盾构过站工程施工设计方案

盾构过站施工方案

1编制目的

为保证盾构机在纬一街站推进时的施工质量和安全，确保盾构机顺利空推通过纬一街车站并二次始发。

2编制依据

地铁二号线铁路北客站～会展中心站段施工图设计第五篇区间第十七册【会展中心站～纬一街站】第四分册区间隧道设计图；

地铁二号线铁路北客站～会展中心站段施工图设计第五篇区间第十六册【纬一街站～小寨站】第四分册区间隧道设计图；

城市快速轨道交通二号线一期工程详细勘察阶段【会展中心站～纬一街站～小寨站】区间岩土工程勘察报告（第一次补充勘察）2008年1月；

纬一街车站结构图；

现场调查情况；国家现行技术规、标准及市现行相关规、标准及文件；

3方案概述

本工程盾构到达纬一街站后需要平移后空推通过纬一街站，之后在始发端平移后进行二次始发向小寨站方向掘进。

总体施工步骤为：车站砼导台施工→盾构机到达掘进→车站接收、始发端清理→安装并定位盾构接收架→砼导台安装导轨→盾构主机与车架断开→利用油缸平移接收架→接收架上安装牛腿拼装负环将主机推进至砼导台上→导台安装牛腿→拼装负环管片空推过站→铺设站台轨道→始发端接收架安装定位并接收主机→反力架运输与安装→千斤顶平移始发架（主机）→主机测量定位→后配套过站→后配套与主机连接→反力架加固→拼装负环管片→二次始发掘进。

4工程地质与水文地质描述

4.1盾构到达端地质及水文情况

纬一街站盾构到达端地层至上而下依次为1-1杂填土、1-2素填土、3-1-1新黄土、3-2-1古土壤、4-1-2老黄土和4-4粉质粘土，盾构穿越围为3-2-1古土壤和4-1-2老黄土地层，3-2-1古土壤具针状孔隙，含多量白色钙质条纹及结核，团粒结构，底部结核富集成30cm左右硬层，坚硬～可塑状态。4-1-2老黄土中含少量钙质结核，见蜗牛壳碎片，可塑状态为主，地下水位附近呈软流塑状，属中压缩性土。

地下水类型主要为潜水，局部地段分布有上层滞水。地下水主要接受大气降水、地表水、灌溉水入渗补给。径流方向与地形基本一致，自东南向西北径流，盾构接收端地下水位线位于隧道中下部（轨面线位置），水位线较低。

4.2盾构始发端地质及水文情况

纬一街站盾构二次始发端地层至上而下依次为1-1杂填土、3-1-1新黄土、3-2-1古土壤、3-2-2古土壤和4-4粉质粘土，盾构穿越围为3-2-1古土壤和3-2-2古土壤地层，3-2-1古土壤具针状孔隙，含多量白色钙质条纹及结核，团粒结构，底部结核富集成3 0cm左右硬层，坚硬～可塑状态。

地下水类型主要为潜水，局部地段分布有上层滞水。地下水主要接受大气降水、地表水、灌溉水入渗补给。径流方向与地形基本一致，自东南向西北径流，盾构始发端地下水位线位于隧道中下部（轨面线位置），水位线较低。

5盾构过站方案

5.1盾构到达与接收

5.1.1 前期准备

5.1.1.1 端头土体加固

纬一街站盾构接收端头及盾构始发端头加固工作已经完成，目前掌子面无地下水渗流可以满足盾构机出洞和始发要求。

5.1.1.2 车站砼弧形导台施工

现目前纬一街车站单位已将盾构空推过站的弧形导台施做完毕，能够满足盾构通过使用。

5.1.1.3 贯通前测量与盾构姿态的调整

盾构到达前，在车站投入测量控制点，并对车站洞门位置进行测量，贯通前还需对隧道的测量控制点进行一次整体的、系统的控制测量复测，对所有控制点的坐标进行精密、准确的平差计算。在盾构到站前的最后一次测量系统搬站中，以精密测设并经过平差的地面导线点和水准点为基准，用测量二等控制点的办法精确测量测站、后视点的坐标和高程（测量全站仪和后视棱镜的坐标和高程），每一测量点的测量不少于4个测回。

