0 引言

　　在建造大直径长距离盾构隧道时，由于工期限制，需要综合考虑盾构推进与内部道路结构施工安排，在盾构推进的同时，进行隧道内部结构施工(同步施工)。以往超大直径盾构隧道多为道路隧道，内部结构施工采用预制+现浇相结合的施工工艺，在公路隧道内设置“口”字件或者“π”形件作为预制构件，施工中以盾构机上专用吊具就位，提供管片、浆桶等运送通道。两侧其他部位通过植筋手段与管片连接，现浇成型。以往超大直径盾构隧道内部结构多为预制和现浇结合，预制构件随盾构推进同步安装的施工方式。

　　以往超大直径道路隧道采用圆形断面，利用率一般在70%～85%。本工程设计中对合建段隧道断面布置进行了专题研究。在满足城市道路和轨道交通各项功能需求的情况下，通过公铁共用疏散通道、轨道交通隧道排烟道分段设置、局部管片减薄内置集水坑等技术的应用，使得隧道内径控制在13.9m，断面利用率达到了95%。

　　本工程隧道考虑到轨道交通区间的尺寸以及通风密闭要求，隧道内部结构需采用全现浇施工工艺(公路层烟道板除外)。圆隧道段公路层车道板为3跨连续板，边跨跨度L_边=3.45m，两侧对称布置，中跨跨度L_中=4.9m，车道板板厚295～405mm。车道板下部设有2道中隔墙，墙厚300mm，高H=4.86m，中隔墙之间为7号线地铁通道，两侧空间分别作为设备安装管廊空间和人员疏散安全通道，如图1所示。中隔墙外侧设有压重块，近管廊一侧内设250mm厚中隔板作为地铁烟道板，疏散安全通道处每隔75m设有安全楼梯，连接上下层人员疏散。车道板上设有防撞侧石及侧墙，隧道顶部为排烟道板。

　　图1 超大直径盾构隧道断面布置  

　　1 工程概况

　　武汉市轨道交通7号线一期工程第8标段越江隧道距离长江二桥1.3km、距离青岛路长江隧道1.9km，通道规划定位为城市道路与轨道交通7号线共用的过江通道。圆隧道段工程线路自武昌工作井出发，沿秦园路向北穿越临江大道、武昌堤防后进入长江，在汉口岸上岸，穿越汉口堤防、沿江大道、胜利街后，沿三阳路走向向北至汉口工作井。

　　2 内部结构同步施工安全控制技术

　　2.1 施工及运输通道设置

　　根据施工组织总设计要求，盾构推进和内部结构施工同时进行。为使内部结构施工不影响盾构正常掘进，并保证现场施工安全，本工程同步结构运输通道与盾构物料运输通道进行分离，互不影响，如图2所示。垂直方向，内部结构物料吊装口位于武昌暗埋段2号基坑，盾构物料吊装口位于武昌工作井。水平方向，同步结构采用混凝土罐车、卡车及叉车等进行运输，位于已施工完成并开放交通的车道板上，盾构电机车位于车道板下部，达到同步结构与盾构掘进物料运输上下分离。在车道板未形成时，在工作井内搭设钢平台作为物料运输通道。另外在电机车轨道两侧设置护栏，形成禁入空间，内部结构施工严禁侵入此区域，使内部结构施工与盾构施工作业面分离，互不影响，确保安全。

　　图2 盾构推进和同步结构施工物料运输通道  

　　2.2 同步结构施工工序与工艺流程

　　根据设计50m左右设置1条变形缝的要求，每施工段设定为24m左右，以每段大致相等工作量来组织施工，安排劳动力、机具及周转材料等，形成流水作业，提高施工效率及资源的利用率。如果变形缝及临时施工缝位于安全楼梯、疏散门洞口、预留箱孔位置，在设计及规范允许范围内，对施工缝位置进行微调，确保变形缝及临时施工缝避开安全楼梯、疏散门洞口及预留箱孔等。施工流程与工序如图3所示。

