杜闖東， 張 杰， 吳樂斌

(中鐵隧道局集團(tuán)有限公司， 廣東 廣州 511458)

0 引言

以色列特拉維夫軌道交通系統(tǒng)規(guī)劃于20世紀(jì)，由7條線路組成： 紅線、綠線、粉線、黃線、紫線、藍(lán)線和棕線，全長176 km。首先開工建設(shè)紅線項(xiàng)目，但前期經(jīng)歷了十多年的推進(jìn)，承包商只完成了紅線項(xiàng)目部分設(shè)計(jì)和3個(gè)盾構(gòu)始發(fā)井的施工，業(yè)主單位終止了與前期承包商的合同，并于2014年重新啟動(dòng)了紅線項(xiàng)目的第2次招標(biāo)建設(shè)。第2次招標(biāo)的紅線西標(biāo)段由中國企業(yè)(牽頭方，主要施工盾構(gòu)隧道)和當(dāng)?shù)仄髽I(yè)(聯(lián)合體成員，主要施工車站)成立的聯(lián)合體中標(biāo)承建，標(biāo)段工程邊界條件復(fù)雜，公眾關(guān)注度高，社會輿論壓力大。在建設(shè)初期，存在很多中西方理念和標(biāo)準(zhǔn)的差異，但中方團(tuán)隊(duì)和當(dāng)?shù)芈?lián)合體成員克服重重困難，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工方案，合理采用“先隧后站”技術(shù)完成了施工，提升了工程的施工組織效率，很好地解決了施工中的一些關(guān)鍵技術(shù)難題，提高了隧道和車站接口等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部位的防水效果和工程質(zhì)量，有效降低了工程綜合成本、安全風(fēng)險(xiǎn)和工期風(fēng)險(xiǎn)。

地鐵施工“先隧后站”技術(shù)在國內(nèi)部分項(xiàng)目已經(jīng)有應(yīng)用實(shí)例，例如： 包宏濤[1]對先隧后站的結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究分析，認(rèn)為在車站施工受到特殊情況影響時(shí)，先隧后站不失為一種更好的選擇； 郭海[2]對先隧后井施工中的基坑開挖支撐進(jìn)行研究，為管片拆除過程中的基坑穩(wěn)定提供了依據(jù)； 文獻(xiàn)[3-5]對先隧后站的車站施工方案、盾構(gòu)過站掘進(jìn)施工、車站內(nèi)盾構(gòu)剝離和組織方法進(jìn)行了分析和總結(jié)，并提出了先隧后站的工藝特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)； 文獻(xiàn)[6-7]對先隧后站的車站后擴(kuò)挖施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，分析了先隧后站技術(shù)的應(yīng)用前景； 文獻(xiàn)[8-10]對先隧后井的施工特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)變形規(guī)律進(jìn)行了研究，為先隧后站的推廣應(yīng)用提供了技術(shù)支撐； 林寅[11]對先隧后站與先站后隧的工籌工期、風(fēng)險(xiǎn)及費(fèi)用估算進(jìn)行了對比分析，認(rèn)為先隧后站可能會增加投資，但可以在工期方面得以彌補(bǔ)。以上文獻(xiàn)對先隧后站技術(shù)進(jìn)行了比較全面的總結(jié)、分析和研究，為國內(nèi)類似項(xiàng)目的推廣應(yīng)用起到了很好的技術(shù)支持和案例支撐。但在國外，由于思維觀念和施工理念的差異，特別是對于沒有地鐵建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的管理相關(guān)方和政府來說，要在當(dāng)?shù)赝菩羞@種技術(shù)方案，還是存在很大的難度的。在推進(jìn)過程中做了大量溝通交流和技術(shù)推演工作，以從各個(gè)環(huán)節(jié)來證明方案的優(yōu)勢和可行性，從而消除各相關(guān)方的疑慮，最終才使得“先隧后站”方案在當(dāng)?shù)氐靡詫?shí)施。

