盾构过站施工方案

为保证盾构机在纬一街站推进时的施工质量和安全，确保盾构机顺利空推通过纬一街车站并二次始发。

西安地铁二号线铁路北客站～会展中心站段施工图设计第五篇区间第十七册【会展中心站～纬一街站】第四分册区间隧道设计图；

西安地铁二号线铁路北客站～会展中心站段施工图设计第五篇区间第十六册【纬一街站～小寨站】第四分册区间隧道设计图；

西安城市快速轨道交通二号线一期工程详细勘察阶段【会展中心站～纬一街站～小寨站】区间岩土工程勘察报告（第一次补充勘察）2008年1月；

纬一街车站结构图；

现场调查情况；国家现行技术规范、标准及西安市现行相关规范、标准及文件；

本工程盾构到达纬一街站后需要平移后空推通过纬一街站，之后在始发端平移后进行二次始发向小寨站方向掘进。

总体施工步骤为：车站砼导台施工→盾构机到达掘进→车站接收、始发端清理→安装并定位盾构接收架→砼导台安装导轨→盾构主机与车架断开→利用油缸平移接收架→接收架上安装牛腿拼装负环将主机推进至砼导台上→导台内安装牛腿→拼装负环管片空推过站→铺设站台轨道→始发端接收架安装定位并接收主机→反力架运输与安装→千斤顶平移始发架（主机）→主机测量定位→后配套过站→后配套与主机连接→反力架加固→拼装负环管片→二次始发掘进。

纬一街站盾构到达端地层至上而下依次为1-1杂填土、1-2素填土、3-1-1新黄土、3-2-1古土壤、4-1-2老黄土和4-4粉质粘土，盾构穿越范围内为3-2-1古土壤和4-1-2老黄土地层，3-2-1古土壤具针状孔隙，含多量白色钙质条纹及结核，团粒结构，底部结核富集成30cm左右硬层，坚硬～可塑状态。4-1-2老黄土中含少量钙质结核，见蜗牛壳碎片，可塑状态为主，地下水位附近呈软流塑状，属中压缩性土。

地下水类型主要为潜水，局部地段分布有上层滞水。地下水主要接受大气降水、地表水、灌溉水入渗补给。径流方向与地形基本一致，自东南向西北径流，盾构接收端地下水位线位于隧道中下部（轨面线位置），水位线较低。

纬一街站盾构二次始发端地层至上而下依次为1-1杂填土、3-1-1新黄土、3-2-1古土壤、3-2-2古土壤和4-4粉质粘土，盾构穿越范围内为3-2-1古土壤和3-2-2古土壤地层， 3-2-1古土壤具针状孔隙，含多量白色钙质条纹及结核，团粒结构，底部结核富集成30cm左右硬层，坚硬～可塑状态。

地下水类型主要为潜水，局部地段分布有上层滞水。地下水主要接受大气降水、地表水、灌溉水入渗补给。径流方向与地形基本一致，自东南向西北径流，盾构始发端地下水位线位于隧道中下部（轨面线位置），水位线较低。

纬一街站盾构接收端头及盾构始发端头加固工作已经完成，目前掌子面无地下水渗流可以满足盾构机出洞和始发要求。

现目前纬一街车站单位已将盾构空推过站的弧形导台施做完毕，能够满足盾构通过使用。

盾构到达前，在车站内投入测量控制点，并对车站洞门位置进行测量，贯通前还需对隧道内的测量控制点进行一次整体的、系统的控制测量复测，对所有控制点的坐标进行精密、准确的平差计算。在盾构到站前的最后一次测量系统搬站中，以精密测设并经过平差的地面导线点和水准点为基准，用测量二等控制点的办法精确测量测站、后视点的坐标和高程（测量全站仪和后视棱镜的坐标和高程），每一测量点的测量不少于4个测回。

盾构到达前50米地段即加强盾构姿态和管片测量，根据复测结果并结合车站实测洞门钢环的实际位置适当调整隧道贯通时的盾构姿态；确保盾构机按设计线路进入车站。盾构到车站段时其刀盘平面偏差允许值：平面≤±15mm、高程0～10mm。

为了便于盾构机的接收出洞时要求盾构机水平出洞，出洞时注意调整盾构机姿态与管片拼装姿态。

盾构推进最后50环之前把盾构机姿态高程、水平均调整在合理范围内，总结出盾构穿越该土层最合理的施工参数和同步注浆量等参数。

在盾构到达纬一街车站前7天开始破除预留洞门围护桩砼的凿除，整个施工一次进行，将洞门围护桩砼至上而下依次凿除，预留出围护桩3分之1的钢筋。当盾构机刀盘抵拢钢筋后，出空土仓内渣土，迅速割除钢筋，根据刀盘的实际位置检查到站洞口的净空尺寸，确保没有钢筋侵入刀盘出洞轮廓范围之内，根据洞门出洞时的实际姿态对接收架进行定位和加固。

盾构到达前对将盾构接收架及始发架分别下放至车站的接收、始发井内，并安装大致定位。

为了便于盾构过站时能在砼弧形导台上顺利推进，需要在导台两侧安装导轨。

在最后20环盾构机应当以均衡匀速的推进施工，且推进速度不宜过快，速度约以2cm/min为宜。盾构姿态变化不可过大、过频，控制单次纠偏量不大于10mm（高程、平面），控制盾构每次变坡不大于1‰。盾构刀盘距离贯通里程小于10米时，在掘进过程中，要派专人在暗挖隧道内负责时刻观察洞口的变化情况。

