受限空間盾構機平移空推施工技術

琚超

（中交二航局第三工程有限公司，江蘇鎮江212004）

1 引言

隨著城市地鐵線路的增加，地鐵線路規劃也更加復雜，地鐵項目設計更加多樣化。盾構法隧道施工因其安全高效性在地鐵區間施工中應用廣泛。盾構機在完成一個區間的作業后需拆解轉場，一般是在吊裝口進行全部工序，但是受場地或者線路規劃等原因的影響，部分情況下盾構機需要平移、空推等輔助措施方能達到目的。在地鐵項目遍地開花的今天，平移、空推技術應用將越來越多，理論上比較成熟，并且盾構機重量大，安全風險高，作業空間狹小，實際操作上細節很重要。

2 項目概況

哈爾濱市軌道交通3 號線二期工程征儀路站—腫瘤醫院站區間右線采用土壓平衡盾構施工，從征儀路站大里程端始發，到達腫瘤醫院站小里程端解體吊出。腫瘤醫院站受周邊建構筑物限制，站臺板延伸至暗挖區間內。接收端右線隧道主體結構完成后，盾構機需在出洞上接收架后，將盾構機平移725mm，然后從隧道出洞口空推41.55m 至腫瘤醫院站內盾構井下方拆解吊出。盾構區間接收端分別為CRD 工法、三臺階法、中洞法暗挖段。盾構機盾體直徑為6.24m，刀盤直徑為6.27m，刀盤至螺旋機端頭長度為11.216m，刀盤至盾尾的長度為8.8m。前端距離側墻1 895mm,后端距離墻1 500mm，左右距離側墻2 125mm。施工作業面空間狹小，操作起來安全風險較大，施工工藝需細化完整。

3 施工技術

3.1 預埋件安裝

在平移空推作業前，提前預埋吊鉤和鋼板，用于鋼板、接受架、液壓泵站等安裝和定位。在CRD 法及中洞法拱頂澆筑時預埋16 根φ25mm 吊鉤用于材料及設備運輸；中洞法混凝土回填時預埋92 塊300mm×200mm×20mm 鋼板用于空推段鋼軌安裝，鋼板間距3m，布置4 排；CRD 法斷面仰拱澆筑時預埋8 塊1 000mm×300mm×20mm、4 塊500mm×300mm×20mm的鋼板用于盾構機平移及空推鋼板固定，預埋2 塊500mm×500mm×20mm 的鋼板用于為盾構機平移千斤頂提供反力支撐。預埋鋼板和吊鉤位置應準確，安裝后澆筑混凝土前技術人員復核位置，測量人員復核標高。

3.2 場地整平

考慮隧道仰拱澆筑面的平整度并不能完全達到盾構機平移的要求，鋪設20mm 黃砂進行場地整平，平移鋼板鋪在黃砂上（鋼板、黃砂鋪設范圍為盾構機平移段）；鋪墊層太厚會造成基礎過軟，在盾構平移過程中因重壓導致鋼板變形，過薄則會無法保證鋼板鋪設面的水平度。整平時嚴格控制填充后的高程與坡度，保證填充底板頂面平整。盾構平移鋼板與前期預埋鋼板間進行滿焊，平移鋼板間進行坡口焊接，焊接完成后打磨平整。鋼板由定制小車運輸進洞，通過預埋吊鉤安裝至指定位置。

3.3 接收架定位

接收架從盾構井吊至車站底中洞法洞口處，通過前期軌道及預埋吊鉤運送至接收端洞口處。測量放線確定接收托架位置，接收架兩側均采用3 組由3 塊20mm 厚鋼板焊接成的反力支撐與下部鋼板滿焊，避免盾構機進洞時接收托架側向滑移。縱向采用2 組由3 塊20mm 厚鋼板焊接成的反力支撐與下部鋼板滿焊，防止盾構機進洞過程中接收托架向前滑移。

