龚志凌

摘  要：为全面优化盾构施工效果，提出严格控制盾构组装始发与到达施工过程，规范应用技术方法的建议。文章以应用泥水盾构施工方法的隧道工程为实例，较为详细的介绍盾构深井下组装始发与到达施工各自工序流程，总结工程施工技术与经验，以供同行参考。

关键词：泥水盾构;深井;组装始发;到达施工;工序和技术

引言

泥水盾构建设阶段，依靠持续循环的泥水浆去维持掌子面地层的稳定性，确保盾构掘进施工活动安全、有序推进。故而，在泥水加压泥盾构的始发、抵达施工环节中，均要时刻维持泥水的密封加压状态，这是实现安全生产的重要基础，也是泥水盾构和他类盾构在始发、抵达施工活动中表现出的不同点。

1、工程介绍

本隧道工程位于广州市轨道交通十八和二十二线项目某标段，结合既有水文资料，断面中地下水压力0.6MPa。盾构隧道项目由如下几部分构成：始发及达到竖井与盾构隧道。其中，竖井净空尺寸10m×9m（长×宽），到达、始发竖井的井深分别55.7m、65.1m。隧道全长910.4m，利用泥水加压平衡盾构法开展施工活动。C50S12预制钢筋砼管片单层衬砌作为隧道衬砌，隧道内径5.63m。

2、盾构组装和始发

2.1组装方案

本工程盾构始发井是独头井，为了使始发及后续施工进度得到保障，需要对盾构机进行一次性组装始发：正式组装前先施作70m正洞与10尾洞，在深井下规范组装主机以后将其转移到掌子面，按序拖入设备桥与配套拖车组装，开展整机调试活动，在确认盾尾后方出现反力与密封装置方可进行盾构掘进作业[1]。

2.2正洞与尾洞的施工作业

采用钻爆法进行，在正洞处挖掘出的断面要符合盾构主机顺利通行的要求，决定应用马蹄形断面。尾洞挖出的断面要符合运输机车通行的要求，应用直墙隧洞（5.9m×5.6m）。

2.3组装、调试盾构机级全机始发

2.3.1安装始发基础

具体是在竖井中施工制造出钢筋砼条形基础，在其上方预埋钢板，对始发基座起到固定作用。组装盾构前，要确保基座定位的精准性，焊接其和预埋钢板，这样在反力作用下盾构主机也能顺利、可靠前移。

2.3.2组装主机及洞中前移

组装次序可以做出如下表述：前体—中体—刀盘—管片—盾尾。以上操作中因吊机回转半径形成一定制约，需要把组装好的局部前移，使反力作用在始发基座上方。

正洞中施作钢筋砼条形基础，在其上方埋置钢板与螺栓，把盾构主机移至钢轨上前，将适量润滑油涂擦在钢轨上以减小阻力。连接反力装置要条形基础预埋螺栓，利用反力设备和预埋钢板之间形成的摩擦阻力与螺栓抗剪力，使盾构前移过程有足够的反力。

2.3.3组装后配套及整机调试

在确认主机进入正洞中后，拆卸掉始发基座，在前移主机过程中，把适量轨枕和钢轨道铺设在竖井和正洞中。在地面上后配套拖车先组装半侧设备，而后在深井下完成连接。利用32t龙门吊组装后配套组装设施，按次把设备桥和1～4#拖车吊进井下安装，规范连接不同拖车之间的管线，而后前移，最后连接设备桥和主机，此时盾构机组装工作就整体结束。精准连接电气、液压管路，确定连接精准后开展调试工作。

2.3.4始发掘进

在设备调试成功，反力结构抵达强度要及密封装置完善以后，依照设计施工次序及循环流程开展始发掘进活动（图1）[2]。

3、盾构到达施工工序及技术方法

3.1安装洞门密封装置

在盾构刀盘外露洞门端头前，清除洞口上的杂物，在洞口上安装密封装置。具体是先把帘布橡胶板完整的套在预埋钢环上，配合使用扇形压板稳固帘布橡胶板方位，待刀盘出洞口时，对扇形压板进行二次调整，使橡胶板能紧压住盾壳，通常能取得良好的密封效果。

3.2管片与围岩之间的止水施工

首先，在掘进到和贯通面相距50m位置时，于盾尾后第 64环的管片内圆周每间隔50㎝钻出一个内径18mm孔洞，孔深450mm，而后利用高压注浆装置输注水溶性聚氨酯去封堵管片后的环形空间[3]。其次，盾构到达掘进阶段，严格控制注浆过程，调整同步注浆浆液的配比，并适度增加注浆量，确保环形空间填充密实度符合设计要求。最后，当盾构掘进到和贯通面相距10m处时，暂停盾构掘进操作，对盾尾后第4环管片处理形成的环形空间进行注浆封堵操作，且要在盾構到达段开展二次注浆作业。

3.3盾构到达掘进的方法

盾构最后几米的掘进情况影响着隧道工程施工安全性、进度计划落实情况。因为本工程应用的是泥水盾构掘进法，水泥循环时维持泥水压力是安全施工的基础，尤其是最后几米的掘进施作中，建议在施工活动中应用蓄水保压方法。

当盾构步入到达段后，使北岸竖井内蓄水高度达到30m，以上这种做法不仅能维持洞门位置的围岩压力，规避围岩提前破坏的情况;还能确保泥水压力符合设计要求，泥水循环过程持续推进，增加盾构机向前掘进里程，且会通过循环的方式把碴土运输至地面。具体掘进阶段，降低推力与推进速度，加速刀盘转动速度，并且要密切监测控制泥水仓压力值。盾构离开洞门以后，利用泥浆泵迅速抽吸北岸抵达竖井中的积水，使在底部维持一定液位，并应用竖井内抽水机把剩余水抽吸到底部，清除干净洞门口的碴土，经竖井口吊运出去，确保井底作业面施工活动顺利推进。

结束语：

盾构顶推前移阶段，为规避局部预埋钢板发生翘曲情况，需要牢固连接条形基础预埋钢板与钢筋砼结构。洞门密封装置安装时要着重分析工艺安全性与有效性，可以分开布置反力结构和密封设备，把砂浆或砼材料填充至密封装置之间的管片，能起到较好的防水作用。

参考文献

[1] 梁兴初. K4井泥水盾构始发施工技术和控制要点分析[J]. 工程技术研究， 2020，14（18）：14-15.

[2] 柳献，杨振华. 盾构隧道始发与到达段环间纵向压力空间分布规律研究[J]. 隧道建设（中英文）， 2020， v.40;No.244（11）：18-23.

[3] 王义鹏. 盾构机始发与到达端头土体加固解析[J]. 设备管理与维修， 2020， No.478（16）：109-110.

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