减小盾构钢环安装偏差的解决办法闫坤

减小盾构钢环安装偏差的解决办法闫坤
发布时间：2021-07-28T10:48:59.070Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：闫坤[导读] 对常州市轨道交通2号线文化宫站西端头井盾构钢环的安装进行分析，从盾构钢环制作、定位放样、内撑、安装加固及混凝土浇筑等方面
中铁十二局集团建筑安装工程有限公司山西太原 030024内容提要：对常州市轨道交通2号线文化宫站西端头井盾构钢环的安装进行分析，从盾构钢环制作、定位放样、内撑、安装加固及混凝土浇筑等方面具体讲述了盾构钢环施工中应控制的施工细节，以此来达到减小安装偏差的目标，为后序地铁盾构钢环安装施工提供了良好的借鉴经验。

关键词：地铁盾构钢环减小安装偏差施工技术
1.工程概况
文化宫站为1号线与2号线的换乘站，采用“T”字换乘，位于常州市商业、金融中心的和平北路、延陵西路交叉口，2号线车站为14m岛式站台地下二层车站，位于延陵西路下东西向设置。

车站有效站台中心线里程：SK7+303.596，东端头井与盾构区间设计分界里程为：SK7+428.596，西端头井与盾构区间设计分界里程为：SK6+888.596，车站净长540.00m，净宽21.3m，标准段基坑开挖深度16.7~19.2m，东端头井埋深约18.4m，西端头井埋深约21.1m，车站结构底板、站台板、中板、顶板均从大轴端往小轴端方向以0.2%的坡度向下倾斜。

2号线文化宫站东、西端头井均为接收井，且均考虑了盾构平移条件。

盾构钢环安装精度的重要性在于它将影响盾构机进出洞时位置状态，而盾构机的位置状态必须符合线路要求，盾构钢环精度的高低将影响盾构机的正常出洞。

盾构钢环的安装是地铁结构施工中重要的工序。

2.盾构钢环制作 2.1盾构钢环制作 2.1.1加工制作盾构钢环。

按工程结构图纸制作盾构钢环，钢环采用10mm厚的Q235钢板制作而成，其内径为Φ6700mm，如图1所示。

图1 预埋钢环示意图 2.1.2由于运输和安装的需要，钢环分成四块等份制作，即每分块90°圆弧，钢环外侧及边缘设锚筋与内衬墙钢筋焊接成整体。

安装盾构环钢中必须与隧道中心相吻合，钢环安装纵断面如图2所示。

图2 预埋钢环纵断面位置图 2.2盾构钢环制作要求 2.2.1钢环制作精度直径允许误差20mm。

2.2.2预埋件安装误差为±10mm。

2.2.3行风需连续施焊，不渗漏，焊缝高度为8mm。

2.2.4为防止吊运、安装时钢环产生变形，采用角钢在环内加撑减小变形。

2.2.5盾构环板除与混凝土接触面外，其余部分均须涂刷防锈漆两道（红丹二度）。

3.盾构钢环安装
盾构钢环安装施工工艺流程：洞门中心测量定位→钢环轮廓测量定位→安装洞口处主体钢筋→下半环钢环拼装→下半环钢环下井定位→测量复核检查→上半环钢环拼装→上半环钢环下井定位→测量整环复核检查→上、下半环接缝焊接连接→安装完成。

3.1定位放线
精确地放出盾构环中心点及圆环线并做好标记，并应经各方复测检查后确保准确无误。

3.2安装洞口处主体钢筋
3.2.1 按照施工图纸要求绑扎端墙钢筋，竖向主筋与横向分布筋在洞口处应按照设计图纸要求截断或弯折，预留出盾构钢环位置。

3.2.2 依据设计图纸安装洞口环向加强筋，同时为了便于施工，原有圆形改为正八边形，具体如图3所示：
图3 洞口环向加强筋示意图
3.2.3 盾构钢环三排560mm长的锚筋预埋在端墙内，按照设计要求与端墙主筋焊接（至少12根），待盾构钢环安装就位并校核无误后，将所有预埋筋与钢环按要求焊接。

3.3 安装盾构钢环
3.3.1设置内撑
盾构钢环吊运至盾构井内之前，应在地面进行试拼装（拧紧对接螺栓），保证分块之间能够准确对接，然后将上下半圆的螺栓松开，将整个盾构钢环分为两块整体吊装，同时，为了保证吊装时不变形、减小偏差，在两个半圆既有角钢支撑上加焊L80角钢加固，具体如图4所示：
图4 两个半圆加焊角撑加固
3.4 安装手拉葫芦
3.4.1 在地连墙上钻孔植筋作为支点用以固定手拉葫芦，钢筋距洞口中线3350mm。