如发现洞门土体有较大的震动或者出现开裂时，应立即通知主司机进一步降低盾构推力、刀盘转速以及推进速度，避免由于推力过大造成洞门坍塌或者地表沉陷。

在到达阶段要密切关注盾构推进系统的推进速度和推进压力以及出土情况，当发现推力突然降低，推进速度过快等异常情况时必须立即停机。在对现场进行确认和检查之后，再进行掘进施工。

盾构进入到达段后首先减小推力在500t左右，维持土仓内的压力值0.05~0.1mpa之间，降低推进速度和刀盘转速，控制出土量并时刻监视土仓压力值，避免较大的地表隆陷。

掘进至距贯通面约4米时，根据量测结果进一步减小推力。最后1-2环掘进时应尽量不加或少加水，以防止盾尾漏浆和周围土体松动较大而造成贯通后洞口涌浆等不良后果。刀盘抵拢车站围护结构的钢筋时，尽量出空土仓渣土，开始进行钢筋的割除工作。

注浆压力控制在0.3~0.35 mpa，注浆量由注浆压力进行控制。掘进过程中如出现故障停机应及时清洗注浆管路防止堵管。

纬一街车站盾构出洞段线路纵断面为2‰的下坡，水平为直线段，现场值班工程师应提前按做好管片的选型保证管片姿态、盾尾间隙良好。

当隧道贯通后，还需要安装4环管片才能完成区间隧道的管片安装。此段盾构阻力很小，管片安装司机在安装管片时应时刻注意推进油缸的变化，防止在安装时盾构机前移而影响管片安装质量。

隧道贯通后盾构前方没有反力，油缸推力较小，为防止管片环缝张开出现渗漏水，在盾构推进的最后15环每拼装一环管片就采用槽钢将安装好的管片与上一环管片进行连接，推进一环连接一环，没环槽钢之间的连接处应焊接牢固，保证有足够的强度，纵向连接槽钢布置位置见下图。

管片纵向连接装置布置图。

盾尾推出盾构隧道与暗挖隧道连接处后，及时用砖块填充隧道与土体之间的间隙，封堵完成后利用管片上的二次注浆孔对最后4环管片进行补浆，浆液采用同步注浆浆液，注浆速度不可过快，可间歇性的压注，压注过程中时刻观察洞口封堵情况，如有异常应立即停止注浆作业。

盾构掘进进入车站在隧道贯通时，要发生少量坍塌。坍塌后的碴土无法采用盾构出碴系统出碴，只有采用人工清理。清理后的碴土可堆放在车站的接收井内，待盾构空推过站后用电瓶车将碴土运至会展中心站。

盾构出洞后根据盾构机水平、高程偏差，对接收架进行精确定位，并采用20a工钢将对接收架四周进行加固，使盾构主机能顺利推进至接收架上。

盾构主机完全推上接收台之后，由于车站结构尺寸限制，盾构主机需要在接收架上向车站西侧平移1米，由于主机平移后后配套设备无法移动且变形量较大，盾构主机平移前需要将主机与车架之间断开，断开处选择在连接桥前后端的连接处（如下图所示），连接桥断开前通过在管片小车上特制的门框支撑架对连接桥前端进行支撑，支撑稳固后即可将连接桥与盾构主机分离，并将各种管线同时与主机拆开分离，之后进行盾构主机平移工作。

为保证盾构机能顺利快速平移，接收架定位时需要在接收架下方铺设4～5道10mm厚规格为1500*5000mm的钢板，并在钢板上涂抹黄油便于接收架水平移动，在主机右侧的预埋钢板上焊接反力牛腿，利用100t的液压千斤顶对主机实施平移，主机平移的长度根据车站砼弧形导台的位置确定，使接收架与砼导台呈一条直线即可。

平移到位后对接收架进行加固处理，利用接收架上方的预留孔，通过m22×80mm的高强螺栓将反力牛腿连接在接收架上，依靠外接泵站为盾构主机推进油缸提供动力，接收架上方反力牛腿提供反力，并安装负环管片使盾构前移，将主机推进至砼导台上。

纬一街站盾构空推段长157.6米，此段在车站底板上浇注宽2.5米，高0.

6米的砼弧形导台，弧形导台两侧安装38kg/m的钢轨，沿导台方向满铺，导台内纵向每隔3.5米为设置预留孔洞，预留空洞结构尺寸为长*宽*高=150*250*500mm，待盾构尾部通过导台上的预留孔后，在导台预留孔内安装顶推装置，并在盾尾内安装拱底块管片，将管片推至反力装置处使盾构沿导台面进行推进，由于预留孔纵向间距为3.5米需要拼装3块拱底块管片，盾构步进过程中，派专人在盾构机前方检查盾构机步进情况，并及时在导轨上涂抹黄油，以减小主机与导轨之间的摩擦力，刀盘前方的查看人员与液压油缸操作手紧密联系，出现异常立即停止推进。

盾构机在前进的同时，可在接收井和砼弧形导台上铺设轨道，轨道铺设完毕车架过站之前，需要拆除1-6#车架右侧的行走平台，然后利用电瓶机车牵引车架，使后配套车架整体一次通过车站至主机位置，车架过站完毕，将车架与主机进行机械、电器及风、水、油等管线连接。

主机到达盾构始发端后，根据导台实际平面位置及高度对始发架进行定位加固，将主机推进至接收架上，在始发井西侧的预埋件上焊接顶伸牛腿采用接收端平移的方法将主机平移至始发井东侧。

盾构过站施工方案

盾构到达施工方案

夜间施工方案

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冬季施工方案

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