以色列特拉維夫地鐵紅線工程環(huán)境復(fù)雜，先隧后站施工涉及多個(gè)車站和區(qū)間，界面協(xié)調(diào)難度大，而且原施工方案和工藝與國內(nèi)的項(xiàng)目存在較大差別。本文主要對項(xiàng)目建設(shè)中先隧后站方案優(yōu)化和實(shí)施方案進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)和論述，分析了原方案車站水下開挖、車站主體結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)掘進(jìn)交叉施工存在的主要問題和工程風(fēng)險(xiǎn)，討論了先隧后站施工方案的可行性和需要具備的必要條件，研究了盾構(gòu)掘進(jìn)過站控制、車站降水開挖、管片拆除、洞門密封、封底和結(jié)構(gòu)抗浮等相關(guān)實(shí)施方案和措施，并提出了一些建議，具有一定的實(shí)用性和推廣價(jià)值，以期為后續(xù)類似工程提供一些借鑒。

1 工程概況

紅線西標(biāo)段工程主要包括： 6座地下車站、5.5 km盾構(gòu)隧道、17個(gè)橫通道及附屬工程。6座車站自小里程向大里程依次為：Allenby、Yehudit、ShaulHamelech、Arlosorov、Abba Hillel和Bialik。盾構(gòu)隧道分為3個(gè)區(qū)段，分別為Herzl—Carlibach、Galei Gil—Carlibach和Galei Gil—Ben Gurion。Herzl和Galei Gil為前期承包商已經(jīng)完工的2個(gè)既有始發(fā)井，Carlibach和Ben Gurion 2個(gè)車站為后期標(biāo)段工程，開工時(shí)間較本標(biāo)段工程晚。本工程共投入6臺φ7.54 m的土壓平衡式盾構(gòu)，分別從Herzl和 Galei Gil 2座既有始發(fā)井組織施工。以色列紅線西段工程平面位置見圖1。

圖1 以色列紅線西段工程平面位置

Fig. 1 Plan layout of western section of Tel Aviv Red Line Project in Israel

6座車站中，大部分車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)長度約為125 m或130 m，寬度約為25 m，深度約為28 m。地下結(jié)構(gòu)分3層： 站臺層、技術(shù)(設(shè)備)層和站廳層。圍護(hù)結(jié)構(gòu)為地下鋼筋混凝土連續(xù)墻(洞門范圍內(nèi)采用玻璃纖維筋)，其中,Allenby和Arlosorov 2座車站采用明挖法施工，Yehudit、ShaulHamelech、Abba Hillel和Bialik 4座車站采用蓋挖逆作法施工； Allenby車站采用降水干式開挖，其他5座車站采用水下開挖方式。

3個(gè)盾構(gòu)區(qū)段，其中，Herzl—Carlibach區(qū)段全長約1.22 km，共投入2臺盾構(gòu)，中間穿越1個(gè)車站，分為2個(gè)區(qū)間，過程需要經(jīng)歷4次始發(fā)和4次到達(dá)；Galei Gil—Carlibach區(qū)段全長約2.34 km，投入2臺盾構(gòu)，中間穿越3個(gè)車站，分為4個(gè)區(qū)間，按原設(shè)計(jì)組織方案過程需要經(jīng)歷8次始發(fā)和8次到達(dá)；Galei Gil—Ben Gurion區(qū)段全長約2.47 km，投入2臺盾構(gòu)，中間穿越2個(gè)車站，分為3個(gè)區(qū)間，按原設(shè)計(jì)組織方案過程需要經(jīng)歷6次始發(fā)和6次到達(dá)。全標(biāo)段共需要進(jìn)行18次始發(fā)和18次到達(dá)，標(biāo)段工程及施工組織見圖2。

圖2 標(biāo)段工程及施工組織

特拉維夫位于地中海海邊，地層為地中海邊特有的Kurkar(凝砂塊，按強(qiáng)度分為K1、K2和K3)互層，中間夾雜不同厚度的砂層、砂質(zhì)黏土層或粉質(zhì)黏土層，從K1到K3或從K3到K1穿插交替出現(xiàn)。Kurkar地層的層厚均比較薄(一般為1～15 cm)，Kurkar在整個(gè)地層中的含量并不高，不超過20%，強(qiáng)度也不高，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)N值最高可超過50擊，但達(dá)不到巖石(MPa)級別強(qiáng)度。

