浅谈盾构始发与接收施工技术

贺剑飞

摘要：盾构法具有安全性好、适应性广、施工速度快、对周边环境影响小等优点，目前在地铁工程建设过程中，盾构法广泛运用，而盾构始发与接收是盾构隧道建设中风险最集中的地方，本文对端头加固、托架、反力架、施工测量、洞门密封等盾构始发与接收的关键施工技术进行了阐述。

关键词：盾构施工;始发接收;施工技术

引言

随着建设科技日新月异的发展，乘坐地铁出行已经成为许多人外出的首选方式，城市地下隧道施工也越发普遍，而盾构法施工是目前最常用的方法之一。盾构机是进行地下隧道挖掘的专用设备，机电自动一体化，能够在高效施工的同时，不受到地上交通流量和外界环境带来的影响，能够适应绝大多数城市的复杂地质环境，而且施工精确度很高，相比其他挖掘措施不仅质量突出而且成本也较为节省。

1盾构施工存在的风险

1.1盾构的始发、接收风险

盾构施工的地方称为盾构区间，在区间的两个站台之间，盾构从一个站台掘进到另一站台。在始发及接收的期间，经常存在工作井的井壁土体的失稳破坏问题，同时由于盾构端头加固不善引起的洞口渗水进一步破坏土体稳定性，重则引起地面坍塌。

1.2盾构施工面失稳风险

盾构在施工中常常由于以下几方面的原因导致施工面失稳：地层空洞导致的轴线偏移、涌水造成的塌方、浆液未达要求造成土体不稳定、流砂和管涌造成的盾构机突沉等，给施工带来困难。

1.3引起建筑的不均匀沉降风险

在城市中施工，通常盾构的掘进要侧穿、下穿众多建筑物，盾构掘进时引发的土体变形、坍塌等问题，使周围建筑不均匀沉降而造成不同程度的倾斜甚至破坏等现象。

2盾构始发、接收施工技术

2.1始发、接收测量

1）钢环定位测量：盾构始发、接收时，一般需要在隧道洞口设置洞门钢环，设置洞门钢环有利于车站与区间的节点防水，而在盾构始发、接收时需从洞门钢环内穿过，所以洞门钢环中心位置与盾构姿态是否一致是盾构顺利进出洞的关键。在施工过程中，钢环中心位置可能发生偏移，导致钢环实际中心位置与钢环设计中心位置不一致，故在盾构始发、接收时需要对钢环中心位置进行测量。

2）始发托架定位测量：主要任务是始发托架中线、高程测量、基础平整度测量。始发架定位测量须保证始发架中心线与设计轴线、始发架高程与设计高程均在允许偏差范围内。

3）反力架定位测量：包括反力架的高程、垂直度、与隧道中心线的关系，反力架为盾构始发时提供反推力，在安装反力架时，反力架端面应与始发托架水平轴垂直，以便盾构轴线与隧道设计轴线保持平行。反力架定位好以后，我们还需要检查盾构机尾端上下两点S、X以及左右点距反力架前端的距离是否相等或接近。盾构机的水平偏航、俯仰角用于判定盾构机在以后掘进过程中是否在隧道设计中线上前进，滚动角测量用于判定盾构机是否在容许范围内发生扭转。

4）盾构接收测量：隧道掘进至最后100环时，暂停掘进，进行隧道测量定位复核、洞门中心偏差联测等，根据测量结果调整盾构姿态，确保盾构顺利驶上盾构接收托架。

2.2接收洞门及密封装置施工

当端头加固长度不能满足规范要求且无法进行钢套筒接收，可采用内嵌式密封装置进行盾构接收。内嵌式密封装置包括预埋在结构墙内的洞门钢环，2道环板、2道洞门钢刷、2道钢刷之间的油脂仓及油脂注入系统。盾构接收前将2道钢刷及钢刷之间的油脂仓内涂抹盾尾油脂;盾构机抵达内侧钢刷时快速将盾体推入钢刷内，利用弹性钢刷包裹盾体;当盾体穿过外侧钢刷后，利用油脂泵向油脂仓注入盾尾油脂，确保油脂压力大于接收段水土压力，起到密封作用。

2.3始发、接收土体加固

1）加固范围及措施：为保证始发、接收施工安全性，需对始发端、接收端土体进行加固，施工时采用高压旋喷加固的方式对土体进行加固。土体加固范围为区间隧道上下左右各3m，前后加固范围为始发端6m，接收端8m。

2）加固措施：施工时首先用钻机引孔，再用旋喷机喷射，即先把浆液管下到预定加固范围最深点，然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体，将开孔和灌注桩体同时进行，一次成桩，其工作步骤为：钻机就位：钻机需平置于牢固坚实的地方，钻杆对准孔位中心，偏差不超过5cm。钻孔下管：钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置，在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，下管过程中同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位置（预定加固范围最深点）。制浆：不同地层选取不同注浆材料，旋喷桩喷射注浆材料常采用普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比按1∶1选用。试管：当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。高压注浆作业：高压射浆自下而上连续进行，注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数，应符合操作规程要求。开动高压注浆泵，开始注浆，当注浆压力和电机转速稳定并达到试桩设计参数后，再按试桩设计提升速度开始提升钻杆，边旋转边喷浆边提升。喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，停止喷浆，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，但需防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，切不可久留孔中，否则浆液凝固后将难以拔出。注浆设备清洗：当喷浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。

2.4安装接收基座

接收基座为钢结构预制成品，接收基座位置按图纸设计轴线和洞口实际测量的中心位置精准放样，安装基座时要按根据测量放样的基线，两根轨道的中心线保证对准洞门中心且与盾构推进的轴线一致，以保证盾构推进过程中的移动轨迹符合设计要求。盾构基座安放的高程及其与水平面的角度的确定要充分考虑盾构进洞轴线以及盾构通过加固区时的姿态控制。基座焊接好后，进行加固支撑，确保其强度和刚度。在盾构和洞门圈之间布置合适的导向轨。

2.5洞门密封装置

在密封装置安装施工中预埋钢环必须与车站结构钢筋连接牢固，与车站结构密实紧贴。密封装置安装前先清理洞门处的渣土，同时保证帘布橡胶板螺栓孔与预留螺栓孔位置一致，螺栓必须进行二次旋紧螺栓。在施工过程中容易出现密封圈准确性差，刀盘旋转可能损坏帘布橡胶板或使钢板发生位移，导致密封性能下降，故在盾构驶入洞门前在刀盘外围和帘布橡胶板外侧涂抹润滑剂，接收时及时调整扇形板，改善受力状况，防止刀盘磨损帘布橡胶板。

结语

盾构始发、接收施工是盾构施工成败的关键，除制定严密的施工方案，按方案施工，加强施工过程中的信息化管理外，在具體施工过程中还应根据实际情况因地制宜做出合理的调整，提出具体的解决措施，确保盾构施工的安全性。

参考文献：

[1] 韩锐锋.地铁盾构施工的安全风险管理[J].建筑技术开发，2019，46（14）：83-84.

[2] 马国强.复杂工程环境下富水软弱地层内盾构出洞接收关键技术分析[J].施工技术，2018，47（14）：39-43.

（作者身份证号码：37110219860317507X）