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摘要：结合笔者地铁工程参建经验，文章首先对盾构机进行了介绍，随后主要对盾构机过地铁站施工技术进行了探讨。
关键词：盾构机；过站施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
前言：近年来，城市建设发展迅速，交通压力逐渐加重，大中城市对于地铁的全面建设有效的缓解了城市交通压力,同时也改善和提升了城市区域生存环境,伴随地铁建设逐步增多,对地铁施工提出了解更高要求。盾构法作为安全、快速、环保的地铁隧道开挖工法,应用十分广泛, 同时盾构过站施工技术，是盾构快速安全施工的重要环节，然而受车站结构的影响，操作空间受限，使大型吊装设备操作造成阻碍，给盾构到达、平移、空推、二次始发、姿态控制、反力架安装、拆除及负环拆除带来很大的施工难度和风险。因此，有必要对盾构通过车站的施工技术与控制要点进行简要分析。
一、盾构机的概述
（一）盾构机的工作原理
盾构机的工作原理就是一个圆柱体的钢组件延着隧道轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。改组件的壳体即护盾，在钢壳体的掩护下进行土体开挖、土渣排运、整体推进和管片安装等作业，从而使隧道一次成型。这个钢结构组件的壳体称为“盾壳”其对挖掘完全的隧道起着临时支撑的作用。
（二）基本构造
盾构机主要有护盾、挖掘机构、推进机构、排土机构、衬砌机构、及辅助机构组成。
二、过站名称解释
（一）盾构机过站是指盾构机在整个盾构施工项目中经过一个已经建好的车站而需要进行的所有工作，包括盾构机的到站、站内移动、组装、调试二次始发等。
（二）盾构机的到站时指一边力求围岩的稳定，一边使盾构机在设计的隧道中心在线推进到达车站之后，从预先准备好的洞门，把盾构机的主体完全推离到洞门布上托架为止的作业工序施工。
（三）盾构机的站内移动是说盾构机主体以及后配套台车经过车站内空间从盾构机的到达端至盾构机的始发端之间移动的一系列作业。
（四）盾构机的始发是利用反力架和临时拼装管片等提供反力从始发出口贯入围岩、延规定的路线星星施工。
（五）盾构机的二次始发是指已经进行了一次始发掘进，过站后又要进行所有始发掘进的工作。
三、盾构机过站前期的准备工作
（一）盾构机到站前一个月，加固好车站两端的洞门土体，保证加固体的强度满足盾构机的进出站安全。在加固后的土体强度期到时必须要在加固体范围内进行钻心取样，泳衣检测加固后的土体是否会导致坍塌儿不满足盾构机的通过。
（二）测量准备工作必须到位。加大人工复测密度泳衣复核盾构机上的VMR导向系统是否正确，从而保证贯通测量精准无误，用来指导盾构机能按照设计的隧道中心线顺利出洞。
（三）盾构机到站前20天，开始进行盾构到站的一切准备工作，包括站内底板的清理、接收托架的到位安装、横移钢板的安设、纵移平台的制作、反力架的准备、相关机具的准备和对盾构机维修以及保养的准备工作。
（四）盾构机到站前十天，做洞门破除工作。先凿除洞门维修结构的外层，只剩下最后一层钢筋来保护土体的稳定。最后一层钢筋在盾构机刀盘露出来接近钢筋后破除，从而保证到站安全，不会法伤土体坍塌。
（五）铺设好站内的运输轨道在盾构机盾体部分到位后，利用盾构机主体在始发端内维修保养期间。站内轨道采用枕木架高铺设，然后将连接桥及台车移到始发为止，提前要进行枕木和钢枕、钢轨的准备工作。
（六）准备好盾构机主体与台车之间拆解需要的所有工具以及材料，以及支撑连接桥前端可以移动的钢支架。
四、技术要点
（一）盾构到达前过站小车及洞门密封系统安装
1、车站接收端，盾构到达前要将过站小车安装固定在型钢框架结构上，使小车的固定姿态满足盾构机进洞顺利“爬”上托架，并防止进洞时盾构机出现“栽头”现象。
2、洞门密封系统的作用是保证洞门口处管片的背后注浆可靠，同时对防止隧道贯通后的水土流失也能起到一定的作用。 因此，洞门密封系统最好采用帘布橡胶板加折页压板配钢丝绳固定的方式
