浅谈地铁盾构施工中盾构站内过站施工工法

王龙飞

中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司河南洛阳471000

摘要：随着地铁建设在国内的高速发展，隧道盾构法施工技术在地铁工程中得到广泛应用。盾构施工过程中，因场地条件限制或后续施工计划安排等因素，经常会用到盾构站内过站技术。本文以昆明某地铁项目盾构施工为例，采用“滚杠法”站内过站，顺利完成盾构过站施工，并按计划二次始发。文中详细介绍了“滚杠法”站内过站的施工方法并阐述了此工法的施工特点，为以后类似工程提供参考。

关键词：滚杠安装；顶推设备；托架加固；盾构平移、前移；方向控制。

1工程概况

1.1工程背景

昆明地铁三号线工程东标段，施工范围内包含六个盾构区间，区间盾构均采用Φ6480mm土压平衡盾构机完成隧道掘进施工；标段内盾构施工分成三个施工工区进行施工管理。

1.2设计工筹概况

设计工筹计划中，A工区投入两台盾构机从省体育馆站始发，经大树营站站内过站、二次始发到大树营盾构井吊出（详见图1）。其中大树营站过站长度188m。

2站内过站的必要性

⑴因大树营站处于昆明主干道东风路主城区段，交通压力极大，采用站内过站可使车站主体结构早日恢复道路，缓解交通压力。

⑵从施工工序角度考虑，在主城区内车站主体顶板恢复交通后，车站出入口、风亭等附属结构可迅速进行场地围挡及交通纾解，工序转换更为紧凑，对车站整体施工工期有利。

⑶站内过站仅需将盾构机盾体与后配套台车连接的管线分开，大大减少了盾构拆装机工作量，盾构过站后可迅速进行盾构机始发前调试工作，进行盾构二次始发。

最终盾构A工区根据自身资源配置及作业工班现场操作熟练程度，选择了“滚杠法”进行站内过站施工。

3盾构机盾体“滚杠法”站内过站

3.1施工准备

⑴过站所需主要材料设备如下：100t推力油缸两台、卷扬机一台、盾构接收托架两个（左右线各一个）、焊机两台、滚杠（Φ80×500mm）40个，钢丝绳、手拉葫芦各6套，其他钢板、工字钢等若干。

⑵用50t汽车吊将转运来的各类材料设备通过车站预留吊装口送入站内底板，并通过卷扬机将各类设材转运到站内底板指定位置。

材料、设备必须在盾构到达接收前吊入站内，吊装完成后即可进行车站预留口封堵进行车站下步工序施工。

⑶站内清理干净，不得有影响过站障碍物。站内底板盾构机通过区域预留钢筋向前推进前方扳倒，紧贴底板结构，站内清障工作也必须在盾构到达接收前完成。

3.2盾构接收上始发托架及平移

⑴在盾构机进站洞门垂直底板中心线的两侧、及盾构机主体平移方向位置上，铺设三块厚10mm，2×12（m）钢板（详见图2）。用锚筋将钢板与底板牢固的焊接固定在一起，避免盾构主体接收托架滑动平移时钢板发生位移。

⑶盾构机盾体上接收托架后用型钢牢固支撑连接桥（详见图5）；且钢支撑中间空间应能满足盾构电瓶车通过，使后配套过站器材能顺利运到进站口。

⑷分离盾体与后配套台车，拆开连接的水管、气管、液压管、电路（详见图5）；在盾尾内部焊接支撑钢管，防止盾尾变形。

⑸盾体平移前，固定盾体和托架，用准备好的钢丝绳和手拉葫芦将盾体与托架牢固绑扎在一起。

3.3盾体“滚杠法”前移过站

⑴滚杠安装

用推力油缸将盾构主体顶升到能将滚杠放置在托架底板和滚杠前移垫板之间（详见图8）。根据计算，需采用28根滚杠承受盾构机主体过站，考虑前后倒运，共加工40根的滚杠以满足过站需求。

⑵盾构前移过站

将推力油缸放置在托架和垫板上焊接好的推力座和反力座之间，开启液压站驱动推力油缸将盾体和托架不断推向前进（详见图9）。同时用5t卷扬机不断把盾体移动空出的钢板拉到前面钢板处对齐放平，操作人员要及时把后面的滚杠拿到盾体前部，摆放在钢板上。如此循环，从而使盾体和托架前移到车站底板另一端始发洞门处。