3.5 吊运安装
3.5.1 分块吊运下井
分块钢环由50T覆带式起重机逐块吊运下井，由于钢环表面无吊挂头，需先在钢环面上焊接两个吊装耳，然后再用钢丝绳卡头穿入吊运至井下。

为防止钢环磕碰围护结构支撑从而引起变形，吊运过程中应有专人看护。

将盾构钢环下吊至盾构井底部，将铁链固定在盾构钢环上，采用人工手拉葫芦将盾构钢环平移至钢环安装位置，平推钢环就位，卸下铁链。

上半圆钢环吊运安装与下半圆基本相同。

3.5.2 分块定位
分块定位前，测量人员应事先做好测量准备，确定好钢环中心十字线的位置。

钢环块吊至井下后，先就位钢环一角至十字线水平方向，然后再就位底部，底部通过吊提升来调整另一个角，待第一块就位后，进行平面位置复核，在复核结果良好的情况下进行钢环和主体钢筋之间的焊接。

第二块钢环块就位后，检查下半环左右两角的高差，保证两角对齐，并用卷尺测量下半环开口的长度，保证钢环Φ6700mm的内径，如图5所示。

上半环定位主要是上半环第一块的位置确定，第一块安装时在初步固定后，测量顶部到下半环底部的距离，保证Φ6700mm的内径，再用检测尺检查钢环外部翻板的竖直面的平整度，一定复查良好后，再安装最后一块。

图5 下半环安装定位
根据设计要求，为保证焊接强度，钢环安装接缝处焊接采用E50型焊条，预埋筋与钢环要焊接牢固，防止成环时变形，确保钢环平面和高程符合要求。

4 混凝土浇筑振捣
4.1 混凝土浇筑
在混凝土浇筑过程中，应采取有效的措施防止浆液进入螺栓孔内，可采用透明胶贴住。

4.2 混凝土振捣
4.2.1 下半圆
为保证钢环下部的墙体混凝土浇筑密实，在钢环上开两个直径150mm的洞口，洞口位于钢环宽度中心，位于圆心铅垂线两侧1000mm左右范围内。

在混凝土浇筑过程中，应采取有效的措施防止浆液进入螺栓孔内，可采用透明胶贴住。

待墙体混凝土浇筑完毕后，清除洞口多余混凝土，用等大小钢板将洞口补上，必须采用坡口焊，焊缝高度等同于钢环厚度，焊接完毕后将焊缝位置磨平。

4.2.2 下半圆
为了尽量少留施工缝，上半圆混凝土与未浇筑的扶壁柱及其之间的端墙一起浇筑。

对于两个侧面及顶部与盾构环相切的部位，必须采用人工多次振捣密。

5.实施效果
通过上述方法有效减少了盾构钢环安装偏差，西端头井盾构钢环顺利安装完成，检测单位对已安装完成的盾构钢环位置进行检测，均能达到验收标准范围，为下一步地铁盾构施工提供了有效的保证，同时也为类似工程施工积累了良好的经验。

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4.2送缆工装研制与应用
将送缆工装支撑于相应的型腔下方，通过风压将电缆可靠送入型腔内部。

4.3送缆小车研制与应用
将线缆放在小车上，配合拽缆及送缆工装将电缆灵活的输送。

4.4遥控器研制与应用
通过遥控器使得拽缆及送缆工装同步工作。

7.结束语
针对型腔穿线特点制造拽缆工装、送缆工装、送缆小车工装。

达到如下几点性能：1、使用拽线部件线束均匀受力前进。

2、使用电缆输送部件提高入线效率。

3、使用线束运输小车方便线束运送。

通过三个工装组成客车电缆穿管敷设系统，两人操作，减少人员作业强度，加强质量可控性。

针对多套工装配合问题通过设计联动电路使用遥控器自动控制实现协调一致的工作。

通过时速250公里标准动车组项目实验，可以同时1-3根电缆，输送速度0-10米/分钟，最大输送距离30米，输送线径35-240平方毫米。

工装与车体固定牢固，转动部件灵活可靠，工装移动操作方便。

参考文献：
1.350公里标准动车组项目底架型腔布线工艺规程 TCF00000034185
2.《机械安全基本概念与设计通则》GB/T15706
3.《机械安全急停设计原则》GB16754
4.《机械安全控制系统有关安全部件》GB1685
5.1
5.《电器设备安全设计导则》GB/T4064-1983。