（二）盾构进洞接收控制
1、贯通测量
盾构到站前 50 m 时，对洞内所有的测量控制点进行一次系统的控制测量，并对所有控制点的坐标进行平差计算。 此外，还要对盾构机的姿态进行人工测量。通过上述测量，精确掌握盾构机相对隧道设计轴线的位置和姿态，再根据洞门中心的坐标确定盾构的进洞掘进路线。 正常情况下，盾构刀盘中心的进洞坐标应比洞门中心的坐标高出 20～50 mm。
2、到达掘进及盾构接收
进洞路线确定后，盾构机的掘进应严格按照其线路推进。 进洞前的地质情况如果较差，则应严格控制好土压力，防止地面沉陷过大。 盾构到达洞门前 1～2 倍洞径时，即进入端头加固区。
（1）进入加固区后，刀盘扭矩增大，螺旋机扭矩也会增大，因此要逐步降低推力和推进速度，减小土仓压力，派专人在洞口观察洞门变化情况。 掘进过程中，应保持信息沟通，随时调整掘进参数。
（2）掘进至贯通面约 2.4m 时，即离围护结构 1～2 环时，推进速度控制在约 2 mm/min，土仓压力减至 0，并遵循“低推力、低刀盘转速、减少土体扰动”的原则，当刀盘抵达围护桩时，停止推进，加大螺旋机排土量，尽量把土仓内渣土出空。
（3）洞门凿除
洞门采用人工搭脚手架、由上而下的破除方式，应确保没有钢筋侵入盾构贯通的范围之内，满足盾构贯通的净空要求。
（4）盾构机接收
盾构机继续推进，刀盘进入洞门钢环内，应确保盾构进洞姿态，根据刀盘与接收架之间的距离与高程情况，安设盾构到达接收轨道。 轨道靠刀盘段做成楔形，轨道另一端与接收架牢固连接，以保证盾构机能顺利上轨道并平稳“爬”上过站小车。
（四）盾构主机与后配套分离及主机平移
1、主机全部爬上小车之后，就可以进行主机与后配套的分离工作了。首先，用标志牌仔细标出所有要断开的部位；然后，清洗油管、风管和电缆的断开部分，特别是液压系统的油管，要派专业人员仔细清洗，防止液压系统被污染；最后，断开主机与后配套的所有连接，并保护好接头。
2、受车站结构的影响，在接收端处需用 2 台千斤顶水平顶推过站小车（盾构主机与小车已用钢板焊接在一起）使盾构主机水平平移 1.2 m，达到预定位置。
（五）盾构主机空推步进
1、车站底板钢轨铺设
盾构主机空推之前，要把车站底板清理干净，并沿车站底板水平方向纵向铺设 4 根 43 号钢轨轨道
2、盾构主机前移
由 2 个 80 t 的液压千斤顶、反力支腿、各型尺寸顶铁构成推进系统，从而推动盾构主机不断前移。 盾构主机空推步进时，派专人在盾構机前方检查盾构机步进情况，及时与盾构司机紧密联系，出现异常立即停止推进。盾构主机推进时，速度不可过快，以控制在 10～20 mm/min 为宜。
（六）后配套系统过站
后配套系统的过站比较简单，在主机前移的同时，即可在后配套前部铺设后配套和运输系统的轨道。
一般情况下，车站地面的高度要低于洞内轨道底部的高度。 因此，在车站部分的轨道要用加工的型钢或预制的混凝土支撑垫，以起到和洞门轨道相同高度的作用，满足载重运输要求。
后配套系统的前移用电瓶机车推动即可，因为后配套前移要求的动力较小。
（七）二次始发
1、反力架安装
主机到达车站始发端，经平移定位后，进行反力架的安装及反力支撑焊接。反力架由钢板焊接而成，分4 块安装，用高强螺栓连接；受车站空间限制，反力架的安装不能用大型吊装设备，而只能用手拉导链配合施工。 反力支撑焊接在车站顶板和底板预埋的钢板上，焊缝全部采用双面满焊焊接。
2、负环拼装
二次始发共需负环管片 8 环，并以此作为反力。为了便于负环拆除，其拼装形式采用通缝拼装，封顶块位于隧道正上方。 在盾尾内拼装好整环后，利用盾构机推进千斤顶将管片缓慢推出，当第 1 环负环管片突出盾尾 200 mm 后开始拼装第 2 环管片。 经过计算和以往施工经验，负环管片与钢轨之间的间隙约为110 mm。 负环脱出盾尾的过程中，应不断用准备好的高 110 mm 钢楔填塞负环管片与始发轨道及三角支撑之间的间隙，将负环管片及时支撑，避免其失圆过大引起后部管片拼装困难。 每環负环设 4 个钢楔，每侧2 个。