3.4 安裝平移設施

盾構機到達指定位置后，斷開盾構機與后配套臺車及各個管路連接。將管片拼裝機復位至0°，拼裝機大臂油缸伸出300mm 后進行固定，用I20a 工字鋼固定油缸根部及伸出前部，防止油缸因無固定措施發生自動伸縮情況。

在接收托架第二根和第九根橫梁位置安裝2 個100t 平移頂推千斤頂，以1 組由3 塊鋼板焊接而成的反力支撐與下部鋼板滿焊作為底座，在接收托架另一側安裝限位裝置，限位裝置為I20a 工字鋼，滿焊在鋼板上防止接收托架平移超量。

3.5 平移盾構機

平移盾構機前，應確定盾構機的螺旋輸送機與洞門鋼環不會發生干涉，同時，將平移位置均勻涂抹潤滑油脂，減小接收托架與鋼板間的摩擦力，經過計算盾構機摩擦力885kN，考慮1.5 倍安全系數，每個千斤頂分攤664kN，100t 千斤頂能夠滿足施工要求[1]。檢查完頂推千斤頂及限位裝置安裝牢固程度后，開始盾構機平移施工。施工過程中嚴格控制千斤頂頂推速度，千斤頂行程為1m，千斤頂頂推速度嚴禁大于10mm/min。在頂推過程中嚴密監視盾構機及接收托架姿態，若發生盾構機及接收托架姿態異常立即停止頂推，查明原因并給予解決。

3.6 安裝空推設施

盾構機平移完畢后，由專業測量人員復核盾構機位置，避免盾構機空推過程與中洞法斷面側墻發生剮蹭。復核完畢后安裝盾構機限位裝置，再安裝空推千斤頂，鋼板段空推使用100t 普通千斤頂，進入中洞法隧道后空推用100t 夾軌千斤頂。

3.7 盾構機空推

在空推實施前，先將軌道上均勻涂抹潤滑油脂，減小接收托架與鋼軌間的摩擦力。CRD 法暗挖隧道空推步驟如下：安裝千斤頂反力支撐；千斤頂行程達到80%后停止空推；重新安裝千斤頂反力支撐，繼續推進。重復步驟直至盾構機及接收托架完全進入中洞法空推斷面。

由CRD 法斷面空推至中洞法斷面過程中接收托架底部承托裝置由鋼板變為鋼軌，如何做好空推過程中的過渡尤為關鍵，鋼軌鋪設標高同鋼板鋪設標高相同，將鋼板插入承托鋼板與鋼軌之間縫隙，對接縫處進行滿焊后用角磨機打磨平順，均勻涂抹潤滑油脂減小摩擦力。空推至過渡面時嚴格控制千斤頂頂推速度，測量人員時刻監測盾構機姿態。

中洞法段空推時接收托架在鋼軌上滑動，為防止發生偏移，需在被頂推至鋼軌位置時采取限位措施。中洞法斷面空推施工使用盾構機空推軌道夾持裝置，盾構空推軌道夾持裝置與工作軌道是通過夾鉗夾持固定的，盾構機在接收架限位完畢后，此時，將夾持機構安裝在軌道上，通過法蘭盤與空推千斤頂相連，在液壓泵站及控制器控制下實現盾構機空推工作。夾軌器配套空推千斤頂行程1m，每一循環空推距離不超過千斤頂行程80%，共計31 個循環可將盾構機及接收架推出中洞法斷面，到達盾構機吊裝口進行盾體的拆解吊裝。

4 結語

盾構機機體重量大，施工時需考慮偏位翻轉等不利因素。特別是在類似于本項目的受限空間作業時，施工人員作業空間狹小，安全風險極大。同時，施工各環節必須在作業前詳細考慮清楚，每道工序的順序錯誤、預埋件安裝錯誤或者施工段標高差異均會導致施工難度成倍數的增大，甚至可能造成整個施工流程的失敗。因此，在受限空間平移空推作業前，必須采用“頭腦風暴”，召集項目所有專業人士詳細梳理整個施工流程，對每個細節進行排查，確保施工正常高效完成。