大直径盾构整体始发段后浇结构同步施工技术
1 工程概况
武汉轨道交通8号线一期工程起于汉口后湖三金潭，止于武昌徐东大街梨园，线路从长江二桥上游450米处穿越长江后在武昌徐家棚上岸。越江隧道段长3186米，设计为单洞双线复合二衬结构，采用一台直径12.1米泥水平衡盾构机完成掘进施工，由徐家棚站提供整体始发条件。徐家棚站横跨居民区域、和平大道、三三七铁路货场，大致呈东西走向；车站外包总长447米，宽13.9～66.7米，基坑深约24.5～29米，总建筑面积4.2万平方米，主体结构为双层两跨局部三层四跨(五跨)矩形框架结构，侧式站台车站，有效站台长度186米。盾构始发井段为三层四跨矩形框架结构，受制于盾构整体拼装始发的需要，车站结构内部分中二板及中隔墙、柱需要后浇施工，盾构掘进过程中的各种物料运输需从车站底板穿过，洞内运输与后浇结构施工相互干扰极大，完善的施工方案可有效解决同步施工问题。
2 总体施工筹划
内部结构为钢筋砼结构,由于结构断面形式复杂，同时不能影响盾构掘进施工，后浇部分采取分层分段施工。模板采用15mm竹胶板（1.22×2.44m），用10*10cm方木加固；支撑体系采用扣件式脚手架、型钢等相结合形式。脚手架采用φ48钢管，工字钢22#A型做支撑(施工组织顺序见图1)。
（1）施工4-10轴（A、B区域）负三层中隔墙和中二板，施工中隔墙时，中隔墙两侧搭设600*600*600mm脚手架，同时两侧预留盾构行车道路；
（2）施工3号吊装孔中隔墙及风道并预留行车道，中隔墙及风道施工完毕后施工中一板后浇孔洞，最后施工顶板后浇孔洞；
（3）施工盾构井中隔墙及人防门安装，施工完毕后施工盾构井后浇孔洞及后浇柱子。
施工顺序详见图 1：
3 施工流程
支撑体系采用扣件式脚手架，并配合适当的方木、型钢做支撑联结件。
模板：厚度为15mm，长2440mm，宽1220mm的竹胶板。
内楞：100mm×100mm方木，间距20cm。
外楞：100mm×100mm方木,间距60cm。
支撑系统：扣件式满堂支架+M14对拉螺杆，扣件架间距600*600*600（纵距*横距*步距），对拉螺杆间距600*600（横向*竖向）。
3.1 （4-10轴）中隔墙及板施工流程
第一步：搭设3.5米高脚手架施工一段中隔墙，并在脚手架两侧预留盾构施工行车道，现场施工时行车道宽度可根据实际情况调整，满足盾构通车施工要求。
第二步：待第一段中隔墙达到强度后，拆除脚手架，在中隔墙两侧3.5米范围外搭设脚手架，搭设至第一段中隔墙顶后架设22A工字钢并固定牢固，工字钢上铺设方木及模板后继续搭设脚手架，施工第二段中隔墙及风道底板。
第三步：待第二步所施工区域达到强度后继续搭设脚手架，施工剩余中隔墙和风道，待达到强度后拆除所有脚手架。
3.2 （10-17轴）中隔墙及3#吊装孔板施工流程
第一步，搭设3.5米高脚手架施工一段中隔墙，并在脚手架两侧预留盾构施工行车道，现场施工时行车道宽度可根据实际情况调整，满足盾构施工要求。
第二步：待第一段中隔墙达到强度后，拆除脚手架，在中隔墙两侧3.5米范围外搭设脚手架，搭设至第一段中隔墙顶后架设22A工字钢并固定牢固，工字钢上铺设方木及模板后继续搭设脚手架，施工第二段中隔墙及风道底板。
第三步：待第二步所施工区域达到强度后继续搭设脚手架，施工剩余中隔墙和风道，待达到强度后继续搭设脚手架并施工剩余风道和中隔墙结构。
第四步：待第三步施工区域达到强度后，继续搭设脚手架施工最后一段中隔墙。
第五步：待最后一段中隔墙达到强度后，继续搭设脚手架至中一板底，施工3#吊装孔的中一板，待中一板达到强度后搭设满堂支架施工3#吊装孔的顶板。
3.3 （盾构井）中隔墙及吊装孔板施工流程
第一步：搭设6.5米高脚手架施工一段中隔墙，并在脚手架两侧预留5.2m盾构施工行车道，现场施工时行车道宽度可根据实际情况调整，满足盾构施工要求，施工此部位的中隔墙时同时将人防门安装完成，考虑人防门槛比现有箱涵顶高，人防门施工完毕后需做人字坡满足车辆通行要求。
第二步：待第一段中隔墙达到强度后，拆除脚手架，在中隔墙两侧3.5米范围外搭设脚手架，搭设至第一段中隔墙顶后架设22A工字钢并固定牢固，工字钢上铺设方木及模板后继续搭设脚手架，施工负二层夹层板及梁。
第三步：待负二层板达到强度后，继续搭设满堂脚手架施工负一层板及顶板，搭设脚手架的前提是负二层板必须达到100%的强度，同时施工负一层板及顶板不能拆除负三层脚手架。
4 受力计算
4.1 型钢强度验算
型钢承受中板（厚度0.6m）和脚手架传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，外龙骨采用22#A型钢，宽度110mm，高度220mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=310cm3；
I=3400cm4；
型钢跨中弯矩计算公式：
M=1/8*q*l2
其中，作用在型钢的荷载:q=13KN/m；
型钢计算跨度(横杆水平间距):l=3.6m；
型钢最大弯矩:M=1/8×13×3.6*3.6=21.06KN*m；强度验算公式：
其中，σ--型钢的最大应力计算值(N/mm2)
M--型钢的最大弯距(N.mm)；M=21.06KN*m
W--型钢的净截面抵抗矩；W=0.00031m3；
[f]--型钢的强度设计值(N/mm2)，[f]=205MPa；
型钢的最大应力计算值σ=67.9MPa小于型钢的抗弯强度设计值205MPa,满足要求！
4.2 型钢的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》，刚度验算采用荷载标准值，同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下：
ω=0.677*ql4/100*EI≤【ω】=l/1000
其中，ω--型钢最大挠度(cm)；
l--计算跨度(水平螺栓间距):l=360cm；
E--型钢弹性模量（N/cm2）：E=20600000.00N/cm2；
I--型钢截面惯性矩(cm4)，I=3400；
型钢最大挠度计:ω=0.677×130×3604/(100×2.06×107×3400)=2.024mm；
型钢的最大容许挠度值:[ω]=3.6mm；
型钢的最大挠度计算值ω=2.024mm小于型钢的最大容许挠度值[ω]=3.6mm，满足要求！
5 结束语
此方案在编写时经过多次谈论分析和受力计算，并且在武汉地铁8号线土建项目后浇结构施工过程中得到了成功应用，是一套可行的指导性施工方案。
在方案实施过程中，对盾构施工通行基本无影响，而且土建施工部分也能够按节点完成任务，避免了以往施工过程中，待盾构贯通后再施工后浇部分施工队伍二次进场所带来的经济损失，为公司最大限度的节约了管控成本。