3、二次始发
（1）二次始发前，再次检查确认洞口范围内是否有施工遗留杂物。 刀盘距离土体 200 mm 时开始转动，并注意盾构机身的旋转角度；对负环加固支撑进行观测，如果刀盘旋转反力过大，造成盾构机机体向刀盘转动的反方向侧滚，则立即停止掘进，待故障排除或采取措施后再开始掘进。
（2）二次始发初始完全按照通常的始发掘进控制。始发阶段由于推力较小，过加固区后地层较软，所以要使盾构机姿态处于上坡趋势，防止盾构机低头。
（3）盾尾进入洞门圈 2 环后开始同步注浆，注浆浆液为水泥水玻璃速凝型浆液。 盾尾进入洞门圈 15 环后，注浆浆液调整为水泥砂浆浆液。 注浆压力控制在0.3 MPa 以内，同时注意观察洞口止水橡胶帘布处的漏浆状况，如漏浆严重应适当降低注浆速度、注浆压力和注浆量。
五、施工注意事项
（一）施工前，参与施工人员的安全技术交底与交流。
（二）个人防护措施要做好，进入施工现场的人员佩戴安全帽，当班人员戴工作手套。从事高空作业的安全带的佩戴。设专职人员负责各种设备和施工过程中的安全隐患检查工作。
（三）现场照明设备设施齐全，配置合理，定时检修，保护正常的生产。
（四）施工现场多有用电设备，按规定设置漏电保护装置，禁止自拉线和拆装用电设备，定期检查，以确保问题的及时处理和解决。
（五）全过程设专人指挥，在过站的全过程中测量人员进行全程监护，以及指导盾体的过站。
结语：在日益繁忙的城市交通中,地铁建设大大的缓解了城市交通压力。在地铁施工中，而盾构工法由于其安全、高效也成为了地铁施工的主要施工工法。但在大多数的盾构施工中,由于场地的限制等因素,均涉及到盾构机过站技术，结合上述方法，希望能够有效解决盾构机过站的部分问题。
参考文献
[1]刘晓珍.盾构机平移过站施工技术[J].山西建筑，2014，（9）.
[2]杨利全.盾构机过地铁车站技术探讨[J].铁道建筑技术，2013，（6）.
[3]钟志强.狭小空间盾构机过站的施工技术[J].广州建筑，2011，（2）.
关键词：盾构机；过站施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
前言：近年来，城市建设发展迅速，交通压力逐渐加重，大中城市对于地铁的全面建设有效的缓解了城市交通压力,同时也改善和提升了城市区域生存环境,伴随地铁建设逐步增多,对地铁施工提出了解更高要求。盾构法作为安全、快速、环保的地铁隧道开挖工法,应用十分广泛, 同时盾构过站施工技术，是盾构快速安全施工的重要环节，然而受车站结构的影响，操作空间受限，使大型吊装设备操作造成阻碍，给盾构到达、平移、空推、二次始发、姿态控制、反力架安装、拆除及负环拆除带来很大的施工难度和风险。因此，有必要对盾构通过车站的施工技术与控制要点进行简要分析。
一、盾构机的概述
（一）盾构机的工作原理
盾构机的工作原理就是一个圆柱体的钢组件延着隧道轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。改组件的壳体即护盾，在钢壳体的掩护下进行土体开挖、土渣排运、整体推进和管片安装等作业，从而使隧道一次成型。这个钢结构组件的壳体称为“盾壳”其对挖掘完全的隧道起着临时支撑的作用。
（二）基本构造
盾构机主要有护盾、挖掘机构、推进机构、排土机构、衬砌机构、及辅助机构组成。
二、过站名称解释
（一）盾构机过站是指盾构机在整个盾构施工项目中经过一个已经建好的车站而需要进行的所有工作，包括盾构机的到站、站内移动、组装、调试二次始发等。
（二）盾构机的到站时指一边力求围岩的稳定，一边使盾构机在设计的隧道中心在线推进到达车站之后，从预先准备好的洞门，把盾构机的主体完全推离到洞门布上托架为止的作业工序施工。
（三）盾构机的站内移动是说盾构机主体以及后配套台车经过车站内空间从盾构机的到达端至盾构机的始发端之间移动的一系列作业。
