單洞雙線地鐵隧道排煙道板施工技術研究

武慧韜

（中鐵建南方建設投資有限公司，廣東深圳 518035）

1 引言

隨著城市建設的發展， 越來越多的長距離穿江越海隧道選用大直徑斷面隧道施工， 大直徑隧道由于其排煙通風的考慮，往往需要在頂部設置單獨的排煙通風道[1]。 目前,國內施工通常采取預制與現澆兩種方式進行施工[2]。 由于內部結構施工與盾構掘進交叉施工影響， 采用現澆方式會極大地影響隧道交通，考慮到本工程工期緊、任務重的特點，因此，杭州地鐵8 號線過江隧道工程采取預制并利用改制后的叉車進行排煙道板拼裝。

2 工程背景

杭州地鐵8 號線過江隧道工程是連接地鐵1 號線與大江東區域的重要地鐵線路。 隧道全長3.4 km，管片外徑11.3 m，內徑10.3 m， 采用一臺外徑11.71 m 的泥水平衡盾構機進行施工。 本線為單洞雙線隧道，區間頂部布置煙道板，中間設置中隔墻，底部中間采用預制件箱涵與盾構掘進同步拼裝，箱涵兩側利用混凝土現澆回填。 杭州地鐵8 號線過江隧道斷面圖如圖1 所示。

圖1 杭州地鐵8 號線過江隧道斷面圖

隧道排煙道板采用工廠預制后運輸至現場吊裝下井進行安裝，寬度1.2 m，長度8.5 m，安裝高度5.2 m。

3 煙道板施工方案

拼裝煙道板前需將其余內部結構施作完成，具體內容有：拼裝中間箱涵、箱涵兩側回填、排煙道板牛腿施工，煙道板拼裝完成后進行中隔墻澆筑， 隧道貫通后進行疏散平臺安裝及調平層澆筑。 詳見表1 和圖2。

表1 內部結構內容及施工順序表

圖2 煙道板拼裝工序流程圖

由于隧道采用同步施工，各個工序依次展開，隨著隧道距離的增加，材料運輸逐漸成為制約施工進度的最主要原因，當隧道中隔墻施工后，由于施工設備存放的原因，車輛在相當長距離內只能單向行駛，極大地影響材料的運輸效率[3]。

3.1 排煙道板拼裝方式選型

常見的排煙道板方式主要由改造小型行車或改造叉車進行拼裝，因隧道空間狹窄，盾構用中繼泵安裝后占用隧道內較大空間，且隧道頂部安裝有風筒，導致自行式行車安裝過程中無法通過中繼泵區。 綜合考慮采用叉車改裝后進行隧道排煙道板安裝， 僅需制作特定工裝進行簡易安裝即可完成煙道板拼裝功能轉換。 煙道板拼裝完成并對工裝進行拆卸后可恢復叉車使用。 煙道板通過吊裝耳板外置掛鉤與叉車連接，當懸臂提升時煙道板隨之提升， 當煙道板提升高度距牛腿下邊界5～10 cm 后停止提升，特制叉車進行旋轉將煙道板傾斜至一定角度， 使得煙道板在管片徑向的絕對長度小于牛腿內邊界寬度后，繼續提升懸臂，將煙道板提升至牛腿上邊界5 cm 左右時停止提升，扭轉叉車使煙道板與管片徑向平行，將煙道板搭接于兩側牛腿上并調整兩邊間距，最后完成拼裝。 叉車工裝示意如圖3、圖4 所示。

圖3 叉車工裝示意圖1

圖4 叉車工裝示意圖2

叉車額定起重量為12 t，起升高度為5.2 m，以杭州地鐵8 號線過江隧道為例， 煙道板尺寸為1 200 mm×8 488 mm×250 mm，12 t 特質叉車在隧道中進行拼裝作業如圖5 所示；煙道板寬度介于牛腿外邊界與牛腿內邊界之間， 叉車回轉半徑及煙道板回轉尺寸介于回填層寬度及管片內徑之間[4]，滿足施工需要。 安裝特制工裝的12 t 叉車動作靈活，拼裝效率高，將極大程度減少交叉作業，保證施工安全。 該叉車完全可以滿足隧道排煙道板的需要。

圖5 使用12 t 叉車施工示意圖

3.2 排煙道板拼裝工藝

3.2.1 拼裝前準備

拼裝人員應先進行交底， 拼裝前檢查煙道板外觀質量符合進場拼裝要求， 拼裝前嚴格按照煙道板方向進行運輸、吊裝。 在即將拼裝的區域利用激光水準儀對隧道中心線校準放線，放線后在已拼裝好的煙道板上確認中線進行標記，拼裝過程中嚴格按照軸線進行拼裝。

因隧道空間狹窄，將隧道泥漿管側固定為煙道板存放區，按隧道掘進方向進行存放，單排存放預留出隧道行車空間，存放不超過5 層，支點方木位于同一直線上與吊點同線，利用施工間隙吊裝存放，可節省煙道板卸車及拼裝時間。

3.2.2 煙道板拼裝

每次拼裝前將氯丁橡膠板按設計要求鋪設于牛腿兩側，并對隧道頂風筒進行保護。 煙道板隧道內起重吊裝必須由專人操作，拼裝前將叉車駕駛至與煙道板垂直方向，利用吊環安裝于煙道板預留吊裝螺栓孔內，開始起吊前，保持起吊后的煙道板距離地面高度400～500 mm 停勾穩定2～3 min，確認無誤后將煙道板起升至牛腿高度以上，再利用叉車轉向將煙道板垂直于隧道按軸線緩慢放置于牛腿上，已經拼裝好的煙道板上專人負責指導下方叉車司機進行煙道板就位調整，調整好后再摘除吊環，叉車進行下一塊拼裝。 工序流程圖如圖6 所示。

圖6 煙道板拼裝工序流程圖

3.2.3 煙道板拼裝控制要點

因煙道板預制件無楔形量， 必須由人為拼裝時控制間隙來調整才能吻合隧道曲線半徑， 曲線半徑經計算得出調整量后進行拼裝。 由于盾構施工中管片的軸線與煙道板軸線一致，必須通過環縫與煙道板邊縫對齊來控制煙道板拼裝軸線的準確性。以杭州地鐵8 號線過江隧道為例，因管片環寬2 m，煙道板寬度1.2 m，每5 塊煙道板的拼裝寬度與3 環管片的拼裝寬度相同。 因此，可以通過觀察每5 塊煙道板拼裝完成后邊縫是否與管片環縫保持平行， 若平行則認為煙道板拼裝擬合隧道轉彎軸線，反之則需要繼續調整。

4 結語

相對于常規的隧道貫通后進行煙道板施工， 利用煙道板叉車進行預制件拼裝可以利用隧道有效空間與盾構掘進同步進行施工， 對節約工期有利。 通過本工程的實際應用效果來看，煙道板采用預制，保證了人員與隧道施工車輛的通行，滿足隧道結構質量要求。

叉車通過改裝后極大程度上節約設備一次投入的成本，主要花費為工裝加工費用， 改裝后的叉車可在煙道板拼裝完成后，對工裝進行拆卸，恢復叉車使用，且叉車在隧道內轉彎作業靈活，不僅可以滿足煙道板拼裝，還可以完成其他材料吊裝工作，提高了設備利用率。

叉車拼裝煙道板具有很強的靈活性和機動性， 但在施工過程中需要對施工工藝流程進行嚴格把控， 將預制件拼裝產生的誤差通過勤測、勤糾降到最低，保證施工效率和施工質量同步提升。