浅谈新建地铁隧道下穿既有地铁施工技术

浅谈新建地铁隧道下穿既有地铁施工技术

黄彩倩

粤水电轨道交通建设有限公司广东省广州市510000

摘要：随着对交通建设方面的需求量增加，地铁隧道开始呈现大规模的建设状态，相应的线路交叉和换乘问题也随之而来。城市在新建地铁的过程中，难免会遇到新旧隧道发生重合的问题，本文主要探讨了新建地铁隧道下穿既有地铁的施工技术，仅供参考。

关键词：地铁建设；下穿施工；技术

1、地铁隧道下穿既有地铁的施工技术

在进行隧道下穿的工程建设当中，最重要的施工技术就是对既有地铁进行加固处理，避免在进行隧道下穿的施工过程当中既有地铁出现变形现象。在进行加固处理的时候，首先要对钢轨进行加固处理，可以利用护轨修建以及规矩拉杆的办法来进行轨道控制，避免在进行修建时出现轨道变形。另外在进行下穿轨道修建的时候有可能会引起既有轨道出现钢轨和轨道床体之间的连接处出现间隙，致使轨道不平。为了避免这种情况的发生，一定要将这种空隙进行填实，保证轨道的平稳状态。同时要注意在进行下穿轨道的建设中，还有可能会出现变形缝位置发生不均匀的沉降，所以有必要对轨道的底板进行加固控制，可以采用扣轨梁来完成。

除了对既有地铁在各个零件设施方面的加固，对于既有地铁的结构加固也是十分重要的，常见的加固方法主要是袖阀管止浆墙以及WSS加固两种加固技术。前者加固主要是首先进行钻孔，其次进行下管，之后是对一序注浆孔进行注浆处理，接着对二序注浆孔进行注浆处理，最后进行封孔以及灌浆。后者加固方法的第一步依旧是进行钻孔处理，之后设置喷浆孔，然后进行横向喷射，然后进行喷浆处理，最后以二次横向喷射结尾。

2、工程实例

2.1工程概况

某市在进行修建地铁4号线的时候有标号“1”的隧道段落与既有地铁2号线进行交叉，需要修建下穿隧道。在开挖地铁隧道的时候主要采用矿山法，在进行结构修建的时候主要是运用马蹄形复合式衬砌方法。2号线路的轨道的外顶与外底之间的标高之间相差的距离是1.07m，而该线路的二衬结构主要是素混凝土，周边墙体已经出现裂缝。

2.2讨论进行方案选择与制定

相关的专业人员对此进行详细的研究讨论，并通过模拟计算对其进行分析，最终决定4号线的初支顶部与2号线的初支仰拱之间为零接触，对上下两条隧道之间的隔土层进行剥离，以此来实现两条线路零距离的紧密贴合。在进行开挖支护前主要采用WSS加固技术，来提高新建隧道前方土体的承载力，以此来保证在施工过程中不会发生变形和沉降，保障新建隧道运营的安全性。

2.3利用WSS加固的方法进行轨道结构加固

对施工场地的地质情况进行科学分析后，选用WSS加固技术进行地层加固，增加土体的承载能力，在进行施工之前，首先要封堵掌子面并且与钢架全断面进行连接处理。之后再上面覆盖双层钢筋网，然后在喷射混凝土进行封堵。在2~3h之后就可以开始进行混凝土喷射。在隧道当中建造钻机平台可以实现钻机的灵活移动，控制放射孔保证其8~100°的角度范围，钻杆与拱顶的距离在0.5~2m之间。做好这些准备工作，就可以根据WSS加固技术的具体实施方案步骤，按部就班的进行隧道加固处理。

2.4进行支护挖掘和二衬施工

在开展支护挖掘工作的时候，首先要把长方形断面分层六个部分，并且控制各个部分之间的间隔保持在5m左右。对于小导孔的施工采取台阶法保留核心土，然后进行超前注浆加固施工，利用钢架网进行支护，在稳定性能不足的局部区域可以对掌子面实行注浆封闭。在开挖过程中最好利用分块闭合的施工方式分大为小，避免沉降现象发生。另外在进行二衬施工的时候要注意背后注浆的过程有时可能会出现浇筑不满的情况，这种情况的发生往往会在初步支护当中形成大的空隙。为避免这样的情况发生，可以在进行背后注浆之前在需要进行背后注浆处理的部分预埋注浆管，并且在进行二衬施工要先进行水泥砂浆的压浆处理，再用水泥浆进行二次注浆。