沿線地下水位高度位于海平面上下(EL±0.00)，地層為中等—強(qiáng)滲透性，受海水補(bǔ)給和影響大。盾構(gòu)隧道一般位于地下水位以下，只有Herzl—Carlibach盾構(gòu)區(qū)段軌面標(biāo)高較高，地下水位處于隧道中下部高度。

2 原設(shè)計(jì)盾構(gòu)過站施工方案問題分析

2.1 原設(shè)計(jì)過站方案綜述

以色列特拉維夫輕軌紅線西標(biāo)段項(xiàng)目原設(shè)計(jì)采用“盾構(gòu)過站”的總體施工方案，在車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)連續(xù)墻、地錨及中立柱等施工完成以及車站基坑(水下)開挖至設(shè)計(jì)深度后，進(jìn)行水下封底混凝土(包括抽水和支撐)施工，然后完成TBM臨時(shí)底板，在不施工主體結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行盾構(gòu)接收、空推過站及始發(fā)。2臺盾構(gòu)主機(jī)空推過站后，緊接著施工永久底板，然后在底板上搭設(shè)運(yùn)輸通道供盾構(gòu)施工通行，同時(shí)恢復(fù)車站主體結(jié)構(gòu)施工，即車站剩余主體結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)掘進(jìn)同步進(jìn)行。原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)車站結(jié)構(gòu)斷面見圖3。

2.2 原過站方案總體實(shí)施情況

實(shí)際施工中只有Herzl—Carlibach區(qū)段2臺盾構(gòu)采用了盾構(gòu)過站施工方案，主要是由于穿越的Allenby車站開工比較早，車站標(biāo)高高，采用降水開挖法速度快，在Carlibach車站西端頭設(shè)計(jì)有單獨(dú)的盾構(gòu)接收井，可以為盾構(gòu)及時(shí)提供到達(dá)接收和吊出的條件，而且2個(gè)區(qū)間均比較短，且工期不在關(guān)鍵線路上，交叉施工影響時(shí)間短。

圖3 原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)車站結(jié)構(gòu)斷面圖(單位： m)

施工中Allenby車站在完成臨時(shí)TBM板后，保留兩端端頭井，繼續(xù)施工中間的永久底板。盾構(gòu)主機(jī)采用專用接收臺接收后，斷開后配套，主機(jī)經(jīng)過平移、抬升、空推、下降、再平移等作業(yè)，再與后配套連接，2次始發(fā)完成過站施工。在盾構(gòu)過站后，由于相互干擾比較大，車站只進(jìn)行了部分站臺層側(cè)墻和中板施工，車站剩余主體結(jié)構(gòu)(包括端頭井底板和端墻)都在盾構(gòu)掘進(jìn)完成后才進(jìn)行施工。盾構(gòu)過站及車站同步施工情況如圖4所示。

(a) 盾構(gòu)主機(jī)抬升

(b) 盾構(gòu)掘進(jìn)與車站同步施工

(c) 盾構(gòu)過站及二次始發(fā)就位

Fig. 4 Synchronous construction of shield tunneling and station excavation

2.3 原設(shè)計(jì)過站方案存在的問題

通過認(rèn)真查閱招標(biāo)文件和圖紙資料，并與當(dāng)?shù)貙I(yè)技術(shù)人員(合作方、設(shè)計(jì)和咨詢單位等)進(jìn)行深入交流，在充分理解原招標(biāo)設(shè)計(jì)技術(shù)理念的基礎(chǔ)上，對原招標(biāo)設(shè)計(jì)建議的過站方案存在的多方面問題進(jìn)行了梳理。

1)技術(shù)難度大、費(fèi)用高。紅線項(xiàng)目招標(biāo)設(shè)計(jì)除了Allenby和Carlibach車站因?yàn)榈貏荼容^高采用降水開挖外，其余車站全部采用水壓平衡開挖方式，車站土方開挖、錨頭安裝、封底結(jié)構(gòu)施工等存在大量水下作業(yè)，技術(shù)難度大，當(dāng)?shù)丶夹g(shù)并不成熟。另外，車站基本采用鋪蓋法施工，車站鋼支撐間距和出土口空間狹小，作業(yè)空間受限，在盾構(gòu)接收、過站和再次始發(fā)過程中，吊裝、平移等作業(yè)難度大。經(jīng)測算，車站水下土方開挖、封底混凝土等水下作業(yè)施工成本費(fèi)用要比常規(guī)施工方法高近2倍，而且過站方案的端頭加固和過站費(fèi)用也高，每臺次過站方案的總費(fèi)用在900萬元左右。

