關(guān)于盾構(gòu)增設(shè)吊出井與盾構(gòu)棄殼接收方案設(shè)計

李雙美

摘? ? 要：城市的不斷擴(kuò)容，使得地鐵區(qū)間線路越長，直徑加大，運(yùn)行速度不斷提升，建設(shè)規(guī)模越來越大，施工技術(shù)不斷突破，盾構(gòu)施工技術(shù)已經(jīng)成為地鐵施工的主流應(yīng)用，但亦會面臨各種艱難的抉擇，如何安全、高效、經(jīng)濟(jì)的建設(shè)是一個值得思考的問題。本文結(jié)合盾構(gòu)增設(shè)吊出井與盾構(gòu)棄殼接收方案對比分析，提出合理化建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵;盾構(gòu);接收方案

1? 引言

廣州市某地鐵設(shè)計為160km/h市域列車，是實(shí)現(xiàn)廣州中心城區(qū)、南沙新區(qū)的快速軌道交通聯(lián)系。橫番區(qū)間HP2風(fēng)井～HP3盾構(gòu)井～HP3風(fēng)井段總長5.4km，設(shè)計為雙洞雙線，投入4臺8.8m盾構(gòu)機(jī)相向施工，盾構(gòu)機(jī)擬均從HP3盾構(gòu)井吊出。

2? 工程概況

HP2風(fēng)井～HP3盾構(gòu)井～HP3風(fēng)井，中間設(shè)HP3盾構(gòu)吊出井兼做遠(yuǎn)期預(yù)留風(fēng)井，其中兩區(qū)間長度分別為2818m、2748m。HP3盾構(gòu)井～HP3風(fēng)井盾構(gòu)于2019年2月19日始發(fā)，HP2風(fēng)井～HP3盾構(gòu)井預(yù)計2019年8月30日始發(fā)。盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)指標(biāo)均按240m/月，HP2風(fēng)井～HP3盾構(gòu)井硬巖段（強(qiáng)度100MPa）約300m，按照150m/月。

3? 擬調(diào)整方案

截止6月25日HP3風(fēng)井～HP3盾構(gòu)井區(qū)間完成880m，HP2風(fēng)井～HP3盾構(gòu)井區(qū)間，預(yù)計盾構(gòu)始發(fā)時間為8月30日。為滿足整體工期、保洞通目標(biāo)，擬調(diào)整HP3盾構(gòu)井位置。方案一：保持左線吊出口位置不變，將盾構(gòu)右線吊出口南移約620m，新增盾構(gòu)右線吊出口。方案二：根據(jù)施工情況，在雙向盾構(gòu)機(jī)交匯前2個月，選擇適當(dāng)位置采取盾構(gòu)機(jī)洞內(nèi)棄殼解體運(yùn)出。

4? 方案對比

4.1? 方案一：新增吊出井

HP3盾構(gòu)井按環(huán)控要求需兼做遠(yuǎn)期預(yù)留風(fēng)井，不能左右井口分離，否則其機(jī)械排風(fēng)不能滿足要求。故保持HP3盾構(gòu)井原井位不變，僅右線新增盾構(gòu)吊出井。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，受高壓電線影響，右線新增HP3盾構(gòu)吊出井，需將調(diào)整線路，向東側(cè)偏移約10.5m。

（1）下穿高鐵處，線路向橋墩方向偏移0.5m，凈距由5.5m變?yōu)?.0m。距離調(diào)整后，重新上報涉鐵方案，其協(xié)調(diào)難度增加，施工工期及手續(xù)辦理時長均不可控。（2）下穿高速公路匝道處，線路向橋墩方向偏移1.7m，凈距由14.4m變?yōu)?2.7m。（3）HP3盾構(gòu)井右線向南沙大道偏移9.9m，使該處線間距加寬。HP3盾構(gòu)井規(guī)模擴(kuò)大，其造價增加約1/3，約1500萬。（4）HP3盾構(gòu)井涉及到占用市政道路和交通疏解，新增9.9m后原交通疏解道路需增寬，交通疏解方案相應(yīng)調(diào)整，需要重新申請并辦理占道手續(xù)。工期不可控，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)耗時約6個月，交通疏解占用道路難以解決。（5）新增兩處A4房屋樁基侵入，涉及拆遷（17號房屋：12根Φ600鉆孔灌注樁長34m）。（6）左右線線間距拉大后，部分聯(lián)絡(luò)通道長度增加，投資相應(yīng)增加。（7）線路調(diào)整后需重新調(diào)整申報用地，重新報建審批，需1個月。（8）新增HP3盾構(gòu)吊出井地處南沙大道東側(cè)，電器廠西側(cè)，緊鄰10kV高壓線約7.6m，110KV高壓線約19.5m。該地屬性為“基本農(nóng)田”，征借地困難，周期不可控。（9）右線增加盾構(gòu)吊出井，費(fèi)用預(yù)計增加3000萬。（10）前期工作周期：新井位借地1～2個月、勘察20天、出圖40天，共計3～4個月;新井位施工需7個月，待新井位正式施工時，整體較原HP3盾構(gòu)井工期滯后，盾構(gòu)距新井位的距離與現(xiàn)在盾構(gòu)距HP3盾構(gòu)井的距離可能更近，新井位提供盾構(gòu)吊出的時間亦難以滿足吊出需求。

4.2? 方案二：洞內(nèi)棄殼解體運(yùn)出

盾構(gòu)機(jī)相向掘進(jìn)、地中對接，洞內(nèi)棄殼解體。對接點(diǎn)地層進(jìn)行加固處理，止水和防止地層失穩(wěn)措施。其主要流程為：先行盾構(gòu)到位預(yù)定位置后，先進(jìn)行周邊止水注漿;后接盾構(gòu)到位后，同樣進(jìn)行周邊止水注漿，達(dá)到拆機(jī)條件;拆機(jī)。