（四）盾构机的始发是利用反力架和临时拼装管片等提供反力从始发出口贯入围岩、延规定的路线星星施工。
（五）盾构机的二次始发是指已经进行了一次始发掘进，过站后又要进行所有始发掘进的工作。
三、盾构机过站前期的准备工作
（一）盾构机到站前一个月，加固好车站两端的洞门土体，保证加固体的强度满足盾构机的进出站安全。在加固后的土体强度期到时必须要在加固体范围内进行钻心取样，泳衣检测加固后的土体是否会导致坍塌儿不满足盾构机的通过。
（二）测量准备工作必须到位。加大人工复测密度泳衣复核盾构机上的VMR导向系统是否正确，从而保证贯通测量精准无误，用来指导盾构机能按照设计的隧道中心线顺利出洞。
（三）盾构机到站前20天，开始进行盾构到站的一切准备工作，包括站内底板的清理、接收托架的到位安装、横移钢板的安设、纵移平台的制作、反力架的准备、相关机具的准备和对盾构机维修以及保养的准备工作。
（四）盾构机到站前十天，做洞门破除工作。先凿除洞门维修结构的外层，只剩下最后一层钢筋来保护土体的稳定。最后一层钢筋在盾构机刀盘露出来接近钢筋后破除，从而保证到站安全，不会法伤土体坍塌。
（五）铺设好站内的运输轨道在盾构机盾体部分到位后，利用盾构机主体在始发端内维修保养期间。站内轨道采用枕木架高铺设，然后将连接桥及台车移到始发为止，提前要进行枕木和钢枕、钢轨的准备工作。
（六）准备好盾构机主体与台车之间拆解需要的所有工具以及材料，以及支撑连接桥前端可以移动的钢支架。
四、技术要点
（一）盾构到达前过站小车及洞门密封系统安装
1、车站接收端，盾构到达前要将过站小车安装固定在型钢框架结构上，使小车的固定姿态满足盾构机进洞顺利“爬”上托架，并防止进洞时盾构机出现“栽头”现象。
2、洞门密封系统的作用是保证洞门口处管片的背后注浆可靠，同时对防止隧道贯通后的水土流失也能起到一定的作用。 因此，洞门密封系统最好采用帘布橡胶板加折页压板配钢丝绳固定的方式
（二）盾构进洞接收控制
1、贯通测量
盾构到站前 50 m 时，对洞内所有的测量控制点进行一次系统的控制测量，并对所有控制点的坐标进行平差计算。 此外，还要对盾构机的姿态进行人工测量。通过上述测量，精确掌握盾构机相对隧道设计轴线的位置和姿态，再根据洞门中心的坐标确定盾构的进洞掘进路线。 正常情况下，盾构刀盘中心的进洞坐标应比洞门中心的坐标高出 20～50 mm。
2、到达掘进及盾构接收
进洞路线确定后，盾构机的掘进应严格按照其线路推进。 进洞前的地质情况如果较差，则应严格控制好土压力，防止地面沉陷过大。 盾构到达洞门前 1～2 倍洞径时，即进入端头加固区。
（1）进入加固区后，刀盘扭矩增大，螺旋机扭矩也会增大，因此要逐步降低推力和推进速度，减小土仓压力，派专人在洞口观察洞门变化情况。 掘进过程中，应保持信息沟通，随时调整掘进参数。
（2）掘进至贯通面约 2.4m 时，即离围护结构 1～2 环时，推进速度控制在约 2 mm/min，土仓压力减至 0，并遵循“低推力、低刀盘转速、减少土体扰动”的原则，当刀盘抵达围护桩时，停止推进，加大螺旋机排土量，尽量把土仓内渣土出空。
（3）洞门凿除
洞门采用人工搭脚手架、由上而下的破除方式，应确保没有钢筋侵入盾构贯通的范围之内，满足盾构贯通的净空要求。
（4）盾构机接收
盾构机继续推进，刀盘进入洞门钢环内，应确保盾构进洞姿态，根据刀盘与接收架之间的距离与高程情况，安设盾构到达接收轨道。 轨道靠刀盘段做成楔形，轨道另一端与接收架牢固连接，以保证盾构机能顺利上轨道并平稳“爬”上过站小车。
（四）盾构主机与后配套分离及主机平移
1、主机全部爬上小车之后，就可以进行主机与后配套的分离工作了。首先，用标志牌仔细标出所有要断开的部位；然后，清洗油管、风管和电缆的断开部分，特别是液压系统的油管，要派专业人员仔细清洗，防止液压系统被污染；最后，断开主机与后配套的所有连接，并保护好接头。
2、受车站结构的影响，在接收端处需用 2 台千斤顶水平顶推过站小车（盾构主机与小车已用钢板焊接在一起）使盾构主机水平平移 1.2 m，达到预定位置。