2)同步施工組織難度大。盾構(gòu)過站后，盾構(gòu)與車站主體結(jié)構(gòu)同步施工，交叉作業(yè)多，施工干擾大，聯(lián)合體2家單位的安全責(zé)任劃分和界面管理劃分困難，施工組織難度大。

3)安全風(fēng)險(xiǎn)高。按招標(biāo)設(shè)計(jì)方案，本項(xiàng)目盾構(gòu)的接收、過站及始發(fā)次數(shù)多達(dá)24次，在本項(xiàng)目相應(yīng)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件下，盾構(gòu)的每一次接收和始發(fā)都是一次高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)。另外，盾構(gòu)與車站主體結(jié)構(gòu)同步施工交叉作業(yè)，安全管理難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。

4)工期存在不可控因素。例如：Galei Gil—Carlibach區(qū)段全長2.47 km，中間穿越3個(gè)車站，為關(guān)鍵線路，原設(shè)計(jì)過站方案中每臺盾構(gòu)過站計(jì)劃時(shí)間為2個(gè)月，2臺盾構(gòu)6次過站，對整個(gè)項(xiàng)目的影響時(shí)間為12個(gè)月。然而，通過計(jì)算本區(qū)段盾構(gòu)連續(xù)掘進(jìn)的正常時(shí)間也只需要12個(gè)月左右。過站方案對車站施工與盾構(gòu)掘進(jìn)的工期計(jì)劃匹配性要求很高，一旦有某個(gè)環(huán)節(jié)滯后，都可能使整個(gè)項(xiàng)目工期處于不可控狀態(tài)。

3 先隧后站施工方案

3.1 先隧后站優(yōu)化方案綜述

先隧后站施工總體方案為： 盾構(gòu)掘進(jìn)通過每個(gè)車站前要完成車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)連續(xù)墻、降水井、中間立柱和抗拔樁(如有)的施工，車站原水下開挖方案改為降水開挖方案； 盾構(gòu)掘進(jìn)通過每個(gè)車站后，對車站端頭墻附近的管片進(jìn)行二次注漿加固，達(dá)到封閉洞門環(huán)止水的目的； 區(qū)間掘進(jìn)完成后，車站開始降水開挖，過程中采用一定措施進(jìn)行管片拆除或破除作業(yè)，可在基本沒有界面交叉的情況下進(jìn)行，直至完成車站所有主體結(jié)構(gòu)施工。先隧后站施工優(yōu)化后的車站結(jié)構(gòu)見圖5。

圖5 先隧后站施工優(yōu)化后的車站結(jié)構(gòu)(單位： cm)

Fig. 5 Station structure after optimization by construction scheme of "tunneling first and then station" (unit: cm)

3.2 車站前期施工分析

為降低車站后期施工難度，先隧后站施工方案需要車站施工達(dá)到一些特定的條件，主要包括3個(gè)方面： 1)車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)要施工完成； 2)需要將車站原有水下開挖改為降水開挖； 3)車站基坑前期土方開挖要預(yù)留一定覆蓋層，并保持車站內(nèi)外水壓平衡。

1)車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)。如果先盾構(gòu)掘進(jìn)通過再施工車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)，則圍護(hù)結(jié)構(gòu)要穿越或臨近管片隧道施工，主要存在隧道密封止水和結(jié)構(gòu)安全等問題。通過研究分析，盾構(gòu)隧道兩側(cè)連續(xù)墻可以在盾構(gòu)通過后再施工，采取一定措施后并不會對管片隧道造成嚴(yán)重的影響，但端頭連續(xù)墻施工穿越管片，兩端隧道密封難度比較大。通過研究最終確定盾構(gòu)掘進(jìn)通過前車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)要盡量達(dá)到封閉，至少要完成車站端頭圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工。

