摘要：近年来，城市地铁泥水盾构始发施工问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，，并结合相关实践经验，分别从区间始发端头加固以及盾构始发及反力架设计、安装等多个角度与方面，就泥水盾构始发施工的关键措施展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：城市地铁；泥水盾构；始发施工；技术
1前言
作为城市地铁建设中的一项重要方面，其泥水盾构始发施工的关键地位不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对泥水盾构始发施工技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项施工工作的最终整体效果。
2工程概况
飞鹅岭～花都汽车城站盾构区间隧道双延米4516.69m，区间起至里程Z(Y)DK0+771.800～Z(Y)DK3+029.800。线路沿双向6车道的风神大道向东前进，先后通过花港大道口、红棉大道路口后，到达位于风神大道上方的花都汽车城站。本区间线路基本沿直线前进，只有两个曲线段，在靠近飞鹅岭站附近曲线半径R=5000m的左转弯曲线长149m，在靠近花都汽车城站附近曲线半径R=2000m的右转弯曲线长211m。线路两侧多为2～5层建筑物，大多数为天然基础。
飞鹅岭～花都汽车城站盾构区间线路纵断面为V形坡，最大坡度为5‰，线路埋深为12～13.5m，隧道顶覆土6～7.5m。本区间隧道埋深较浅，盾构隧道主要穿越地层及隧道上部地层为<3-1>粉细砂层占隧道断面15.7%，<3-2>中粗砂层占隧道断面23.8%，<3-3>砾砂层占隧道断面5%，<4N-2>可塑冲洪积粘性土层占隧道断面33.2%，<4N-3>硬塑冲洪积粘性土层占隧道断面10%，其他<4N-1>软塑状冲积-洪积粘性土层、<4F-1>松散状冲积-洪积粉土层、<4F-2>稍密状冲积-洪积粉土层、<5C-1>软塑状残积粘性土层、<5N-2>硬塑状残积粘性土层占隧道断面3.4%，<6>全风化层占隧道断面1.3%，<7>强风化、<8>中风化、<9>微风化层占隧道断面7.6%。盾构隧道主要穿越地层及隧道上部地层为<3-1>粉细砂层、<3-2>中粗砂层、<3-3>砾砂层、<4N-2>可塑冲洪积粘性土层、<4N-3>硬塑冲洪积粘性土层。隧道底部多为<5N-2>残积粘性土<6>全风化带<7>强风化带地层，盾构始发前需要进行地面加固。
3关键施工技术措施
3.1区间始发端头加固
（1）加固方案
采用双管旋喷桩桩，直径800mm，间距650mm，桩间搭接150mm，梅花形布置。
（2）加固范围
旋喷桩加固深度为区间隧道顶上3米，隧道底以下2米，左右各2米范围。
3.2洞门密封圈防水钢环及防水帘布安装
为保证盾构机进洞时泥水不从盾构机外壳周围涌出，同时保证注浆不漏浆，需要在盾构进洞口前安设洞门密封圈防水钢套筒及安装防水帘布。
（1）车站围护结构施工时预埋洞门钢套筒环板12～16块。
（2）加工并安装钢套筒，钢套筒高300～400mm，钢套筒与预埋环板采用120-M20螺栓栓接。钢套筒四周预留4～6个Φ100mm注浆孔，便于盾构进洞后，漏浆时能够及时注浆封堵。
（3）加工并安装环形密封帘布，帘布分为环形密封橡胶板、固定环板和荷叶扁形压板，密封帘布与钢环采用120-M20螺栓栓接。荷叶扁形压板可折叠；当盾构机刀盘进入洞口时，盾构机的壳体将橡胶帘布及荷叶扁形压板顶入并向内弯曲，当盾尾钢刷进入洞口露出管片时，防水帘布自动调节角度，使其与管片紧密包裹。
3.3盾构始发及反力架设计、安装
（1）始发架的安装
依据盾构盾体重心、区间隧道坡度及线形设计始发架。车站结构底板施工期间，在车站底板预埋始发架连接件。盾体下井前，先在地面将始发架进行拼装，紧固各连接螺栓，然后采用25t汽车吊将始发架整体下井，根据隧道设计的轴线，定出盾构始发姿态的空间位置，按设计将托架安装就位。
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（2）反力架的安装
