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摘要：盾构施工技术是城市轨道交通建设中的一项关键技术，对确保城市轨道交通建设的顺利进行具有十分重要的作用。本文结合工程实例，分析了城市轨道交通盾构过车站施工工艺流程，并对其关键施工技术进行了详细的介绍，为类似工程施工提供参考。
关键词：城市轨道交通；盾构；施工技术
0 引言
随着我国城市建设的不断进步，城市交通建设取得了迅猛的发展，而城市轨道交通以其节能环保、运量大、速度快、准时等优点，在城市建设中也得到了越来越广泛的应用。但是，由于城市轨道交通施工环境复杂，施工难度较大，对其施工技术水平也提出更高的要求。因此，研究城市轨道交通盾构过车站施工技术，提高其施工技术水平具有十分重要的意义。
1 工程概况
1.1 项目施工内容
某城市轨道交通线路试验段工程土建施工项目试验段-3标是地铁4、5号线的“T”型换乘站。4号线（2层3跨）沿南北方向布置，5号线（3层3跨）沿东西向布置。车站施工沿道路南北方向有一根DN1500和一根DN1100排水管，沿东西方向一根DN1000和一根DN300排水管。4号线车站长247m，标准段宽22.7m，基坑开挖深度16.66m，覆土厚度2.97～3.53m，基底位于3-4粉质黏土层，基坑变形控制保护等级为一级。支护体系为Φ1000@1400mm钻孔灌注桩+3道φ609钢管内支撑+150mm厚C20混凝土桩间网喷。5号线车站长138m，标准段宽22.9m，基坑开挖深度23.78m，覆土厚度3.0～3.83m，基底位于3-4粉质黏土层，基坑变形控制保护等级为一级。支护体系为Φ1200@1600mm钻孔灌注桩+4道钢管内支撑厚+150mmC20混凝土桩间网喷。
1.2 本工程盾构过车站（或矿山法隧道）范围
该工程H车站全长149.6m、标准段21.4m、平均深度20.4m，主体为地下3层3跨钢筋混凝土框架结构。H站端头加固如图2、3。
2 施工工艺流程
本文以盾构过H地下车站为例，对钢轨配合推进系统使盾构机及后配套设备前移过车站的施工技术进行详细描述。
盾构过车站施工工艺流程，如图4。
3 盾构过站前施工准备
3.1 盾构过站机具、设备、材料准备
3.2 劳动力配置
过站施工由盾构队（18人）进行，机修班（10人）、地面保障队（6人）配合施工。
3.3 过站钢板、导轨铺设
上下钢轨垫层浇注。为确保托架能够从平移钢板上到过站导轨及从过站钢轨下至平移钢板，需浇筑上下钢轨垫层。垫层断面呈三角形，一般长6m，宽6m，坡度根据到达端或始发端底板垫层与钢轨上表面高差考虑。垫层通常采用C30素混凝土浇筑，坡面必须找平，上面铺设厚16mm钢板。
平移钢板铺设。平移钢板宽为1.5m，长度6m，厚度为16mm。在盾构机平移方向钢板与钢板之间的缝隙需满焊，并且焊接工作完成后要打磨焊缝，确保钢板之间平整。钢板铺设完成后，将托架范围内钢板打扫干净并均匀的涂抹一层黄油，以减少托架移动时的摩擦阻力。
过站钢轨铺设。在车站上下钢轨垫层之间直接铺设钢轨（采用3排43kg/m钢轨，具体钢轨间距根据过站托架尺寸而定）。钢轨之间使用间距4m的交错布置的对拉拉杆来保持轨距。
3.4 盾构过站前应注意以下几个方面
到达前对托架进行加固和精确定位，确保盾构机过站时托架的刚度。
到达前，将站台板预埋插筋和其他影响盾构过站的预埋件砸平，保证底板的平整。
在底板铺设的钢轨上涂抹黄油，减少盾构滑动的摩擦力。
盾体前进时要定时校正盾构机的姿态，使盾体前进顺畅笔直；横移时要定时校正千斤顶行程，保持千斤顶行程同步。
4 施工关键技术
4.1 施工总体方案
盾构过站一般采用千斤顶顶推盾体整体平移和电瓶车拉动后续台车过站的施工方法。盾构机过站前要将盾体与后续台车进行分离，盾体与托架整体采用80t液压千斤顶顶推平移过站；后续台车通过先行铺设的轨道采用电瓶车拉动整体拖运过站。
4.1.1 盾构机与后续台车分离
当盾体在接收端完全步上托架后，断开主机与桥架的连接，并在管片车上放置方木作为桥架的支撑平台。