2)基坑降水開挖。通過綜合對比分析認(rèn)為，采用水下開挖的方式將會使先隧后站的兩端隧道封閉和管片拆除等施工難度較大。優(yōu)化方案中基坑采用降水開挖，降水井避開盾構(gòu)隧道開挖范圍，取消車站原來的抗浮錨桿，把原來的水下封底混凝土和臨時(shí)TBM板合并成臨時(shí)封底混凝土板，變成干式封底施工；并且為了盡量減少降水對淡水資源的影響，在做完臨時(shí)底板后要停止降水，根據(jù)地下水位高度(水壓大小)采用適當(dāng)厚度的混凝土、設(shè)置墻體錨固銷棒或設(shè)置抗拔樁應(yīng)對抗浮，永久底板和上部結(jié)構(gòu)則在降水井封閉的情況下進(jìn)行施工。

3)前期施工范圍。如果車站先期進(jìn)行開挖，為保證盾構(gòu)掘進(jìn)通過車站過程中的施工安全和管片隧道的穩(wěn)定，基坑開挖深度需嚴(yán)格控制，要保證隧道頂部最小預(yù)留5 m的覆土厚度(根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，淺覆土厚度一般不宜小于2/3洞徑)； 如果已經(jīng)開挖到自然水位以下，盾構(gòu)過站前側(cè)要停止開挖和降水，讓基坑內(nèi)水位自動(dòng)恢復(fù)或進(jìn)行回灌，保證盾構(gòu)掘進(jìn)通過時(shí)基坑內(nèi)外水壓自然平衡。

3.3 盾構(gòu)掘進(jìn)施工

本工程車站端頭洞門范圍內(nèi)地下連續(xù)墻采用玻璃纖維筋設(shè)計(jì)，盾構(gòu)可控制掘進(jìn)直接切削通過，并加強(qiáng)姿態(tài)控制和同步注漿，盾構(gòu)在車站內(nèi)正常掘進(jìn)通過。在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中要注意對降水井的保護(hù)，減小掘進(jìn)擾動(dòng)和注漿影響； 采用環(huán)寬1.5 m和1.2 m的管片對洞門管片端面里程進(jìn)行調(diào)整，并按設(shè)計(jì)要求盡量保證與端頭墻內(nèi)表面基本平齊。在盾構(gòu)隧道掘進(jìn)完成后，對車站端頭處1環(huán)和外部3環(huán)管片進(jìn)行加強(qiáng)二次注漿，以徹底封堵地下水通道。另外，利用車站連續(xù)墻或降水施工可為盾構(gòu)刀具檢查和更換提供便利。

3.4 車站后期施工

整個(gè)區(qū)段掘進(jìn)完成后，對車站范圍隧道內(nèi)的所有管線、軌道進(jìn)行拆除，最后在隧道內(nèi)車站兩端砌筑1 m高的擋土墻，防止車站管片破除時(shí)泥漿及渣土流入隧道內(nèi)。隧道清理完成后，車站開始降水并進(jìn)行土方開挖作業(yè)，開挖至隧道頂部后，在隧道頂部破除部分管片，形成開口并向隧道內(nèi)填筑基坑開挖的渣土，然后進(jìn)行簡單的推平壓實(shí)； 回填高度至隧道管片內(nèi)1/3處時(shí)使用挖掘機(jī)等設(shè)備對管片進(jìn)行保護(hù)拆除(可做后續(xù)區(qū)段負(fù)環(huán)或車站內(nèi)管片)或直接破除。車站開挖過程中應(yīng)先從兩端頭開挖，以檢查管片與端頭連續(xù)墻之間是否存在滲漏水，如有應(yīng)及時(shí)進(jìn)行注漿處理。車站開挖到底后，按設(shè)計(jì)設(shè)置抗浮設(shè)施，并及時(shí)完成封底混凝土板的施工； 封底混凝土板完成后停止降水，最后按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐層完成車站主體結(jié)構(gòu)施工，車站后期施工基本不受區(qū)間隧道施工的影響。具體車站后期施工現(xiàn)場如圖6所示。

