摘要：盾构施工过程中，盾构始发与到达是最易产生事故的工序，直接影响盾构隧道的顺利贯通。当端头地质条件复杂，端头加固龄期长无法满足施工节点要求或由于端头存在较多较大地下管线且管线迁改难度大、时间长、费用高时，如何确保盾构机安全始发和接收成为一个工程难点。以深圳市城市轨道交通13号线（二期）北延工程公明广场站~长春北路站站~下村站区间盾构施工工程为背景，因始发站、接收站端头地质条件差，房屋拆迁及管线迁改困难，依据钢套筒带压平衡水土压力的原理，在盾构井内安装钢套筒，盾构在钢套筒内实现安全始发和接收掘进，解决了盾构始发的难题。
关键词:钢套筒始发；钢套筒接收；盾构施工
1.引言
盾构始发是地铁施工过程中的重点和难点。盾构始发一般需要对端头土体加固，以降低盾构风险，常见的端头加固方法有 WSS 注浆、冷冻加固和高压旋喷桩等。 但由于地铁施工空间狭小、地质条件复杂、管线密集等， 加固工作往往难以进行，且容易引发安全事故。近些年，
钢管套始发技术凭借其施工成本低、安全性和可靠性高等优点被广泛应用。本文本文以深圳地铁13号线北延工程为例，介绍了复杂条件下盾构钢套筒始发及接收关键技术及施工效果评价。
2.盾构钢套筒始发及接收技术
2.1盾构始发施工工艺流程
盾构密闭套筒始发流程图如所示。
图1 盾构密闭套筒始发流程图
2.1.1前期准备
钢套筒安装前需对洞门预埋环板进行检查。为防止盾构始发接收时刀盘切削到连续墙钢筋或工字钢接头，造成刀盘损坏，对洞门圆周一周凿除连续墙的混凝土保护层，露出玻璃纤维筋，确认洞门范围不存在钢筋。若发现凿除混凝土保护层后有存在钢筋的现象，则应对侵入洞门范围的钢筋进行割除，确保盾构始发的安全、顺利。
2.1.2下半圆和反力架
在开始安装钢套筒之前，首先在基坑里确定出井口盾体中心线，也就是钢套筒的安装位置，使从地面上吊下来的钢套筒力求一次性放到位，不用再左右移动。吊下第一节钢套筒的下半段，使钢套筒的中心与事先确定好的井口盾体中心线重合。钢套筒与过渡环采用螺栓连接。反力架的安装与常规盾构始发反力架安装一致。
2.1.3安装过渡环
过渡环与预埋环板通过焊接连接，如图5.2-2，焊缝沿过渡环一圈内侧点焊，并在内侧贴遇水膨胀止水条，在过渡环与预埋环板焊接的外侧涂抹聚氨酯加强防水，并加焊槽钢进行补
强。如出现过渡环与预埋环板有些地方出现较大空隙，需在这些空隙处填充钢板并连接牢固，务必将空隙尽可能地堵住。
2.1.4定位导轨、洞门导轨
在钢套筒下方60°圆弧内平均分布安装2根43kg钢轨，钢轨从钢套筒后端铺设至洞门围护结构2m位置，钢轨采用压板固定，压板焊接在钢套筒筒体上。根据盾构机标高，在洞门下部安装2根导轨，靠近盾构机端制作成斜坡。为确保底部砂层提供充足的防盾构机扭转摩擦反力，在钢套筒底部2根钢轨之间铺砂并压实，每个位置的铺砂高度高出相应钢轨的高度15mm，待盾构机放去上后，进一步压实。
2.1.5安装钢套筒上半圆
钢套筒上半圆安装好以后，调整压紧螺栓，检验连接安装部位，确保其连接完好性，尤其是钢套筒的上下半圆、节与节部分之间连接，还要检查过渡连接板与洞门环板之间的连接情况，确保没有脱开的现象。调整环梁预加压力千斤顶，每个千斤顶的预压力为30t，总计反力架的预加压力约为600t。预压的过程中注意检查反力架各支撑是否松动，钢套筒连接螺栓是否松动。
2.1.6安装负环、刀盘推进至掌子面
钢套筒、反力架安装完毕，盾构机调试完成后，安装负环、盾构机向前推进至刀盘面板贴近洞门掌子面但不切削掌子面。第一环负环在盾尾内拼装成型后，通过千斤顶整体向后顶推至紧贴反力架，管片与反力架之间采用螺栓连接。
2.1.7钢套筒第二次填料
盾构机向前推进至刀盘面板贴近洞门掌子面后，向钢套筒内进行第二次填砂，本次填料在钢套筒与盾构之间的间隙内填充砂。在填充的过程中适当加水，并通过钢套筒下部的排水孔排出，保证砂的密实。为保证负环管片与钢套筒之前的密封效果，在盾构机刀盘贴近洞门掌子面后，通过靠近反力架两环管片的吊装孔进行壁后注浆，注浆材料采用可硬性浆液，在管片后面形成一道密封防渗环。
图2 钢套筒始发安装流程图
3.盾构接收施工工艺流程
3.1盾构接收施工流程
盾构到达施工的工作内容包括：盾构机定位及接收洞门位置复核测量、地层处理、安装钢套筒等。盾构机到达施工流程如图所示：
图3 盾构密闭套筒接收流程图
3.2盾构接收操作要点
1、接收钢套筒安装同始发钢筒安装方式相同，接收钢套筒由筒体、过渡环及后端盖成。过渡环与洞门钢环连接，并用弧形板将洞门与过渡环间的间隙焊接，后端盖顶在接收反力架上。钢套筒底部铺设混凝土防止盾构机与钢套筒发生过程损坏钢套筒。
2、反力架的安装采用类似盾构始发反力架的安装方式，盾构接收反力架紧靠在端头井负二层环框梁和底板横梁上，通过斜撑与车站底板顶紧。反力架定好位置后，先用400t 千斤顶顶推平面盖和反力架，消除洞门到后盖板的安装间隙后，反力架上部布3道 488×488mm 支撑柱与后端盖平面板顶紧，下部布3道直撑与车站底板顶紧，支撑柱与反力架之间用支撑楔块垫实并焊接，支撑斜撑与底板预埋钢板焊接要牢固，焊缝位置要检查，确保无夹渣、虚焊等隐患。在此过程中检查反力架各支撑是否松动，各段法兰连接螺栓是否松动。
图4 接收支撑及反力架照片
3、钢套筒检查完毕后，向钢套筒内填料。填料将整个钢套筒内填充密实，主要采用盾构机掘进出来的泥浆和膨润土加水配制而成。为了将填料输送至钢套筒内，需要从地面引一条输送管道至钢套筒上，采用一条Φ609mm 的管路连接，地面设置一个漏斗，将填料直接从漏斗输送至钢套筒内。
4、钢套筒填料完成后，在筒体内压水检查其密闭性，气压为0.2MPa，若在12小时内，压力保持在0.18MPa上，则可满足钢套筒接收要求，如果小于0.18MPa，出漏气部分，检查并修复其密闭质量，然后再次进行试压，直至满足试压要求为止。
5、反力架安装成后，经过测量人员对中心线复测，确认无误后，进行焊接，焊接方法与始发时相同。
4.工程应用
以深圳地铁13号线北延工程下公区间盾构工程为例，下公区间始发端位于水位线以下，盾构隧道主要位于全、强风化混合花岗岩地层中，隧道拱顶处于砂层，砂层厚度约6m。长下
区间始发端头主要位于全、强风化混合花岗岩地层中，顶部有较厚的中粗砂，地层条件较差，施工风险较高，易发生涌砂、涌水。
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