浅谈市政隧道上穿地铁既有线盾构区间施工技术

浅谈市政隧道上穿地铁既有线盾构区间施工技术

吴功安

北京中铁隧建筑有限公司天津300300

摘要：随着经济和交通行业的快速发展，地铁线路与市政道路下穿隧道之间相互交叉穿越现象越来越多，穿越过程中，新建市政道路隧道施工不可避免地会对地铁既有线盾构区间隧道产生影响，如何确保既有线盾构区间隧道正常运营、保证地层和盾构区间结构的安全稳定是安全施工的重点。对市政道路隧道上跨地铁区间盾构隧道的施工技术进行探讨，施工中对地铁既有线盾构区间隧道采取袖阀管沿盾构管片径向3m范围注浆加固地层，盾构区间隧道上方土体“分层、对称、条形、均匀”卸载，井点降水抗浮等技术确保盾构区间隧道的安全、稳定。

关键词：市政道路隧道；上穿地铁；既有线盾构区间；袖阀管注浆加固；井点降水；施工技术

引言

在城市轨道交通建设中，新建市政道路隧道穿越、临近既有构筑物是一种常见的情况，而市政隧道小净距、长距离斜交上跨地铁既有线盾构区间隧道施工实属少见，如何保证市政的道路隧道施工期间地铁既有线盾构区间的的安全性、稳定性是工程建设中的难点。

1工程简介

随着成都地铁飞速发展以及加快成网计划的实施，环线包围的布局模式扩张之后，随之而来的是不同地铁线路的交叉施工安全问题。杉板桥改造工程枫丹路下穿隧道35m框架段结构上跨8号线盾构区间，下穿隧道板底距8号线盾构区间管片顶部垂直距离约为1.4m。枫丹路下穿隧道框架段长度35m，宽度约为25m，设计为双向4车道。机动车隧道净宽14m=0.5m侧向净宽+13m（双二车道+两侧应急车道）+0.5m侧向净宽，非机动车道隧道净宽3.0m；机动车隧道与非机动车道之间地面辅道宽6.5m；非机动车道匝道纵坡7%，按照无障碍推行地道设计。为避免后期结构底板变形对盾构隧道产生影响，需要在设计基底高程即市政隧道的底板下方施工桩基、垫层、底梁及底板（在底梁与底板砼强度达到设计强度的85%后，需要对桩基内预埋的无粘结钢绞线进行张拉）。本工程总体施工顺序为：第1步开挖地铁盾构隧道顶6m以上的土体；第2步开挖隧道顶6m范围内的土体，在挖至离盾构隧道顶4m时，按照设计图纸进行桩基施工；第3步桩基施工，在穿越盾构隧道段采用旋挖钻机钢护筒全过程跟进成孔，同时在施工桩基时需要预先埋设桩基内的波纹管及钢绞线；第4步施做及底板，当底板砼强度达到85%的设计强度后，进行预应力施加；第5步底板后浇带浇筑。

2施工难点及对策

1）工序较多且衔接紧密：防水、钢筋绑扎、混凝土浇筑、桩基预应力放张等工序流水作业，对施工组织和作业水平要求较高，施工难度大。对策：超前统筹规划施工部署，合理编排施工工序，选用成熟队伍，提高作业水平。

2）施工安全和质量控制：模板和脚手架进行混凝土浇筑施工，机械设备吊运，施工安全隐患较大；分层分段浇筑主体结构，结构成型质量、防水质量控制均存在较大难度。对策：做好模板、脚手架和起重吊装等重点工序的安全控制工作，针对工序确定危险源和风险点，建立专项管理体系，落实管理责任到人，深入理解施工工艺作业标准，进行详细的作业交底，建立质量监督体系，确保施工质量。

市政道路隧道小净距上跨地铁既有线盾构区间隧道，地铁盾构区间隧道保护措施：

（1）市政下穿隧道支撑桩穿越盾构管片区域施工时，采用全护筒跟进方式，防止钻孔穿越盾构影响区域出现塌孔现象。

（2）盾构管片周边3m范围采用深孔袖阀管预注浆加固方式，袖阀管孔间距1.5*1.5m梅花型布置。为防止浆液扩散，在注浆区域两侧设置止浆墙。

（3）盾构隧道上方的土方开挖，采用分层抽条开挖，单次开挖宽度不超过6m。

（4）盾构隧道内部管片纵向采用14号槽钢进行连接，防止管片出现错台现象。

（5）盾构隧道内部在管片上方土方卸载过程中，同步实施压载、井点降水，抵抗地下水浮力。

（6）建立信息化动态监测体系，根据监测数据结果指导施工。加强信息控制管理制度，确保信息反馈及时准确

3市政道路隧道上穿地铁既有线盾构区间施工技术

3.1结构防水施工

本工程部分结构形成后长时间处于高压地下水中，解决好地下工程的防水问题是确保工程结构稳定和运营安全的关键。从地道结构和外观考虑，参照《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)有关防水等级标准规定，本工程防水等级设计为一级防水。