(a) 先隧后站隧道管片開口回填

(b) 先隧后站隧道管片破除施工

(c) 車站封底混凝土板施工

(d) 車站洞門端墻施工

4 先隧后站施工實(shí)施效果

4.1 前期邊界條件及環(huán)境因素

紅線項(xiàng)目先隧后站施工區(qū)間總體順序?yàn)椋?4臺盾構(gòu)從Galei Gil始發(fā)井始發(fā)，分別向Carlibach車站與Ben Gurion車站方向掘進(jìn)，其中，Galei Gil—Carlibach區(qū)段盾構(gòu)依次穿越Arlosorov、ShaulHamelech和Yehudit 3座車站；Galei Gil—Ben Gurion區(qū)段盾構(gòu)依次穿越Abba Hillel和Bialik 2座車站。

Galei Gil始發(fā)井為既有始發(fā)井，盾構(gòu)設(shè)備制造完成后可隨時(shí)進(jìn)場；Carlibach與Ben Gurion車站為2個(gè)盾構(gòu)區(qū)段到達(dá)吊出井，是后招標(biāo)另外標(biāo)段，開工時(shí)間較晚，提供吊出條件，時(shí)間不可控；各區(qū)段中間車站存在不同程度的場地移交滯后和施工干擾等風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 實(shí)際施工情況

通過綜合分析判斷認(rèn)為，本項(xiàng)目能否成功的關(guān)鍵在于先隧后站方案優(yōu)化能否得到落實(shí)。項(xiàng)目開工后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行大量說服和推介工作，使得優(yōu)化方案最終落地。按優(yōu)化方案重新進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)，修訂了項(xiàng)目的基準(zhǔn)計(jì)劃，并上報(bào)監(jiān)理工程師和業(yè)主批準(zhǔn)，嚴(yán)格實(shí)施計(jì)劃管理和里程碑考核。

工程施工中，一方面，抓緊盾構(gòu)進(jìn)場組裝和施工推進(jìn)工作；另一方面，加快車站前期場地移交和圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工作，使盾構(gòu)通過每個(gè)車站前車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)都已經(jīng)完成封閉。

針對Galei Gil始發(fā)井共組織4臺盾構(gòu)，場地狹小，盾構(gòu)組裝始發(fā)按照2個(gè)月1臺進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)了連續(xù)掘進(jìn)，每臺盾構(gòu)利用約1年的時(shí)間先后完成了整個(gè)區(qū)段的掘進(jìn)工作，并同步進(jìn)行了區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道施工。因?yàn)镃arlibach與Ben Gurion車站為后期招標(biāo)開工標(biāo)段，通過協(xié)調(diào)，在車站完成端頭連續(xù)墻后，盾構(gòu)主機(jī)掘進(jìn)進(jìn)入2車站端頭內(nèi)，等待車站開挖時(shí)實(shí)現(xiàn)與管片隧道分離，進(jìn)行主機(jī)拆除，盾構(gòu)后配套退回至始發(fā)井拆除。盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)車站內(nèi)情況見圖7。

4.3 總體施工分析

根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際環(huán)境因素和工程特點(diǎn)，整體上都非常適合采用先隧后站施工，尤其是后面2個(gè)區(qū)段。雖然先隧后站方案存在管片和掘進(jìn)成本增加、土方開挖施工中斷等問題，但可以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)連續(xù)快速掘進(jìn)，總的掘進(jìn)時(shí)間大大縮短。施工中通過調(diào)整施工組織，節(jié)省了工程總體施工工期，加快了工程進(jìn)展?？傮w而言，先隧后站施工具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。

1)符合工程實(shí)際，可降低技術(shù)難度和造價(jià)。原設(shè)計(jì)車站施工和過站方案比較理想化，實(shí)際施工中存在較大難度。優(yōu)化后的施工方案更為實(shí)事求是，降水開挖和干式封底施工工藝更加成熟，技術(shù)方案更加安全可靠。2個(gè)盾構(gòu)區(qū)段共減少了20次的到達(dá)接收和二次始發(fā)、10次端頭加固和過站施工，降低了盾構(gòu)施工的技術(shù)難度和過站成本。經(jīng)測算，先隧后站方案增加的主要費(fèi)用(單條隧道)有： 管片費(fèi)用230萬元，掘進(jìn)費(fèi)用190萬元，管片拆除費(fèi)用65萬元，共計(jì)485萬元。原過站方案費(fèi)用(單條隧道)為： 端頭加固400萬元，接收措施費(fèi)用150萬元，過站費(fèi)用200萬元，二次始發(fā)費(fèi)用180萬元，共計(jì)930萬元(不計(jì)算過站2個(gè)月其他間接費(fèi)用)。先隧后站車站內(nèi)管片隧道施工和拆除增加的成本只相當(dāng)于原過站方案相關(guān)措施費(fèi)用的一半。

