(09)西安地铁盾构过站施工技术

地铁盾构通过正线车站施工技术

李诚钰

（西安市地下铁道有限责公司陕西西安 710016）摘要：本文主要以盾构通过正线车站为例，针对盾构通过地铁车站暗挖隧道施工技术，从施工步骤、技术要求、材料设备配备、各项施工保障措施等方面进行研究与探讨。

关键词：地铁盾构正线车站施工技术

1 工程概况

正线车站为2层3跨岛式站台，南北走向，采用中间明挖+两侧竖井暗挖的施工方式。盾构过站标准段隧道为马蹄形，跨度10700mm，高度10070mm，初衬厚度350mm，二衬厚度500mm。标准断面南北两侧有盾构扩大端头，左线进站扩大断面跨度12400mm，高度11814mm，二次始发扩大断面跨度13100mm，高度17700mm；右线进站扩大断面跨度13800mm，高度17760mm，二次始发扩大断面跨度12400mm，高度11814mm。左、右线盾构机分别从车站东、西两侧南端扩大端头进入。盾构接收、平移后从标准暗挖隧道内过站，到达北端头扩大端头，再二次始发。

2 工程水文地质情况

2.1工程地质情况

该车站开挖地层主要是新黄土、古土壤、老黄土，部分进入粉质黏土，底板进入老黄土和粉质黏土，地层开挖条件较好。

2.2水文条件情况

该站场地地貌单元为黄土梁洼，地下水位埋深为8.90m～13.30m，地

下水位高程为389.84m～398.74m，盾构线路顶标高395m～390m，在地下水位以下。地下水主要赋存于中、上更新统黄土、古土壤层中，含水层厚度20m～80m。主要为第四系孔隙潜水。在盾构过站时，地下水位在底板以下0.5m以上。

3 本工程施工难点分析

盾构过站主要解决平面问题和高程2个问题。由于过站区域两侧为暗挖隧道，断面小而且转化多，大型设备无法适用。由于马蹄形断面底板不平而且宽度小，无法按照明挖车站过站施工技术通过（即内地面铺设钢板进行），所以必须分两次采用弧形导台过站施工技术。

3.1解决盾构过站前平面施工难题

为了解决盾构过站前平面这个施工难题，针对车站结构断面形式（暗挖隧道中心轴线与盾构中心轴线偏差 1.9m，盾构扩大端头尺寸只有17500mm×12400mm，造成盾构机头无法在短距离内偏转1.9m），分以下几个步骤。

3.1.1把盾构机头顺着盾构隧道轴线方向水平平移至弧形导台接收端。

3.1.2把盾构机头垂直于隧道轴线水平平移，使盾构机头轴线与暗挖隧道轴线重合，即平移1.9m。

3.1.3盾构从暗挖隧道内过站后到达北侧二次始发扩大端头。

3.1.4用相反的操作使盾构机头往相反的方向平移1.9m。

3.2解决盾构在暗挖标准断面高程施工难题

3.2.1由于盾构从钟楼车站南端头进站时底板标高距离轨面标高

1690mm，从北端头盾构出站时底板标高距离轨面标高1590mm，再考虑到盾构机过站操作的平顺性对高程带来的影响，即（每次结构变断面处预留2～3cm的高差，弧形导台需要抬升标高），所以需要采用一定坡度，即南端弧形导台从轨面高程下返1350mm，北端弧形导台从轨面高程下返1150mm。

4 盾构过站预埋件布置和材料设备需求

4.1钟楼车站盾构过站预埋件严格按照弧形导台断面布置。

图4-1盾构过站部位扩大端结构断面

图4-2 盾构过站部位标准段结构断面

图4-3 右线盾构始发预埋钢板和吊环横断面布置图

4.2盾构过站主要施工辅材和设备需求

盾构过站主要施工辅材和设备需求一览表表4-1

5 项目部组织机构、施工人员要求

为了确保盾构过站的顺利实施，特成立领导组织机构，专门负责盾构过站施工过程中的各项协调工作。为方案落实、人员落实、设备物资落实等全方位予以保证，确保其处于受控状态。

5.1项目部组织机构要求

项目部健全质量管理组织，完善质量保证体系。配齐配足施工管理、技术人员及技术工人，切实做到责任明确、工种齐全、奖罚及时，使每个人的切身利益与工程质量挂钩。

5.2项目部施工人员要求

5.2.1主要管理人员及施工技术人员，均参加过多项地下工程的施工建设，具有丰富的施工经验。为保证钟楼过站工程的顺利进行，邀请国内地质、盾构施工、机械、工程试验等方面专家组成的专家组，不定期深入

现场，帮助现场优化施工方案、解决施工技术难题。

5.2.2配备熟练的技术工人，如管片拼装工、电工、电焊工、木工、混凝土工、架子工、起重工、钢筋工、施工机械操作等技术工人，严格执行持证上岗制度，对规定持证上岗的人员全部进行岗前培训，考试合格、取得岗位证书后上岗。具体标准如下：

①本项目的管理人员，均由取得相应的专业技术职称或受过专业技术培训，并具有一定的地铁施工及管理经验的技术、施工、质量、安全、机务等人员组成。

②所有特殊工种人员、各种领班以上人员均具有符合有关规定的资质。专业工种人员均按照国家有关规定进行培训考核，获取上岗证及相应技术等级，持证上岗。新工人、变换工种工人上岗前将对其进行岗前培训，考核合格后上岗。

③施工中采用新技术、新工艺、新设备、新材料前，编制施工工艺及具体要求，组织专业技术人员对操作者进行培训。

6 盾构过站施工步骤

6.1盾构到达车站之前由施工单位在车站站台上浇筑混凝土弧形导台，导台中心和两侧预留安置反力装置的预留孔洞；

6.2在盾构扩大端头（接收井）内安置盾构接收架，底板预铺设3m×9m钢板；

6.3盾构推进至接收架上后将盾构主机与后配套拖车断开；

6.4通过千斤顶平移盾构主机至弧形导台位置平齐，固定接收小车通过安装底部管片将盾构推进至混凝土弧形导台上，之后将每节车架通过机

车牵引至混凝土弧形导台上；

6.5预留孔洞内安装25＃工字钢，长度1000mm，插入孔口380mm，上部留出620mm，为盾构千斤顶提供反力；

6.6利用盾构机千斤顶拼装管片（5片负环A1+A2+A3+B1+B2,总宽度7500mm），反力作用在预留孔洞的工字钢上，使盾构前行将盾构从接收端头推进至始发端头；

6.7接收架预先安设在盾构北侧扩大端头，盾构到达始发端头井后固定接收架将盾构推至接收架上；

6.8利用千斤顶将盾构平移至北端二次始发位置，安装反力架、连接后配车架、拼装负环管片盾构进行二次始发；

6.9盾构每节车架推进洞内后拆除负环管片与接收架在始发井内铺设运输轨道；

6.10掘进的碴土通过水平运输机车运输至永宁门车站吊装出土。

盾构过站示意图

7 质量保证措施