盾构到达前50米地段即加强盾构姿态和管片测量，根据复测结果并结合车站实测洞门钢环的实际位置适当调整隧道贯通时的盾构姿态；确保盾构机按设计线路进入车站。盾构到车站段时其刀盘平面偏差允许值：平面≤±15mm、高程0～10mm。为了便于盾构机的接收出洞时要求盾构机水平出洞，出洞时注意调整盾构机姿态与管片拼装姿态。

5.1.1.4 盾构掘进参数的总结

盾构推进最后50环之前把盾构机姿态高程、水平均调整在合理围,总结出盾构穿越该土层最合理的施工参数和同步注浆量等参数。

5.1.1.5 到达前洞门凿除

在盾构到达纬一街车站前7天开始破除预留洞门围护桩砼的凿除，整个施工一次进行，将洞门围护桩砼至上而下依次凿除，预留出围护桩3分之1的钢筋。当盾构机刀盘抵拢钢筋后，出空土仓渣土，迅速割除钢筋，根据刀盘的实际位置检查到站洞口的净空尺寸，确保没有钢筋侵入刀盘出洞轮廓围之，根据洞门出洞时的实际姿态对接收架进行定位和加固。

5.1.1.6 接收架、始发架、导轨安装

盾构到达前对将盾构接收架及始发架分别下放至车站的接收、始发井，并安装大致定位。

为了便于盾构过站时能在砼弧形导台上顺利推进，需要在导台两侧安装导轨。5.1.2 盾构到达段的掘进

在最后20环盾构机应当以均衡匀速的推进施工，且推进速度不宜过快，速度约以2cm/min为宜。盾构姿态变化不可过大、过频，控制单次纠偏量不大于10mm（高程、平面），控制盾构每次变坡不大于1‰。盾构刀盘距离贯通里程小于10米时，在掘

进过程中，要派专人在暗挖隧道负责时刻观察洞口的变化情况。如发现洞门土体有较大的震动或者出现开裂时，应立即通知主司机进一步降低盾构推力、刀盘转速以及推进速度，避免由于推力过大造成洞门坍塌或者地表沉陷。

在到达阶段要密切关注盾构推进系统的推进速度和推进压力以及出土情况，当发现推力突然降低，推进速度过快等异常情况时必须立即停机。在对现场进行确认和检查之后，再进行掘进施工。

5.1.2.1 推力与土压力控制

盾构进入到达段后首先减小推力在500t左右，维持土仓的压力值0.05~0.1Mpa之间，降低推进速度和刀盘转速，控制出土量并时刻监视土仓压力值，避免较大的地表隆陷。掘进至距贯通面约4米时，根据量测结果进一步减小推力。最后1-2环掘进时应尽量不加或少加水，以防止盾尾漏浆和周围土体松动较大而造成贯通后洞口涌浆等不良后果。刀盘抵拢车站围护结构的钢筋时，尽量出空土仓渣土，开始进行钢筋的割除工作。

5.1.2.2 同步注浆

注浆压力控制在0.3~0.35 Mpa，注浆量由注浆压力进行控制。掘进过程中如出现故障停机应及时清洗注浆管路防止堵管。

5.1.2.3 管片安装

纬一街车站盾构出洞段线路纵断面为2‰的下坡，水平为直线段，现场值班工程师应提前按做好管片的选型保证管片姿态、盾尾间隙良好。

当隧道贯通后，还需要安装4环管片才能完成区间隧道的管片安装。此段盾构阻力很小，管片安装司机在安装管片时应时刻注意推进油缸的变化，防止在安装时盾构机前移而影响管片安装质量。

5.1.2.4 最后15环管片的连接

隧道贯通后盾构前方没有反力，油缸推力较小，为防止管片环缝开出现渗漏水，在盾构推进的最后15环每拼装一环管片就采用槽钢将安装好的管片与上一环管片进行连接，推进一环连接一环，没环槽钢之间的连接处应焊接牢固，保证有足够的强度，