地铁隧道内预制中隔墙施工

1　概述
通常双向地铁隧道是1台盾构需进行2次施工来完成双向隧道，因而施工工期长。轨交11号线南段工程采用f11.36m大型盾构施工，运用预制与现浇结合的中隔墙方式，使6标段区间成为单洞双线隧道。采用中隔墙方式在国内地铁盾构区间隧道施工中属首次，是国内地铁隧道施工的一次新的创新和飞跃，故没有施工经验可借鉴。
单洞双线隧道施工成本低、施工进度快、占据地下空间少、运营安全性高，救援列车可以接近故障列车，有利于较快地保护和疏散乘客；且能够比有限空间的单线隧道更有效地排除烟尘。
2　工程概况
上海轨道交通11号线南段工程从浦东新区的龙阳路站至滴水湖边的临港新城站，6标区间隧道起于惠浦明挖区间工作井，中间穿越中间风井及腰沟河桥拔桩区，屹于惠南站；线路基本呈东西走向，总长约3.89km，盾构左曲半径（最小平面曲线半径为600m）出洞后下穿远东大道后，主要沿拱极路直线推进（见图1）。


圆隧道内径11.58m，总长2838.446m(1893环)，惠浦工作井～中间风井长1287.723m，中间风井～惠南站长1550.723m。
3　中隔墙施工
　　3.1　中隔墙结构
中隔墙高7800mm、厚300mm，上部为预制块（5300mm×1490mm×300mm）钢筋混凝土结构，强度等级C40；下部为现浇的“碑”形基础，坐落在隧道内已施工好的预制口字构件上；中部通过后浇带连接，设有逃生通道板；中隔墙顶部有传力杆、岩棉、限位角钢构件，见图2。


　　3.2　施工方案
圆隧道内部中隔墙施工沿隧道纵轴方向按30m为1个节段，每节段由下至上分6个步骤：
1）施工底部“碑”形基础（0～1.56m）；
2）吊装中隔墙预制块（2.50～7.80m）；
3）安装上部传力杆；
4）施工中隔墙的后浇段（1.56～2.50m）；
5）上部钢结构、防火处理；
6）施工逃生通道板。
　　3.3　施工中将遇到的问题及对策
1)浇筑先浇带“碑”形基础，需由电机车将混凝土搅拌桶运输到现浇带施工现场，采用自卸形式。搅拌桶放于平板车上，下料口距地面1.4m，而先浇带高1.6m，普通搅拌桶不能满足这样的浇捣要求；所以需抬高搅拌桶1500cm，使下料口高度达到2m；溜槽长1.6m、落差1000cm，才能实现自卸。然而市场上并没有这样的铲平，故需自行设计，并在平板上做混凝土抬高垫块作为配重。
2）由于隧道内部施工空间有限，有效使用空间仅为4000mm×7000mm。而中隔墙预制块的尺寸为5300mm×1490mm×300mm，重量约6t；故需与专业机械制造厂家共同研制拼装机，而研制的拼装机行程不能达到现场的要求，故需设计路基箱，为搬运方便，将路基箱设计成滚轮形式。
3）中隔墙安装到位后，由于处于悬空状态，需设计一套临时支撑设备，在后浇带施工前对其进行临时固定。
4）由于后浇带高度过高，为满足浇捣过程中的安全要求，需设计1台提升机，对搅拌桶进行提升，以达到2000mm的浇捣高度。
5）为保证7000mm以上作业平台的安全，需特制1个移动平台。施工人员可通过楼梯上到工作平面，在设计位置开孔，并打入16mm后扩底锚栓，安装钢构件，利用钢构件对岩棉进行限置，完成顶部节点的处理。
　　3.4　中隔墙施工要点
1）对整条隧道上部管片预埋接驳器进行位置偏差的测量。在之后的拼装过程中，由于预制中隔墙是与管片预埋接驳器相连接的，接驳器的位置偏差直接导致了预制中隔墙安装位置的活动范围。根据上部接驳器位置偏差的统计，整理，并设计与之对应的板型，上部结构处理方式，是施工中尤为关键的一步。
2)由于预制中隔墙重约6t，当拼装机将中隔墙调整到位置后，需要放置临时支撑，使预制中隔墙在设定位置稳定竖立。所以，临时支撑的放置是十分重要的，对于关键部位的处理也尤为重要。
3）中隔墙施工中，上部结构的处理是最为繁琐，也是最为重要的关键节点之一。当隧道贯通后，上部受力复杂，因而上部结构安装的质量就直接影响到中隔墙的施工质量。对于上部传力杆的安装是否到位，要做出严格的记录并修正，以保证施工质量。
4　中隔墙施工步骤
　　图3为中隔墙施工的示意图。


　　4.1　先浇带施工
通过对隧道内部中心的测量放样，控制先浇带的标高等，先一次浇筑30m的先浇带作为基础。
先浇带“碑”形基础每1.5m长需混凝土0.9m3，由电机车运输到现浇带施工现场，采用自卸形式，考虑到电机车在1条轨道上的进出时间及混凝土的初凝时间，每段（30m）先浇带分2次浇筑。
　　4.2　预制板拼装

　　先通过电机车将中隔墙运输到拼装机械手下方，安装拼装螺栓，降下机械手大臂，插入定位销

子，提升机械臂并将中隔墙旋转到指定位置。通过靠尺、水平尺、铅垂线等工具进行测量，以满足拼装精度要求。精度要求见表1。


　　4.3　临时支撑安装

先将f7cm无缝钢管插入现浇段的预留孔中，竖立临时支撑，将顶托收到最低位置，再把f7cm无缝钢管插入预制板的预留孔中，顶起顶托，使得顶托顶紧，完成临时支撑的安装。同时将上部螺栓拧入接驳器内，需注意的是套管不能提高。
　　4.4　后浇带浇筑
通过电机车上被抬高的搅拌桶，运输混凝土到畚箕口的位置，通过溜槽使得混凝土自卸入畚箕口，同时进行振捣；用对拉螺栓拉紧模板，防止走模；要避免振捣对整体结构稳定性的影响。
　　4.5　上部处理
施工人员先通过特制平台到达上部工作平面，根据图纸要求，对预制管片进行开孔（不能打断钢筋）；然后，将M16的拖地螺栓打入孔内，并放入角钢、拧紧螺栓；再放置岩棉条并固定，使其不会掉落，并涂抹防火封堵漆；最后，在中隔墙拼缝处涂抹防火密封胶，完成上部结构处理。要求上部角钢与混凝土构件的间隙偏差不大于0～+6mm。
　　4.6　走道板施工
在完成先浇带施工、预制板拼装、安装临时支撑、后浇带浇筑、上部结构处理等工序后，拆除电机车轨道，由搅拌车进行自卸浇捣走道板。
5　结语
在隧道内进行中隔墙施工，虽然国外也有施工中隔墙的隧道，但预制中隔墙安装施工却属世界首例，其中所采用的很多施工措施都是毫无先例可寻的。通过翻阅类似的施工资料，经过讨论，计算，实践论证，设计出了不少新的施工设备。相信在日后的施工中，进一步完善施工工艺，不断创新，定能顺利完成此项工程。