关于盾构钢套筒接收施工方案研究

关于盾构钢套筒接收施工方案研究

王涛

中铁一局集团城市轨道交通工程技术有限公司 江苏省无锡市 214101

摘要：地铁工程建设已经成为目前各个城市的热门建设项目，对于地铁工程的大力建设，也为城市居民日常出行提供了极大便利，大大促进了城市交通效率的提高，有效改善了城市地面交通拥堵问题，在地铁项目隧道工程施工中，通常会采用盾构施工方法，而盾构接收是节中至关重要的一个施工环节，地铁盾构能否顺利安全出洞，在很大程度上取决于盾构钢套筒接收施工方案是否具备相应的合理性，居于此，笔者将在文章中系统性的分析盾构钢套筒接收的施工工艺及方案，意在与专业人士共同探讨。

关键词：盾构钢套筒；接收施工；技术方案

引言

目前，城市地铁建设工程已经成为备受社会各界关注的重点项目，在整体的地铁隧道工程施工中，盾构钢套筒接收是最具挑战性的施工环节，其施工难度以及安全风险都大大超于其他施工环节，而科学合理的施工工艺与施工方案，是高效完成该项施工的可靠保障，以成功案例为参考依据，有效了解和掌握盾构接收施工流程，深入细致的分析盾构钢套筒接收施工工艺及方案，详细探讨洞门钢环的复测、钢套筒安装以及洞门凿除和盾构接收推进等每一个施工步骤的具体实施，可以学习更多盾构钢套筒接收施工成功经验。

一工程概况

某地铁车站项目端头井净尺寸12.5×20.8m，侧墙厚0.8m，端头井无预留盾构吊装口，目前地面为迎宾路主路。盾构机接收吊出前需进行改造。改造完后，右线端头井开洞（5.171～6.316）×10.15m，左线端头井开洞（4.771～6.259）×10.15m，满足盾构主机拆除后旋转一定角度从端头井吊出，后配套原路拖回。

二工程施工方案

1.盾构接收流程

盾构机的接收施工准备工作有严格规定，从盾构机始发掘进至距接收端50米，掘进以及接收段的盾构掘进施工环节中有很多工作内容，其中包括加固端头，正式接收之前调整姿态，降水作业，接收的门洞所处的位置复测，处理洞门，对基座和钢套筒进行安装，对洞门进行水平位置的探孔，和注浆作业，凿除并清理洞门以及对洞门圈进行密封安装作业等等。

2施工工艺及方案

2.1.洞门钢环的复测

负责实施测量作业的小组结合具体情况实地测量接收洞门的中心和钢环，核实有无变形和中心位置偏移的现象，然后把实测结果立即呈报主管部门和业主。

2.2.钢套筒安装

（1）安装过渡环

用焊接作业的方式对过渡环预埋环板进行连接，焊缝要保持在过渡环这边，保证均匀分布，焊缝要达到10毫米及以上，无残渣存在且饱满密实，止水条在遇到水的情况下会发生膨胀，要贴在靠近内侧的地方，焊接点的外侧实施聚氨酯涂抹作业并再次焊接槽钢，如果预埋环板和过渡环缝隙太大，要在有缝隙的地方进行钢板填充，填充物要牢固固定且封锁严密。

管理控制方法：由当班负责人对预埋环板和过渡环焊接作业质量和焊缝进行严格检测，确认作业完成立即呈报申请做探伤检测，并把检测结果交由监督管理人员审阅。

（2）安装钢套筒下半圆

1）须把基坑出井口的盾体所在的中心线位置设定好，才能实施钢套筒的安装作业，安装位置就是中心线，安装作业以吊装安装方式进行，务必一步到位，尽量不要移动。

2）吊装作业先吊钢套筒第一节的下半部分，保证钢套筒中心线与设定的盾体中心线严丝合缝，再按次序吊装其它钢套筒。

3）用螺栓连接钢套筒和过渡环，法兰间隙严密密封，密封材料为丁晴胶垫。

管理控制方法：主管部门向施工人员进行技术交底，负责实施测量作业的小组严格按照施工方案实施套筒井下定位和设计方案的复核，确认完成后举牌，报请验收。

（3）安装钢套筒上半圆

当钢套筒安装完成了上半圆，压紧螺栓须调整到位，检验调试有连接的地方至牢固完好，要重点关注半圆与半圆以及筒节间的连接，对洞门环板和过渡连接板的连接进行检查，钢套筒用螺栓连接在过渡环上，法兰间隙严密密封，排查故障隐患并对潜在风险因素进行处理。

