后浇孔条件下适用。

简易平台过井方案，盾构机在简易平台上空推过井。为确保过井施工安全，平台的搭建施工质量尤为关键。钢管筒位置及间距应在充分验算型材选用可靠性的基础上确定，施工前应对设计结构形式进行受力验算，确保安全。实施过程中，钢管筒两端需与钢板满焊，上端面钢板与H型钢接触边亦需满焊，左右两钢管筒间采用槽钢进行横向连接，提高整体性。集水坑处亦采用加高圆筒进行支撑，并做好内撑加固，确保安全。平台搭建完成后，盾构过井施工较简单，与正常掘进差别不大。负环拆除完成后，仅需对加固槽钢进行割除，对钢管筒、H型钢进行拆除，所有平台用钢材均可回收且易通过水平运输至始发井吊出隧道，完工后底板容易清理[4]。此方案适用于节点井无较大尺寸后浇孔，且底板无混凝土回填要求的情况。

3 过井措施

3.1 设计优化

管廊工程节点井围护结构均采用钻孔灌注桩+内支撑的形式，该区间确定采用先井后盾法施工后，经与设计院充分沟通，各井洞门处围护结构钻孔灌注桩配筋均改为混合配筋，即洞门范围及其上下3m范围内，围护桩配筋改为玻璃纤维筋（GFRP），其余部分正常配钢筋[5]。

采用GFRP配筋后，盾构机通过节点井时，无需进行洞门凿除作业，可直接切桩而过。如此简化了施工工艺，规避了人工进行洞门凿除施工的风险，可加快施工进度的同时提高安全保障。

3.2 端头加固

管廊工程区间线路穿越地层主要为砂层及黏土层，盾构始发及接收端头均采用素混桩+袖阀管注浆的形式进行加固。

区间盾构始发、接收地层加固形式为：洞口采用2排φ800@1200C20素混凝土桩，排距800mm，交错布置，桩长为隧道底以下4m；盾构洞口采用袖阀管注浆加固地层的措施，注浆导管采用φ48×4mm的塑料袖阀管，梅花形布置，注浆浆液采用水泥浆液，注浆压力为 0.4～ 0.8MPa。

始发端头横向加固范围为隧道外轮廓左、右各3m，纵向加固范围为结构外墙以外6m。接收端头横向加固范围为隧道外轮廓左、右各3m，纵向加固范围为结构外墙以外8m。加固后土体无侧限抗压强度需达到0.8MPa以上。

3.3 洞门密封

洞门与盾体之间（或衬砌）存在建筑空隙，易造成泥水流失，从而引起地表沉降，因此，需在洞口安装始发装置，始发装置包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈。安装前须对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核，确保其与洞圈上预留螺孔位置一致，并用螺丝攻清理螺孔内螺纹，涂上凡士林。安装顺序为帘布橡胶板→圆形板→扇形板，自上而下进行。安装时，圆形板的压板螺栓应可靠拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，防止盾构始发后同步注浆浆液泄漏。

3.4 负环管片拼装

为快速通过中间井，采用拼装负环管片的方式空推过井，井内负环管片拼装需充分考虑后期拆除的难易程度。故该工程井内负环采用通缝拼装，且封顶C块只拼装于8点和16点位置，便于后期拆除。

因管片拼装完成后外壁与轨道间有一定间隙，管片拼装前准备一定数量的楔形木块，施工过程中，按固定间距垫在间隙内以利于管片姿态控制，确保其与线路中心偏差控制在允许范围内。井内管片拼装完成后，采用φ16的钢丝绳配合高强花篮螺栓进行管片锁紧，确保井内成型管片不会发生左右偏移。同时，节点井两端10环的区间隧道管片采用140槽钢在4点、8点、12点和16点方向进行内侧拉紧。

4 结束语

综上所述，在地下综合管廊盾构法施工过程中，存在盾构机始发、盾构机过节点井、锚索施工区、盾构和节点井等许多的施工技术难题，从而提升了其工程建设风险与难度。为此，需要制定合理、科学的施工措施，才能够解决这些技术性难题。文章以塔北路综合管廊为工程案例，针对其工程特点提出盾构分体始发、空推过节点井等施工技术方案，为整个盾构管廊工程施工奠定了基础。通过文章提出的盾构空推过节点井施工措施，希望能够对老城区管线改造问题提供有价值的参考，为从事管廊工程建设的单位提供借鉴。