4.1.2 盾体在平移钢板上平移
盾构机在钢板上平移采用2组80t液压千斤顶作为动力（盾体总重不大于350t，涂有润滑的钢对钢的滑动摩擦系数小于0.1，需要的推力大约为35t，将其他不利因素考虑在内通过两台80t千斤顶顶推平移完全可以实施）。液压千斤顶的反力由焊接在平移钢板上的反力马镫提供，反力马镫用30mm厚的钢板制作，如图5。一般情况下，由于车站尺寸等原因，首先要在平移钢板相应位置处（靠近盾体重心）前后两侧焊接千斤顶反力点，利用千斤顶在钢板上横向顶推托架，从而达到盾体垂直车站方向平移的目的，如图6。在托架后侧相应位置处焊接千斤顶反力点，利用千斤顶在钢板上纵向顶推托架，从而达到盾体平行车站方向平移的目的，直至托架完全步上过站钢轨。由于液压千斤顶的伸长有限，为减少反力马镫焊接次数，可利用厚30的钢板制作的垫块来增加千斤顶一次前进的距离。盾构始发端盾体在平移钢板上移动与接收端钢板上平移方法相同，在此不再赘述。
4.1.3 盾体在过站钢轨上平移
盾构机在钢板上平移采用2组80t液压千斤顶作为动力，液压千斤顶的反力由固定在过站钢轨上的反力马镫提供，反力马镫采用25厚的钢板制作，其尺寸如图。盾体在钢轨上平移时，首先在钢轨上相应位置上开孔，接下来用Φ32钢筋将反力马镫固定在钢轨上，利用千斤顶在钢轨上纵向顶推托架，从而达到盾体平行车站方向平移的目的，如图7、8，直至托架完全步下过站钢轨。
4.1.4 后续台车过站
盾体前进60m后即可开始台车的过站施工。台车过站之前需铺设台车过站轨道。若过站车站尚有二次底板尚未浇筑，且二次底板结构较为简单，便于浇筑，可在二次底板浇筑完成后再铺设台车过站轨道，轨道铺设方法同始发台车轨道铺设，在此不再赘述。若过站车站无二次底板或二次底板结构复杂，无法满足盾构机二次始发工期要求，可预制型钢轨枕（如图10）作为台车过站轨道，过站轨道采用200×200×10×10mm制作，轨枕间距1.5m。台车过站采用电瓶车牵引，过站速度要慢。
4.2 主要技术措施
盾体平移时，预先将平移前方钢板打扫干净并涂抹一层黄油，以减少托架移动时的摩擦阻力。
盾体在钢板上平移时，反力马镫必须焊接牢固，以防止托架平移时马镫开焊而导致盾体不均匀移动。
过站所采用的钢轨宜采用完好的钢轨，钢轨上已经事先开洞的不宜采用。
为方便盾体移动，过站托架尺寸不宜过小，否则在钢板上移动阻力较大，在钢轨移动方向不便于控制。
变坡点（钢轨与垫层接触处）钢板要打磨平滑，以保证盾构机能顺利通过。
台车过站轨道高度需仔细计算，应作为后期电瓶车运输轨道。
在施工过程中注意导轨基面时现场检查，确保三条钢轨的基面在同一里程上的标高一致。
盾体在钢轨上移动时，宜事先在托架上焊接4个卡槽，卡槽尺寸略大于钢轨，可有效防止托架掉落钢轨。
5 实施效果分析
在盾构机过和平门站的过站实施中，盾构平均日推进6环，最快日推进9环，仅用了7个工作日就完成了包括后配套台车推进通过149.6m车站的施工任务。通过合理选择过站方式、统筹安排、精心组织施工，保证了过站的施工质量、工期，安全风险受控，确保了企业效益最大化、降低了施工成本。整个施工工艺简单可行，经济有效，可为类似其他过站工程提供一个很好的借鉴。
6 结语
综上所述，盾构施工技术具有施工影响小、效率高、质量好等优点，在城市轨道交通建设中被广泛应用。在城市轨道交通盾构过车站施工中，施工人员要严格按照相关规范标准进行施工，做好质量控制工作，确保城市轨道交通建设的质量。相关技术人员也要在不断实践中总结经验，完善其施工技术，从而提高盾构施工技术水平，促进城市轨道交通建设的发展。
参考文献：
[1]探析轨道交通盾构穿越铁路施工技术[J].王建辉.科技创新导报.2015（07）
[2]城市轨道交通盾构掘进施工技术与质量控制[J].刘建威.四川水泥.2015（05）
论文作者:晏国辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/20
标签：盾构论文; 钢轨论文; 钢板论文; 托架论文; 台车论文; 千斤顶论文; 车站论文; 《基层建设》2017年5期论文;