2.3.洞门凿除

1）第一次洞门凿除

洞门凿除由人工作业完成，凿除顺序由上到下，由中间而两侧，作业时间安排在完成钢套筒安装且做完密封测试，保证提前盾构机到位5天前完成，作业目标凿除从洞门到地连墙迎向土层的一面的钢筋部位，厚度在70公分左右。

2）第二次洞门凿除

对迎向土层一面未凿除干净的混凝土进行剔除，露出混凝土面的钢筋全部割掉，时间掌握在对钢套筒实施回填作业之前的4到6个小时，顺着洞门钢环检查是否有残留钢筋头确保不影响盾构机盾体通过，采取措施减少洞门部位的土体没有支撑保护的时间，把迎土面的保护层留下即可。

2.4.盾构接收推进

（1）盾构机持续推进到深入加固体1到2米的深度，刀盘深入至1米，前面和后面的水力联系全部切断，盾构机停止前进并进行检测，确保始终处于最好的工作状态，然后开机推进，准备第二次推进。

（2）刀盘实现对加固体的穿越并前出到围护结构之外。

（3）盾构进入钢套筒

上述作业完成开始第三次推进，对盾构机的密封状况进行严密监视，对盾构机姿态以及钢套筒和一些反力构件有无变形进行严格掌控，离盾尾稍远的地方开启第二次不间断注浆作业，保护盾尾密封刷和注浆作业管道，注浆作业时间控制在特殊管片确认脱出盾尾达到三环时，浆体为双液浆，采取技术控制使之最终形成闭环形状密封圈，起到阻水作用，一环注浆完成即脱出盾尾管片，然后再次注浆，以此类推。

2.5.洞门密封及质量检查

洞门封堵措施如下：

1)盾构机严格按照技术标准实施推进和同步注浆，有间隙的部位要密实填充。

2)加固体和原土层分界面实施3到5环注浆作业，环箍作业要及时，对渗漏管道进行封堵。

3)盾构机全部深入加固体，利用预留注浆孔实施对管片外部一测的双液浆注浆作业，环箍作业要及时，对钢套筒的漏浆和变形情况进行实时严密监视，一旦出现异常情况立即对气压进行调低并放慢推进速度。

4）利用原有的洞门环板预埋板，把一块厚20毫米的过渡连接板设置在钢套筒和洞门环板中间，连接方式为烧焊，过渡连接板和法兰用螺栓连接，确认全部实现密切接触即对过渡板和洞门环板实施满焊。

5）检查钢套筒整体圆度，保障盾构机进入钢套筒间距均匀，规避变形和位移等情况的发生，钢套筒加压试验须于出厂之前进行，确保密封良好。

6）待盾构机整体进入钢套筒，通过注浆管道，观测管和球阀等对出水量进行监测，若有大量出水则继续实施注浆作业直至完全不出水，对土仓压力进行有意降低，观测8到10小时，观察有无压力增加现象来判断洞门的密封程度，还可利用胸隔板土仓闸门进行观测，确认密封良好即可对钢套筒进行拆解并割掉过渡联板。

7）利用特制管片做成零环，背负钢板预埋在管片外部一侧，钢套筒拆除完毕以弧型钢板对洞门环和背负钢板实施焊接。

2.6.洞门封堵钢板焊接

注浆作业完成并通过质量检测，对过渡环实施分段割除，把一块厚20毫米的弧形钢板焊接在洞门环和背负钢板中间，过渡环割除完毕随即对弧形钢板实施分段割除，便于洞门所在区域密封作业的及时性，暴露时间过长对工程建设不利。

结束语：以上文章通过盾构钢套筒接收施工具体实例，对盾构钢套筒接收施工工艺与施工方案进行了综合性分析探讨，旨在为同类施工提供一些参考资料，以便确保盾构钢套筒接收施工的安全顺利推进。盾构钢套筒接收施工安全问题事关重大，必须慎之又慎，因此当以成功案例为借鉴。

参考文献

[1] 朱英伟, 李立志, 马晓峰,等. 地铁盾构钢套筒接收技术[J]. 现代城市轨道交通, 2015(4):3.

[2] 李文, 袁天海, 郭谱. 地铁盾构钢套筒接收施工技术方案研究[J]. 施工技术, 2016(11):76-79.

[3] 梁涛. 地铁盾构钢套筒接收技术[J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术:00296-00297.