摘要：随着城市轨道交通网络的发展，新建隧道穿越正在运营的既有车站的工程将越来越多。盾构施工组织必须在满足土建施工总工期的前提下，再结合车站施工进度、施工场地大小、交通疏解方式、盾构机数量等条件来共同制定。基于此，本文主要对地铁车站盾构施工安全质量及关键技术把控进行分析探讨。
关键词：地铁车站；盾构施工；安全质量；关键技术把控
1工程概况
某城市轨道交通1号线06标段施工任务为省博物馆站、省博物馆站～体育场站区间（盾构法）、体育场站、体育场站～北宋站区间（盾构法），全长2.053公里。标段内盾构隧道单线总长3304.7m，主要地层为粉质黏土、粉细砂及细中砂。
2影响盾构施工组织的主要因素
2.1土建总工期
地铁建设包括土建施工、铺轨施工、机电安装、装饰装修等多个单位工程。因盾构隧道内施工场地狭小，各分部工程间仅能进行流水作业，致使施工工期较长。同时因地铁铺轨施工通常由铺轨基地向两端顺序进行施工，所以盾构贯通节点的完成是决定盾构施工组织最重要的因素。
2.2车站的施工
盾构施工一般情况下会利用已完工的车站作为始发或接收井使用，故车站的施工是影响盾构施工筹划的主要因素之一，若车站正常施工进度不能按时提供始发或到达条件，就需要调整盾构施工组织或增设盾构始发、接收井。
2.3施工场地
为保证盾构机能够顺利始发，一般情况下盾构始发车站最少需提供100m长的已完成车站结构作为始发场地使用，同时需提供约3000m2的地面场地作为后配套设施场地。这样既可保证盾构机正常进行始发，又能保证盾构机施工高效。但有时若因场地限制，造成盾构机始发场地不足，则需要进行盾构机分体始发（即：在始发时仅将盾体及部分台车吊入始发井进行拼装，将剩余的后配套台车放置于旁边或地面上，待盾构机向前掘进腾出组装空间后，再将剩余台车进行拼装）。
2.4盾构掘进速度
盾构掘进速度与工程地质条件、盾构机选型、掘进管理水平、地面建筑物保护要求等因素均密切相关，它直接影响到盾构的施工筹划。
2.5盾构转场方式
盾构机的转场方式一般分为三种：①盾构机过站；②盾构机调头；③盾构机吊出转场。这三种作业方式对邻接车站的结构、盾构施工场地、工程造价均会产生重大影响。
①盾构机过站
优点：盾构机过站所需转场时间较少；对地面交通疏解无影响；缺点：因要求车站需完工，对车站工期压力较大，车站结构需加宽、加深，不经济，对车站施工干扰较大。
②盾构机掉头
优点：盾构机掉头所需转场时间较少，对地面交通疏解无影响；缺点：车站端头井处立柱需后做，对车站施工有一定干扰；施工中电瓶车运距较长，后期功效较低。
③盾构机吊出转场
优点：车站结构无需变动，对车站施工使用影响小，局部方案调整对全线施工组织影响小，施工灵活性大；缺点：车站转场时间较长；对地面施工场地面积要求较大；
2.6不良施工地段的预处理
盾构法在施工前需要对施工区域内的地质情况进行详细的探查，同时对不利于盾构法施工的地层进行预处理（如强度较高的岩体、孤石等就需要进行换填、预破碎等方法进行处理），对于基础较为薄弱的建筑物需要进行加固，若对于不良施工段的预处理未能及时完成，则会极大地制约盾构始发，造成工期滞后。
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3工程实例应用
3.1施工前期筹划
项目施工策划人员进场后，根据某地铁1号线施工总工期、车站施工条件、经济适用性等综合分析，认为初步设计存在可优化的条件。
（1）根据施工人员的现场调查，省博物馆站站址内人流量大、环境复杂、地下管线众多，前期征拆工作难度较大。同时，省博物馆站为地下三层车站，结构较为复杂。若先施工省博物馆站-体育场站区间，则难以保证省博物馆站盾构接收井的完成时间。而北宋站施工环境较为优良，并且车站结构较为简单。经过综合比选，最后调整施工方案为优先施工体育场站-北宋站区间。经过实践证明，采用该种方案后，盾构机提前3个月达到了接收条件。