地下工程渗漏水大多发生在施工缝、变形缝、穿墙管及预埋件等细部构造部位，为了提高上述部位的防水功能，将防水方案从单一的防线提高到多道设防，根据不同部位的防水要求将防水卷材、预埋注浆管、遇水膨胀止水条等几种材料复合搭配使用，大大减少和避免了渗漏水状况。

3.2施工缝模板

1）侧墙采用木胶板，木胶板接缝贴海绵条，海绵条宽度以≥30mm为宜，粘贴海绵条距模板线2mm，使其模板压住后海绵条与线齐平，防止其海绵条浇入混凝土内。

2）木胶板施工要求如下：

①木胶板应整张直接使用，尽量减少随意锯割。

②每块木胶板与木楞相叠处至少要钉2个钉子。

③使用的钉子长度应为木胶板厚度的1.5～2.5倍。

④用于支撑模板的木楞不得选用已受潮、变形以及脆性的木材。

3）模板安装后仔细检查各构件是否牢固，固定在模板上的预埋件是否有所遗漏，安装是否牢固，位置是否准确，垂直度采用吊锤控制，要求模板安装的允许偏差是否在规范允许值以内，模板及支撑系统的整体稳定性是否良好，不留施工隐患。在浇筑混凝土的过程中，经常检查模板的工作状态，如发现变形、松动现象应及时予以加固调整。

3.3上穿段软弱地层加固与工艺控制

对地铁区间隧道沿线范围内软弱地层采用地面袖阀管注浆加固，改善软弱地层的密实度和承载能力，降低市政道路隧道上穿时扰动夹持土体所产生的附加应力。对盾构区间隧道结构外围3ｍ范围之内地层采用袖阀管注浆加固。地面袖阀管打设深度控制在管片结构外侧0.5ｍ，引孔采用循环钻，钻头改装为网格状，避免引孔时破坏隧道结构。严格控制注浆压力，袖阀管孔口注浆管分别安装精度为0.1ＭＰａ的压力表，注浆过程中出现压力异常，立即停止注浆，分析原因。

袖阀注浆的总体程序和施工注意事项

1)放线定位→小片区注浆试验→大面积注浆→质量检查。

2)注浆以注浆量控制为主，注浆压力只作为参考，注浆压力以水泥浆液能顺利注入为原则，在注入率大于10L/min的情况下尽可能采用较小的注浆压力，减小地面冒浆的可能性，因此注浆量按0.5～2.0Mpa控制。

3)注浆过程中，应对盾构区间管片、地面、周边建筑物、地下管线进行沉降、倾斜、变形和位移监测。

结语

地铁作为城市轨道交通的主流，其规划建设将逐步全面覆盖城市交通网络。市政道路隧道上跨结构施工前各项准备工作是盾构区间隧道安全的前提，应做好周边环境调查和既有线隧道结构的现状调查；建立完善管理组织机构；与各方联动，做好应急预案及应急演练。为实现市政隧道的安全施工、不影响既有线运营的目的，对类似市政道路隧道上跨既有地铁区间隧道施工提供了一定的参考价值。提高盾构区间隧道结构抗变形能力，减小是整整道路隧道施工对隧道夹持土体的扰动，避免了对既有地铁盾构区间线路运营的影响。施工过程中做好信息化监测，根据监测数据结果指导施工。

参考文献

[1]孙玉永，周顺华，向科，等．近距离下穿既有隧道的盾构施工参数研究［J］．中国铁道科学，2015．1002-1003.

[2]胡群芳，黄宏伟．盾构下穿越已运营隧道施工监测与技术分析［J］．岩土工程学报，2018.179-1560.

[3]徐干成，李成学，王后裕，等．地铁盾构隧道下穿京津城际高速铁路影响分析［J］．岩土力学，2018．