3、WSS加固技术的施工方法及要点

(l)钻孔。在钻孔时，要特别注意对钻杆角度和钻进深度的有效控制，按照规定的配合比来配置浆液，在配置完成后，在对凝固时间的可靠性进行严格检查，再进行喷射注浆。

(2)配浆。喷入管直径为42mm，将管内混合器安装在喷入管的末端，将浆材进行混合。当达到之前设定好的深度时，内管的喷气孔将会关闭，来进行横喷射。通过注浆泵把浆液分别压入内、外管，并在二重管末端的混合室器内进行混合，滤网在水平方向实行喷射，确保浆材能够浸透到地层中。

(3)设置喷浆孔。先用清水把在混合器中的喷浆冲洗干净，再利用钻孔机把喷入管设置到地下，控制喷入孔之间的间距为30一50cm。

(4)横喷射。将喷入管设置到地下后，把端点关闭掉再实行横喷射的切换。喷射量为每分钟15~20L，如果场合比较特殊的话，可根据实际需要，将其控制在10L/min左右。

(5)喷浆。在喷射注浆时，要注意调整注浆的压力，将其控制在0.3一0.5MPa实现水平渗透;在阶梯回抽喷射时，每步喷浆应控制在20-30cm。在完成一、二次喷射切换后，再实行复合喷射。二次喷射所使用的材料具有低私性、凝胶时间较长的特点，是一种浸透性浆材，可以使用压力喷射到土质颗粒间，且保持均匀，有利于降低对周边建筑物的影响;一次喷射属于限制喷射，二次喷射属于渗透喷射，浆材不会溢出喷射范围，有效的保护了地下环境不受污染。

4、进行支护挖掘和二衬施工

在开展支护挖掘工作的时候，首先要把长方形断面分层六个部分，并且控制各个部分之间的间隔保持在5m左右。对于小导孔的施工采取台阶法保留核心土，然后进行超前注浆加固施工，利用钢架网进行支护，在稳定性能不足的局部区域可以对掌子面实行注浆封闭。在开挖过程中最好利用分块闭合的施工方式分大为小，避免沉降现象发生。另外在进行二衬施工的时候要注意背后注浆的过程有时可能会出现浇筑不满的情况，这种情况的发生往往会在初步支护当中形成大的空隙。为避免这样的情况发生，可以在进行背后注浆之前在需要进行背后注浆处理的部分预埋注浆管，并且在进行二衬施工要先进行水泥砂浆的压浆处理，再用水泥浆进行二次注浆。

5、监控量测

监测项目的主要内容就是实现对地表和洞内的有效监测，在该新建隧道工程中，相关的监测数据表明:地表最大点位的沉降值是1.5mm，拱顶的最大沉降值是0.5mm，净空收敛的最大值达到0.6mm，远远达不到规定的极限沉降值。由此可见，该工程的施工处于较为安全稳定的状态。

6、隧道穿越既有线注意事项

隧道穿越既有线的核心问题是如何控制既有线结构的变形量和变形速率（防止灾难事故发生），因此从研究思路上可以采取以下三种方法：①结构托换，即通过托换手段对既有结构进行预支护，如美国波士顿中央交通主动脉公路隧道工程穿越既有地铁线时使用了此方法。②减小开挖断面，即在满足工程要求的条件下尽量减小隧道断面，或将大断面隧道分解成小断面。③隧道分部开挖，即将大断面隧道分多次开挖完成，从而减小对既有结构的扰动和变形。

7、结语

在社会的不断进步和发展中，地铁工程的建设有利于促进城市经济的发展，但随着中大城市地铁线路的不断增加，新建地铁隧道下穿既有地铁施工的现象也在不断增多。在这种情况下，就严格要求新建隧道施工的工作人员，能够深入了解工程的实际情况，并掌握新时期发展下新的施工技术和施工工艺，制定并实施最有效的施工方案，以此来推动地铁工程的进一步发展。

参考文献

[1]衣绍彦.新建地铁隧道下穿既有地铁施工技术[J].城市建设理论研究:电子版，2013(17):56-57

[2]郑世兴.试论新建地铁隧道下穿既有地铁施工技术[J].低碳世界，2015(2):248-249