（2）某城市轨道交通1号线06标段4条盾构隧道总长为3304.7m。根据相似地层下的施工经验，盾构机在该底层下的施工功效平均为9.6m/天，盾构机每次转场用时约45天，使用1台盾构机预计可用时17个月完成标段内区间施工。若区间2014年4月份开始施工，2015年8月份即可洞通，能够满足2015年11月全线贯通的主要节点。本着经济高效的原则，本标段最终决定使用1台盾构机进行4条隧道的施工，大大降低了施工成本。
（3）某城市轨道交通1号线06标段在设计中期，部分人员考虑将盾构机转场调整为掉头施工。根据项目策划人员分析，北宋站车站施工与盾构施工隶属于不同施工单位，协调难度较大；而省博物馆站端头井立柱的施工则制约附属结构管线的迁改，对后期工期影响较大。本着安全、经济、高效的原则，最终决定城市轨道交通1号线06标段盾构机3次转场均采用吊出转场的方式。
3.2施工过程优化
3.2.1优化方案
某城市轨道交通1号线06标段在进行体-北区间左线第一次盾构始发时，因受交通疏解影响，体育场站仅能提供84m车站结构作为盾构始发场地。施工单位为保证顺利始发，预先对车站出土口位置进行了不同调整，将左线的出土口设置在距离端头66m处，而将右线出土口设置在距离端头74m处。
在左线盾构机始发时因受场地长度限制，施工单位对盾构机进行了改装，将原第六节台车的功能使用临时设备进行替代，仅拼装了五节台车，减少了盾构机长度，确保了盾构机的始发。这虽然增大了施工的难度，使得前100环隧道在进行施工时的功效仅能达到4.8m/天，但却能提前3个月始发，确保了总工期的实现。而在进行右线始发时，因车站后续结构已经完成，盾构机能够整机进行始发，在进行前100环隧道施工时的功效能够提升至9.6m/天。
3.2.2提高效率
①场地布置：城市轨道交通1号线06标段在进行盾构场地布置时，将渣土坑布置在临近出土口处，将管片存放场布置在临近盾构井处。在进行渣土及管片吊装时，使用出土口进行渣土吊装，而使用盾构井进行管片吊装，减少了龙门吊行走距离，加快了装运时间。
②同步注浆：同步注浆是盾构施工中的重要环节之一，在确保注浆量及注浆压力的同时，还需要严格控制浆液质量，确保浆液粘稠度、凝固时间及强度满足施工需要。盾构施工中经常碰到因同步注浆量不足需要二次注浆，或者因浆液质量问题造成盾构机同步注浆管堵塞的情况。而进行二次注浆或疏通注浆管路都需要耗时约3～4小时，大大降低了施工功效。
③设备保养：盾构机的性能，决定了施工的安全、质量、进度。某地铁1号线06标段盾构施工中，由机电工程师全权负责设备的保养作业，定期对相关人员进行培训，帮助作业人员养成良好施工习惯，减少设备故障。
④施工调查：某地铁1号线06标段在盾构施工前1年时间就开始进行盾构沿线的调查工作，经过工作人员与勘察单位的合作，花费大量人力资源进行走访、调查，明确了沿线所有构筑物及管线的修建年代、构造形式、埋深。对危险性较大的建筑提前与产权单位进行沟通并进行加固方案的设计，确保了盾构始发条件的完善及施工安全。
4结语
总之，影响盾构施工组织的因素较多，工期、成本、人员、设备、施工环境等都是重要决定因素。理清影响盾构施工组织的控制因素，同时对如何加快盾构施工提出方法和建议。对后续盾构施工提供了一定参考。
参考文献：
［1］陈越峰，张庆贺，季凯等．盾构下穿越施工对已建隧道沉降的影响［J］．地下空间与工程学报，2011（S1）：1490－1494．
［2］周明亮，白雪梅．近距离下穿运营地铁隧道的关键技术［J］．都市快轨交通，2011（3）：89－94．
论文作者:陈建
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/15
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