洞內(nèi)棄殼解體運(yùn)出方案引起的變化及控制因素分析：

（1）洞內(nèi)解體，需要切割刀盤，盾體外殼割除及部分電線電纜割除，預(yù)計費(fèi)用5000萬/臺套，兩臺盾構(gòu)機(jī)解體費(fèi)用約1億。（2）HP2風(fēng)井～HP3盾構(gòu)井區(qū)間存在較厚軟弱土層，洞內(nèi)解體需對地層預(yù)加固。（3）盾構(gòu)機(jī)洞內(nèi)棄殼解體拆機(jī)，施工約1個月。（4）根據(jù)進(jìn)展預(yù)測：盾構(gòu)機(jī)相向掘進(jìn)，地中對接位置為距離原HP3盾構(gòu)井約840m，為電器廠門口，地面加固受電力管線（涉及電力地埋弱電8條遷改，110KV高壓線保護(hù)、燃?xì)?條保護(hù)、通信5條保護(hù)）影響，實(shí)施困難。5）盾構(gòu)機(jī)解體后，需施工對接處二襯，預(yù)計時間1個月。（6）洞內(nèi)有限空間動火、切割吊裝作業(yè)，盾構(gòu)解體后大噸位盾體隧道內(nèi)運(yùn)輸均是施工技術(shù)難題，施工風(fēng)險增加。

5? 總體方案分析對比

表1? 擬選方案分析

[項(xiàng)目 右線增加井位 盾構(gòu)機(jī)解體吊出 工期 ①新增井位前期工作需3-4個月，井位施工約7-8個月，預(yù)計2010年5月底施工完成，工期緊張;②區(qū)間線路重新報建1個月 ①盾構(gòu)機(jī)解體1個月;②洞內(nèi)襯砌施工1個月 費(fèi)用 ①原HP3盾構(gòu)井?dāng)U大規(guī)模，造價增加約1500萬;②新增盾構(gòu)井費(fèi)用增加約3000萬;③兩聯(lián)絡(luò)通道長度增加，投資增加;④房屋拆遷增加2棟各4層民房 ①盾構(gòu)解體費(fèi)用1億，按兩臺計算;②地面加固費(fèi)用增加 風(fēng)險 ①涉鐵協(xié)調(diào)風(fēng)險加大，工期不可控;

②高速公路協(xié)調(diào)風(fēng)險加大;③南沙大道交通疏解方案，手續(xù)重新辦理，周期變長，工期不可控，首次辦理耗時約6個月;④右線新增HP3盾構(gòu)吊出井，征借地周期不可控;⑤涉及房屋樁基侵入隧道，風(fēng)險增加 ①地面加固涉及高壓線，用地協(xié)調(diào)難度增加;②洞內(nèi)有限空間動火作業(yè)、切割吊裝、大噸位隧道內(nèi)運(yùn)輸，施工風(fēng)險增加 ]

（如表1）兩個方案均涉及HP3盾構(gòu)井～HP3風(fēng)井盾構(gòu)區(qū)間右線通過原HP3盾構(gòu)井施工順序問題：先隧后井，先井后隧。根據(jù)預(yù)判，右線盾構(gòu)機(jī)預(yù)計2020年2月初到達(dá)HP3盾構(gòu)井，此時HP3盾構(gòu)井正在施工主體結(jié)構(gòu)，需要盾構(gòu)機(jī)井內(nèi)過站。

（1）先隧后井：盾構(gòu)施工方便，但HP3盾構(gòu)井需要預(yù)留10m～15m覆土，先盾構(gòu)通過再開挖施工主體，其主體結(jié)構(gòu)施工工期需滯后2個月。

（2）先井后隧：盾構(gòu)機(jī)到達(dá)HP3風(fēng)井后，停機(jī)于端頭加固區(qū)，等待井位施工完成，然后盾構(gòu)過站穿越，停機(jī)時間約1個月。由于停機(jī)等待時間不可控，建議待井位施工完成后，直接從該井吊出，不予考慮先井后隧。

6? 總結(jié)

（1）兩個方案工期對比，均是盾構(gòu)掘進(jìn)距離由原來的一臺盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)約1400m，變?yōu)閮膳_盾構(gòu)機(jī)各掘進(jìn)約700m，可以減少工期約3個月，但需增加投資0.5-1億，且增加施工風(fēng)險。（2）右線區(qū)間調(diào)整后，HP2風(fēng)井～HP3盾構(gòu)井區(qū)間左線長度不變，轉(zhuǎn)為關(guān)鍵線路，其洞通時間為2020年7月。（3）方案一調(diào)整右線洞通時間為2020年5月底，方案二預(yù)計右線洞通時間2020年6月底，調(diào)整后可節(jié)約右線工期約3個月。（4）在現(xiàn)有條件下，保證“空間占滿、時間用足”，加快HP2風(fēng)井施工進(jìn)度，尤其是右線，確保盾構(gòu)始發(fā)節(jié)點(diǎn)，可減少投資，降低風(fēng)險。（5）加快推進(jìn)HP3盾構(gòu)井施工進(jìn)度，確保HP3盾構(gòu)井～HP3風(fēng)井區(qū)間盾構(gòu)機(jī)順利吊出，才是關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王定寶.獅子洋隧道水底盾構(gòu)江中對接技術(shù)研究[A].第八屆中日盾構(gòu)隧道技術(shù)交流會論文集[C].