　　图3 同步结构施工工艺流程  

　　本工程内部结构施工中，优先施工中跨车道板，形成运输通道，方便两侧内衬、中隔板及边跨车道板的施工。以盾构推进方向作为内部结构施工的前进方向，划分为6个施工段展开主导项目施工，主导施工分项工程施工顺序(见图3同步结构施工各主导工序):(1)两侧压重块→(2)中隔墙→(3)中跨车道板→(4)内衬→(5)中隔板→(6)边跨车道板。疏散楼梯及公路层烟道板牛腿则根据主导项目施工进度及时穿插完成。由于盾构泥水管路的影响，车道板上部结构的两边侧墙和防撞侧石在隧道洞通、泥水管拆除后，进行集中连续施工，其施工工艺流程如图4所示。

　　3 内部结构同步施工质量保障措施

　　3.1 隧道结构施工期稳定

　　根据设计要求，在管片拼装后，管片沉降趋于收敛时开始同步结构施工，收敛值<0.1mm/d。根据对车架尾部脱出管片后，对隧道管片的沉降观察(见图5，以右线666环为例)，在车架尾部脱离40环后，管片收敛变形开始趋于稳定，至100环已相对稳定，同时根据以往大直径隧道内部结构施工经验，本工程隧道内部结构在车架尾部拖出100环后开始同步结构施工。

　　3.2 各工序定性钢模板针对性设计

　　内部结构采用流水施工，各施工段长度相差不大，均采用定制钢模板，支架采用高强特制支架，便于安装拆除，可重复周转使用。

　　1)中隔墙模板体系

　　中隔墙高3 750mm，厚度为300mm，采用定制大钢模板，竖向通长，单块尺寸为4 030mm×2 000mm×100mm，如图6所示。中墙两侧模板采用20螺栓对拉固定，螺栓纵横向间距均为60cm,2道中隔墙之间设置横杆连接固定。单块大模板重达1.2t，安装、拆除及驳运需采用龙门行车配合。根据设计及规范要求，待每节中隔墙混凝土浇捣完成后24h左右，并且强度≥1.2MPa后，方可进行模板拆除，单条隧道配置1套钢模板(26m)即能满足施工要求。

　　图4 同步结构施工各主导工序  

　　图5 车架尾部脱出右线666环管片沉降变化  

　　图6 中隔墙模板支架剖面  

　　2)车道板模板支架体系

　　车道板为不等边3跨连续板结构，中跨下部空间作为盾构材料运输通道，为确保盾构施工的连续进行，中跨下部必成空腔无法搭设满堂支架。采用桥架结构作为受力体系，中跨车道板的荷载通过纵横梁传递至中隔墙上的特制钢牛腿。

　　中跨车道板底模采用定制钢模板，模板尺寸为2 000mm×1 750mm×54mm，考虑施工误差及隧道转弯半径等因素，车道板底模之间存在50～100mm的间隙可供调节，模板间隙之间采用小木方配合木模进行填充。中跨车道板的模板支架安装、拆除及驳运需2号台车进行配合，中跨车道板底模与横梁固定，形成整体进行安装拆除，其模板支架如图7所示。主要工艺流程为:移动台车就位→特制钢牛腿安装→纵梁安装在钢牛腿上→模板安装→移动台车移位。

　　图7 中跨车道板模板支架示意  

　　3)中隔板及边跨车道板模板支架体系

　　中隔板内部支架采用高强特制支架满堂搭设，立杆间距纵横向均为900mm，斜拉杆配置为L-XL1909G的杆件。立杆顶部安装专用顶托，顶托上横向铺设70mm×50mm@400mm方管，方管上纵向铺设50mm×50mm@300mm方木小龙骨，上铺18mm厚钢模板。中隔板模板支架施工的关键是要控制模板底面标高，确保上下净空高度均满足设计要求。

　　边跨车道板厚度295～405mm，支撑结构为满堂支架，支撑形式及布置间距同中隔板，中隔板上下支架竖向位置一致，减小中隔板的弯矩受力。中隔板及边跨车道板模板支架如图8所示。