(a) Galei Gil始發(fā)井盾構(gòu)施工照片

(b) 終點(diǎn)接收車站開挖盾構(gòu)剝露照片

2)減少界面交叉，簡化組織管理。車站施工和盾構(gòu)掘進(jìn)是由2家松散型聯(lián)營體企業(yè)分別施工，施工組織管理水平和理念存在較大差別，按當(dāng)?shù)氐墓芾硪?國際上常規(guī)要求)，2家單位施工界面要清晰。先隧后站方案能最大限度地減少界面交叉，避免眾多高風(fēng)險(xiǎn)交叉作業(yè)，使得隧道與車站工程施工更加獨(dú)立，降低施工組織管理難度。

3)降低工程安全風(fēng)險(xiǎn)。先隧后站施工方案不僅減少了大量的盾構(gòu)接收、始發(fā)和過站等盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)，降低了車站的水下施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，而且大大減少了車站與盾構(gòu)的交叉界面和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，在最大程度上降低了工程的總體安全風(fēng)險(xiǎn)。

4)發(fā)揮綜合優(yōu)勢，加快工程進(jìn)展。根據(jù)現(xiàn)場始發(fā)井已經(jīng)先期施工完畢并提供的工程特點(diǎn)，中方企業(yè)充分發(fā)揮TBM設(shè)備制造周期短和強(qiáng)力技術(shù)支持的優(yōu)勢，快速組織TBM設(shè)備制造和前期準(zhǔn)備工作，達(dá)到了盾構(gòu)提前到場和盾構(gòu)連續(xù)快速掘進(jìn)的要求，按計(jì)劃順利完成了區(qū)間掘進(jìn)任務(wù)；車站施工時(shí)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)充分發(fā)揮在場地協(xié)調(diào)和計(jì)劃管理方面的管控優(yōu)勢，保證了車站用地和施工按節(jié)點(diǎn)時(shí)間移交完工。通過全過程的計(jì)劃管控，加快了項(xiàng)目的整體進(jìn)展，保證了工程提前交付。

5 結(jié)論與建議

1)先隧后站方案更加適合以色列特拉維夫紅線項(xiàng)目的工程特點(diǎn)，施工順暢，可降低工程成本和措施費(fèi)用，有效降低紅線項(xiàng)目整體工期滯后的風(fēng)險(xiǎn)；土建標(biāo)的提前交付，創(chuàng)造了以色列大型復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目提前交付的先例，使項(xiàng)目獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2)先隧后站施工方案在以色列特拉維夫紅線項(xiàng)目的成功實(shí)施，為后續(xù)類似工程項(xiàng)目的建設(shè)提供了較為全面的技術(shù)思路，但也需要設(shè)計(jì)人員最好能提前按此技術(shù)思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并事先通過環(huán)境評估等工作。

3)需要進(jìn)一步研究優(yōu)化先隧后站工況下的車站端頭墻結(jié)構(gòu)和受力形式，優(yōu)化車站內(nèi)管片隧道的管片結(jié)構(gòu)、注漿材料及施工工藝等。建議合理降低端頭墻厚度及配筋、管片含鋼量及混凝土強(qiáng)度(包括車站管片二次利用)和注漿材料指標(biāo)等，以減少先隧后站施工方案的工程成本和措施費(fèi)用。

4)建議進(jìn)一步加強(qiáng)車站配合盾構(gòu)掘進(jìn)施工的相關(guān)技術(shù)研究，例如： 利用端頭墻、車站降水或基底加固等措施為盾構(gòu)開艙作業(yè)提供方便。