（五）盾构主机空推步进
1、车站底板钢轨铺设
盾构主机空推之前，要把车站底板清理干净，并沿车站底板水平方向纵向铺设 4 根 43 号钢轨轨道
2、盾构主机前移
由 2 个 80 t 的液压千斤顶、反力支腿、各型尺寸顶铁构成推进系统，从而推动盾构主机不断前移。 盾构主机空推步进时，派专人在盾構机前方检查盾构机步进情况，及时与盾构司机紧密联系，出现异常立即停止推进。盾构主机推进时，速度不可过快，以控制在 10～20 mm/min 为宜。
（六）后配套系统过站
后配套系统的过站比较简单，在主机前移的同时，即可在后配套前部铺设后配套和运输系统的轨道。
一般情况下，车站地面的高度要低于洞内轨道底部的高度。 因此，在车站部分的轨道要用加工的型钢或预制的混凝土支撑垫，以起到和洞门轨道相同高度的作用，满足载重运输要求。
后配套系统的前移用电瓶机车推动即可，因为后配套前移要求的动力较小。
（七）二次始发
1、反力架安装
主机到达车站始发端，经平移定位后，进行反力架的安装及反力支撑焊接。反力架由钢板焊接而成，分4 块安装，用高强螺栓连接；受车站空间限制，反力架的安装不能用大型吊装设备，而只能用手拉导链配合施工。 反力支撑焊接在车站顶板和底板预埋的钢板上，焊缝全部采用双面满焊焊接。
2、负环拼装
二次始发共需负环管片 8 环，并以此作为反力。为了便于负环拆除，其拼装形式采用通缝拼装，封顶块位于隧道正上方。 在盾尾内拼装好整环后，利用盾构机推进千斤顶将管片缓慢推出，当第 1 环负环管片突出盾尾 200 mm 后开始拼装第 2 环管片。 经过计算和以往施工经验，负环管片与钢轨之间的间隙约为110 mm。 负环脱出盾尾的过程中，应不断用准备好的高 110 mm 钢楔填塞负环管片与始发轨道及三角支撑之间的间隙，将负环管片及时支撑，避免其失圆过大引起后部管片拼装困难。 每環负环设 4 个钢楔，每侧2 个。
3、二次始发
（1）二次始发前，再次检查确认洞口范围内是否有施工遗留杂物。 刀盘距离土体 200 mm 时开始转动，并注意盾构机身的旋转角度；对负环加固支撑进行观测，如果刀盘旋转反力过大，造成盾构机机体向刀盘转动的反方向侧滚，则立即停止掘进，待故障排除或采取措施后再开始掘进。
（2）二次始发初始完全按照通常的始发掘进控制。始发阶段由于推力较小，过加固区后地层较软，所以要使盾构机姿态处于上坡趋势，防止盾构机低头。
（3）盾尾进入洞门圈 2 环后开始同步注浆，注浆浆液为水泥水玻璃速凝型浆液。 盾尾进入洞门圈 15 环后，注浆浆液调整为水泥砂浆浆液。 注浆压力控制在0.3 MPa 以内，同时注意观察洞口止水橡胶帘布处的漏浆状况，如漏浆严重应适当降低注浆速度、注浆压力和注浆量。
五、施工注意事项
（一）施工前，参与施工人员的安全技术交底与交流。
（二）个人防护措施要做好，进入施工现场的人员佩戴安全帽，当班人员戴工作手套。从事高空作业的安全带的佩戴。设专职人员负责各种设备和施工过程中的安全隐患检查工作。
（三）现场照明设备设施齐全，配置合理，定时检修，保护正常的生产。
（四）施工现场多有用电设备，按规定设置漏电保护装置，禁止自拉线和拆装用电设备，定期检查，以确保问题的及时处理和解决。
（五）全过程设专人指挥，在过站的全过程中测量人员进行全程监护，以及指导盾体的过站。
结语：在日益繁忙的城市交通中,地铁建设大大的缓解了城市交通压力。在地铁施工中，而盾构工法由于其安全、高效也成为了地铁施工的主要施工工法。但在大多数的盾构施工中,由于场地的限制等因素,均涉及到盾构机过站技术，结合上述方法，希望能够有效解决盾构机过站的部分问题。
参考文献
[1]刘晓珍.盾构机平移过站施工技术[J].山西建筑，2014，（9）.
[2]杨利全.盾构机过地铁车站技术探讨[J].铁道建筑技术，2013，（6）.
[3]钟志强.狭小空间盾构机过站的施工技术[J].广州建筑，2011，（2）.