单洞双线地铁隧道排烟道板施工技术研究

武慧韬

（中铁建南方建设投资有限公司，广东深圳 518035）

1 引言

随着城市建设的发展， 越来越多的长距离穿江越海隧道选用大直径断面隧道施工， 大直径隧道由于其排烟通风的考虑，往往需要在顶部设置单独的排烟通风道[1]。 目前,国内施工通常采取预制与现浇两种方式进行施工[2]。 由于内部结构施工与盾构掘进交叉施工影响， 采用现浇方式会极大地影响隧道交通，考虑到本工程工期紧、任务重的特点，因此，杭州地铁8 号线过江隧道工程采取预制并利用改制后的叉车进行排烟道板拼装。

2 工程背景

杭州地铁8 号线过江隧道工程是连接地铁1 号线与大江东区域的重要地铁线路。 隧道全长3.4 km，管片外径11.3 m，内径10.3 m， 采用一台外径11.71 m 的泥水平衡盾构机进行施工。 本线为单洞双线隧道，区间顶部布置烟道板，中间设置中隔墙，底部中间采用预制件箱涵与盾构掘进同步拼装，箱涵两侧利用混凝土现浇回填。 杭州地铁8 号线过江隧道断面图如图1 所示。

图1 杭州地铁8 号线过江隧道断面图

隧道排烟道板采用工厂预制后运输至现场吊装下井进行安装，宽度1.2 m，长度8.5 m，安装高度5.2 m。

3 烟道板施工方案

拼装烟道板前需将其余内部结构施作完成，具体内容有：拼装中间箱涵、箱涵两侧回填、排烟道板牛腿施工，烟道板拼装完成后进行中隔墙浇筑， 隧道贯通后进行疏散平台安装及调平层浇筑。 详见表1 和图2。

表1 内部结构内容及施工顺序表

图2 烟道板拼装工序流程图

由于隧道采用同步施工，各个工序依次展开，随着隧道距离的增加，材料运输逐渐成为制约施工进度的最主要原因，当隧道中隔墙施工后，由于施工设备存放的原因，车辆在相当长距离内只能单向行驶，极大地影响材料的运输效率[3]。

3.1 排烟道板拼装方式选型

常见的排烟道板方式主要由改造小型行车或改造叉车进行拼装，因隧道空间狭窄，盾构用中继泵安装后占用隧道内较大空间，且隧道顶部安装有风筒，导致自行式行车安装过程中无法通过中继泵区。 综合考虑采用叉车改装后进行隧道排烟道板安装， 仅需制作特定工装进行简易安装即可完成烟道板拼装功能转换。 烟道板拼装完成并对工装进行拆卸后可恢复叉车使用。 烟道板通过吊装耳板外置挂钩与叉车连接，当悬臂提升时烟道板随之提升， 当烟道板提升高度距牛腿下边界5～10 cm 后停止提升，特制叉车进行旋转将烟道板倾斜至一定角度， 使得烟道板在管片径向的绝对长度小于牛腿内边界宽度后，继续提升悬臂，将烟道板提升至牛腿上边界5 cm 左右时停止提升，扭转叉车使烟道板与管片径向平行，将烟道板搭接于两侧牛腿上并调整两边间距，最后完成拼装。 叉车工装示意如图3、图4 所示。

图3 叉车工装示意图1

图4 叉车工装示意图2

叉车额定起重量为12 t，起升高度为5.2 m，以杭州地铁8 号线过江隧道为例， 烟道板尺寸为1 200 mm×8 488 mm×250 mm，12 t 特质叉车在隧道中进行拼装作业如图5 所示；烟道板宽度介于牛腿外边界与牛腿内边界之间， 叉车回转半径及烟道板回转尺寸介于回填层宽度及管片内径之间[4]，满足施工需要。 安装特制工装的12 t 叉车动作灵活，拼装效率高，将极大程度减少交叉作业，保证施工安全。 该叉车完全可以满足隧道排烟道板的需要。

图5 使用12 t 叉车施工示意图

3.2 排烟道板拼装工艺

3.2.1 拼装前准备

拼装人员应先进行交底， 拼装前检查烟道板外观质量符合进场拼装要求， 拼装前严格按照烟道板方向进行运输、吊装。 在即将拼装的区域利用激光水准仪对隧道中心线校准放线，放线后在已拼装好的烟道板上确认中线进行标记，拼装过程中严格按照轴线进行拼装。

因隧道空间狭窄，将隧道泥浆管侧固定为烟道板存放区，按隧道掘进方向进行存放，单排存放预留出隧道行车空间，存放不超过5 层，支点方木位于同一直线上与吊点同线，利用施工间隙吊装存放，可节省烟道板卸车及拼装时间。

3.2.2 烟道板拼装

每次拼装前将氯丁橡胶板按设计要求铺设于牛腿两侧，并对隧道顶风筒进行保护。 烟道板隧道内起重吊装必须由专人操作，拼装前将叉车驾驶至与烟道板垂直方向，利用吊环安装于烟道板预留吊装螺栓孔内，开始起吊前，保持起吊后的烟道板距离地面高度400～500 mm 停勾稳定2～3 min，确认无误后将烟道板起升至牛腿高度以上，再利用叉车转向将烟道板垂直于隧道按轴线缓慢放置于牛腿上，已经拼装好的烟道板上专人负责指导下方叉车司机进行烟道板就位调整，调整好后再摘除吊环，叉车进行下一块拼装。 工序流程图如图6 所示。

图6 烟道板拼装工序流程图

3.2.3 烟道板拼装控制要点

因烟道板预制件无楔形量， 必须由人为拼装时控制间隙来调整才能吻合隧道曲线半径， 曲线半径经计算得出调整量后进行拼装。 由于盾构施工中管片的轴线与烟道板轴线一致，必须通过环缝与烟道板边缝对齐来控制烟道板拼装轴线的准确性。以杭州地铁8 号线过江隧道为例，因管片环宽2 m，烟道板宽度1.2 m，每5 块烟道板的拼装宽度与3 环管片的拼装宽度相同。 因此，可以通过观察每5 块烟道板拼装完成后边缝是否与管片环缝保持平行， 若平行则认为烟道板拼装拟合隧道转弯轴线，反之则需要继续调整。

4 结语

相对于常规的隧道贯通后进行烟道板施工， 利用烟道板叉车进行预制件拼装可以利用隧道有效空间与盾构掘进同步进行施工， 对节约工期有利。 通过本工程的实际应用效果来看，烟道板采用预制，保证了人员与隧道施工车辆的通行，满足隧道结构质量要求。

叉车通过改装后极大程度上节约设备一次投入的成本，主要花费为工装加工费用， 改装后的叉车可在烟道板拼装完成后，对工装进行拆卸，恢复叉车使用，且叉车在隧道内转弯作业灵活，不仅可以满足烟道板拼装，还可以完成其他材料吊装工作，提高了设备利用率。

叉车拼装烟道板具有很强的灵活性和机动性， 但在施工过程中需要对施工工艺流程进行严格把控， 将预制件拼装产生的误差通过勤测、勤纠降到最低，保证施工效率和施工质量同步提升。