⑶再次平移：盾构机盾体滚杠法过站前移至大树营站二次始发端头后，需再次将盾体平移至始发端洞门中心线处。平移方法与盾构接收时盾体平移相同。

4盾构机后配套台车过站

4.1站内后配套台车轨道铺设

⑴轨道铺设线路：因盾构隧道洞门中心线与车站标准段中线有约1000mm偏差，所以站内后配套台车轨道铺设时，需在盾构接收扩大端开始即缓和向车站标准段中线偏移，至二次始发端时，再偏移至过站后的盾构机盾体尾部，以便后配套台车能和盾体顺利连接。

⑵为保证大树营站内底板与隧道后续台车、运输电瓶车在同一水平高度。根据设计计算，将已加工好的水泥墩按设计轴线摆放好，用来承托工字钢梁和轨道，以及后配套台车、电瓶车通过的载荷。

将电瓶车运来的水泥墩按上图的中心线分别在左右、前后位置按设计间距离摆放好，基准点以水泥墩预埋钢板中心为准；在水泥墩左右两侧将运来的200×200H钢，沿车站底板纵向摆好相连，连接部位需加补强钢板进行加强焊，并与水泥墩预埋钢板焊接牢固，允许在间隙部位垫钢板后再焊。

将已加工好的车站轨枕按间距1m取中摆好后焊接牢固。按照后配套台车轨距及盾构电瓶车轨距分别安装4条P43kg钢轨（详见图11、12）。待后配套台车通过后，拆除后配套台车路轨，铺设人行走道板，方便人员安全行走。

以上工作完成后用电瓶车辆进行反复压道试车，确认安全无误后即可进入下一道工序。

4.2后配套台车过站

⑴用5t卷扬机通过滑轮倍力牵引后配套台车在铺好的轨道上过站。特别注意控制牵引力，确保后配套台车平稳、缓慢过站，在靠近盾体时应提前停止牵引滑行，最后可利用千斤顶顶进台车直至与盾体达到机械连接条件。

⑵后续台车到达盾构主体后部后，即进行水管、电路、气管、油管、注浆管、液压系统的连接调试工作。

5施工控制要点

5.1材料准备

盾构过站前需对盾构站内过站所需的材料设备列明清单，按清单备足，略有盈余，且必须在盾构到达接收前吊入站内。否则车站预留口封堵后转入下道土建施工工序，盾构过站所需材料无法再向站内运输。

盾构过站使用的推力油缸及焊机、卷扬机等设备需在吊装运输前调试完毕，确保在站内能有效使用。

5.2站内技术准备

盾构接收及始发前，需对车站底板标高及轴线进行实测实量，确保盾构接收及始发时，托架安装高度满足要求，轨道铺设线路能满足后配套台车顺利通过。

车站施工过程中，需在底板及侧墙相应位置预埋钢板，已满足托架加固或卷扬机滑轮固定等需求。

5.3托架加固

盾构机到达上接收托架后，需平移、过站、再平移才能达到二次始发位置，且盾构前移过站过程中，托架下垫滚杠，由平面受力变成多点受力，因此对托架加工的强度和稳定性要求极高，需对托架进行特殊加固才可投入站内过站施工。

5.4推进方向控制

盾构机盾体前移过站时，托架下垫多个滚杠滚动前进，滚杠数量较多、车站底板不平整等因素导致盾体前移时不能严格按设计轴线前进，同时托架左右两侧推进油缸不能完全同步顶进，更加剧了盾体前移方向的不确定性。因此盾体过站前移时，盾体前方必须有专人观测盾体前移方向，并统一指挥推进油缸操作人员顶进控制，推进油缸顶进过程中必须做好预纠偏控制，使盾体在顶进及预纠偏过程中顺利完成过站。

6结语

盾构站内过站本身在其过站施工间隙，可插空对盾构刀盘进行检修，盾尾刷进行更换，清理、疏通注浆设备和管路，进一步缩短后续盾构二次始发盾构机调试时间。

本次盾构“滚杠法”站内过站，从盾构机盾体接收到后配套台车完成过站与盾体完成管线连接，合计用时21天，并按期完成了盾构二次始发的节点目标。盾构“滚杠法”站内过站所需的材料、设备较容易准备，且所需数量较少，其施工工法也比较容易操作，在地铁盾构施工中得到广泛应用。