　　图8 中隔板及边跨车道板模板支架示意  

　　4)内衬模板支架体系

　　弧形面内衬厚150mm，为了提高弧形内衬的线型，本工程模板(见图9)采用定加工钢模板，垂直于隧道轴线方向加工成弧形，单块模板纵向宽度为1m。模板外侧采用特制桁架进行固定，横向设置上、中、下3道拉杆，在管片上进行植筋，拉杆与管片上的植筋连接，固定模板。

　　图9 内衬模板支架示意 

　　3.3 施工缝防水措施、混凝土浇筑、养护等

　　本工程内部结构通过移动式泵车及泵管进行混凝土浇筑，泵车停放在已开放交通的中跨车道板上。中隔墙及中跨车道板混凝土浇筑前将泵管连接至前方浇筑点，随浇筑进行，逐节拆除泵管，直至混凝土浇筑完成。内衬、中隔板及边跨车道板混凝土浇筑时，中跨车道板已完成并开放交通，采用溜槽、罐车自卸浇筑混凝土。

　　1)压重块混凝土浇筑

　　压重块施工段位于内部结构最前端，混凝土泵送距离超过200m，泵管易发生堵塞，一旦堵管，需要拆除清理，并重新安装。为避免堵管，提高浇筑效率，本工程设置相应台车(0号台车)进行压重块混凝土浇筑，如图10所示。0号台车沿隧道往返移动，上面配备混凝土料斗及浇筑溜槽，泵车将混凝土泵送至料桶内，由0号台车携带料桶至前方压重块浇筑区域浇筑。主要工艺流程:泵车放料至料桶内→龙门行车将装满混凝土的料桶吊放至0号台车上→0号台车移动至压重块浇筑点→浇筑混凝土→0号台车回移→龙门行车将空料桶吊放下。

　　图1 0 压重块混凝土浇筑示意  

　　2)内衬混凝土振捣

　　本工程内衬设计为C40P12补偿收缩混凝土，厚150mm，横向沿管片为圆弧形，内设1层钢筋网片，常规振捣棒无法伸入内部进行振捣，为保证混凝土浇筑密实性，混凝土振捣采用附着式高频振捣器。

　　3)结构防水

　　内部结构内衬及车道板均有防水要求，内衬混凝土抗渗等级为P12，车道板为P6。原设计内衬垂直施工缝设置1道中埋式钢边橡胶止水带，水平施工缝设置1道镀锌钢板止水带。由于内衬厚度仅为150mm，中埋式钢边橡胶止水带及镀锌钢板止水带的施工较为困难，并将影响混凝土浇筑，经与设计沟通，内衬垂直施工缝采用外贴式橡胶止水带，水平施工缝采用20mm×30mm遇水膨胀止水条，便于施工。

　　4 内部结构同步施工效率提升措施

　　根据内部设置禁入空间的要求及施工需要，在隧道内部设置台车及龙门行车配合施工，分别为0号台车、1号台车(移动支架)、2号台车及龙门行车。其中0号、1号及2号台车共轨，轨距为3.4m，位于中隔墙内侧，龙门行车起重量10t，轨距6.6m，轨道位于中隔墙外侧的压重上。各台车的主要用途如下:0号台车负责压重块混凝土浇筑;1号台车作为中隔墙钢筋绑扎及模板安装拆除的操作平台;2号台车作为中跨车道板模板支架安装拆除托架及操作平台，并负责模板支架及部分材料的驳运;龙门行车主要负责隧道内钢筋、模板等材料的吊装驳运，配合中隔墙及车道板大钢模板安装。

　　5 结语

　　根据工程实际施工情况，盾构机每天可以保证平均5环的速度，内部结构施工每24m设置1道变形缝，使用上述行车及台车等装备的内部结构施工效率最快可以确保每周施工3节(72m)的进度，满足盾构推进及隧道内部结构同步施工的要求，实现快速施工。内部结构成型质量控制优良，施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态，各方反响良好。