反力架设计需要充分考虑反力架的结构形式、各杆件尺寸、反力架强度、刚度及稳定性、理论圆中心与盾构机中心重合等。
车站结构底板施工期间，在车站底板预埋反力架连接件。安装时，采用汽车吊将反力架下部下井，根据技术确定的位置就位，固定。反力架下部位置的确定应能满足其理论圆中心与盾构机中心重合，以便于安装负环管片时确保与反力架理论圆重合，确保负环管片的位置。
由于反力架和始发架为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发架时，反力架左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，始发架水平轴线的垂直方向与反力架的夹角＜±2‰，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差＜2‰，水平趋势偏差＜±3‰。
3.4盾构机下井组装调试
部分以及后配套设备将由260吨吊车独立吊入井中，完成吊装任务。
（1）盾构机组装
盾构机盾体的组装、后配套车架的连接、盾构机盾体与后配套车架的连接、盾构机的液压管线连接、盾构机的电气线路连接、盾构机的其它管线连接、最后完成盾构机的全部组装连接。
（2）盾构机调试与验收
盾构及所有的调试与验收包含了以下各个系统：推进/铰接系统、刀盘驱动系统、泥浆循环系统、管片拼装机系统、管片输送机系统、注浆系统、刀盘驱动系统、主轴承齿轮油润滑油路系统、刀盘驱动系统、工业用气系统系统、泥水仓保压系统系统、人闸系统、工业用水系统系统、管片吊机系统、盾尾油脂油路系统、刀盘，主轴承润滑油路系统、通风系统、供电系统、通讯系统、导向系统。
3.5地面辅助设施准备
地面辅助设施有泥浆处理系统、充电间、龙门吊、渣土场、废水沉淀池、管片存放场、供电设施、各种管路、线路的布设等，根据盾构组装先后顺序，完成上述地面辅助设施。
3.6初始掘进及管片拼装
（1）初始掘进注浆设置
①盾构机始发掘进时在盾构机盾尾进入钢套筒前不进行注浆，当发现防水帘布后渗漏较大时可进行中压注双液浆或聚氨酯。
②当盾构机盾尾进入钢套筒并盾尾后有一环管片注浆孔具备注浆条件后采用管片注双液浆对盾尾后空腔与防水帘布之间间隙进行填充，效果不理想时采用聚氨酯封闭。
③洞门处封闭完成后盾尾脱出管片间隙盾填充采用单液浆。
（2）初始掘进长度确定
区间盾构隧道所用盾构机的机身长度为8.8m，盾构台车和后配套设备的总体长度为76m。初始掘进分为三个阶段：第一个阶段先将后续台车按始发要求布置到底板钢轨上，再把盾构机吊在安装好的始发基座上；第二阶段为负环拼装；第三阶段掘进到100m，台车全部进入隧道，负环管片上部拆除。
（3）负环片位置及数量确定
在盾构隧道掘进施工中，负环管片起着传递盾构机推进反力的作用，是整个施工过程中关键的一部分。按照负环管片起始位置：区间长度+1环管片；负环数量为8环。
（4）负环管片拼装
-7环负环管片的拼装由于盾构始发阶段管片拼装机下不具备放置喂片机的条件，因此盾构始发初期管片车轨道直接铺设至喂片机下，利用管片拼装机的水平移动条件，将管片延轨道牵引至管片拼装机下，进行管片拼装；其他负环管片的拼装是在盾构机往前推进的情况下拼装完成。
4结束语
综上所述，加强对城市地铁泥水盾构始发施工技术的研究分析，对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的泥水盾构始发施工过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
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[2] 何小兵.盾构机进出洞技术[J].山西建筑.2017（01）：115-116.
[3] 刘建航，侯学渊.盾构法隧道[M].北京：中国铁道出版社.2016（09）：88-89.
论文作者:张帆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/12
标签：盾构论文; 管片论文; 隧道论文; 帘布论文; 系统论文; 泥水论文; 土层论文; 《基层建设》2017年第13期论文;