新建地鐵車輛段下穿既有地鐵施工技術

劉鵬

摘 要：地鐵工程屬于城市的基礎性建設，給人們的出行帶來極大的便利，并且在城市實現(xiàn)節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。目前，我國有很多城市都建有城市地鐵，但是在運行過程中，有些舊的地鐵工程已滿足不了現(xiàn)代經濟發(fā)展的需要，因此需要進行新的地鐵工程建設，在這個過程中，可能會遇到新舊隧道重合的問題，本文將對新建地鐵車輛段下穿既有地鐵施工技術進行探討。

關鍵詞：新建隧道;下穿地鐵施工技術

隨著我國經濟的發(fā)展，國家加大了對交通建設的投資力度，許多大中城市都將地鐵工程建設作為推動城市經濟發(fā)展的重要措施。

一、工程概況

某城市地鐵6號線垂直下穿地鐵4號線盾構隧道。4號線為既有區(qū)間盾構隧道，單線隧道直徑為6 m;6號線暗挖段采用了單線單洞馬蹄形斷面、復合襯砌結構，隧道埋深16.6～20.32 m。下穿段6號線區(qū)間隧道拱頂與既有4號線盾構隧道結構仰拱的凈距約2.61 m。該區(qū)域內地層主要為圓礫卵石層、中粗砂層。

二、施工過程

本隧道施工采取B區(qū)基坑為先導，兩端基坑相適時接應，盡可能實現(xiàn)相同工序平行展開，不同部位流水作業(yè)。為嚴格控制地鐵隧道結構變形，徹底解決地鐵隧道上浮的問題，更好地保護地鐵隧道，基層加固采取從地面直接施工，隧道B區(qū)基坑采取控制性拉槽分段放坡開挖、預留2m厚人工清底并及時施作地鐵隧道抗浮結構體系的方法進行施工。基坑開挖完成后，及時施工隧道主體結構并回填，施工全程進行嚴密監(jiān)測并及時反饋指導施工，同時定期向地保辦上報隧道變形情況。具體施工步驟為：

（1）首先在電力管廊及地鐵隧道兩側沿地鐵隧道方向K0+477.805和K0+526.553處施作兩排鉆孔灌注樁。然后施作兩端雙排咬合旋噴樁，完全封閉基坑。并對電力管廊、地鐵隧道區(qū)間范圍全斷面注漿。

（2）從第二塊混凝土板中線開始，分段向兩邊分臺階放坡開挖。當開挖到底后，及時進行抗浮錨桿與鋼筋混凝土壓板的施工，架設空間桁架支撐結構。并對邊坡進行噴錨支護，施作護坡平臺段抗浮結構。

（3）施作隧道主體結構及防水施工。最后隧道頂板范圍內堆載預壓，回填至設計路面。

三、施工保護措施

1采用回旋鉆機施工鉆孔樁

隧道B區(qū)圍護結構采用φ120cm的灌注樁，由于地鐵隧道結構對震動比較敏感，如采用傳統(tǒng)的沖孔樁機施工方法會產生沖擊震動，勢必引起隧道結構開裂，導致安全隱患。為保證地鐵結構安全，采用回旋鉆機進行鉆孔灌注樁的施工。該方法采用鉆機旋轉切削土巖，泥漿循環(huán)排渣，不會產生沖擊震動，成樁施工質量有保證，滿足對地鐵隧道的安全保護要求。

2袖閥管全斷面注漿

為防止基坑開挖后軟弱地基對地鐵隧道的影響，采取在B區(qū)地鐵隧道結構邊線外對地鐵隧道進行全斷面注漿加固處理，注漿范圍：平面范圍為距地鐵隧道左（右）線之間結構邊線外1.5m全部土體，地鐵隧道結構邊線外側1.5～5m以內的土體;立面范圍為隧道基底至基底下12m。注漿施工在地面進行，采用袖閥管注漿，單根管長16m，注漿管間距為100cm×100cm，梅花形布置，采用分段后退式注漿方式。

3基坑開挖與鋼桁架支撐施工

基坑開挖在地表注漿加固施工完后進行，采用沿隧道中線拉槽開挖，對稱分段刷坡方式進行施工，減少每次開挖量，防止因大面積開挖隧道上覆土體而引起地基反彈，造成地鐵隧道變形。采用兩臺挖掘機沿隧道中線放坡拉槽開挖，采用分層分段開挖，底槽開挖寬度控制在8m以內，放坡開挖坡度為1：1.5，開挖盡量采用輕型挖掘機，必要時采用人工開挖，防止重型設備集中荷載壓壞地鐵隧道。隨著開挖到底后及時組織地鐵隧道抗浮結構壓頂保護施工，壓頂保護施工完成后繼續(xù)沿隧道橫向對稱分段刷坡，基坑開挖時加強對地鐵隧道的監(jiān)控量測，及時進行監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析，反饋指導施工，確保處于可控狀態(tài)。由于隧道B區(qū)基坑受電力管廊和地鐵線的影響，無法設置中立柱，鑒于該基坑跨度較大，設計采用鋼管支撐、鋼桁架支撐體系。支撐體系施工時，先將鋼托盤焊裝在提前預埋于冠梁內的鋼板上，然后采用2臺80T履帶吊車將組裝好的單根φ600mm，t=14mm的鋼管支撐吊裝就位，再采用φ299mm，t=6mm鋼管將相臨的兩根鋼支撐焊接為一組。每組鋼支撐和它們之間連接的φ299mm鋼管共同組成空間桁架。由于隧道B區(qū)基坑受電力管廊和地鐵線的影響，無法設置中立柱，鑒于該基坑跨度較大，設計采用鋼管支撐、鋼桁架支撐體系。支撐體系施工時，先將鋼托盤焊裝在提前預埋于冠梁內的鋼板上，然后采用2臺80T履帶吊車將組裝好的單根φ600mm，t=14mm的鋼管支撐吊裝就位，再采用φ299mm，t=6mm鋼管將相臨的兩根鋼支撐焊接為一組。每組鋼支撐和它們之間連接的φ299mm鋼管共同組成空間桁架，如圖3所示。

4抗浮錨桿與鋼筋混凝土壓板施工

為解決地鐵隧道抗浮問題，在隧道節(jié)段基底設置抗浮錨桿和鋼筋混凝土壓板，對地鐵形成保護框架，限制其變形。錨桿采用直徑Φ32mm@100cm，單根長度均為12米，整個基坑底共設4塊壓頂鋼筋混凝土板，每塊板兩端各設5根錨桿，共40根。錨桿成孔直徑為φ80mm，注漿材料采用42.5R普通硅酸水泥，水泥漿的水灰比不大于0.45。抗浮錨桿施工完成并檢測合格后，在圖2抗浮錨桿與鋼筋混凝土壓板縱剖面圖基底設置鋼筋混凝土壓板，將地鐵隧道兩側的錨桿與壓板聯(lián)為一體，防止基底土體回彈造成地鐵隧道上浮。鋼筋混凝土壓板設計為11500mm（長）×5000mm（寬）×500mm（厚），橫縱面鋼筋均采用Φ25mm@100mm布置，拉筋采用Φ14mm@300mm×300mm布置，板混凝土設計為C30普通混凝土，采用現(xiàn)澆法施工。

5主體結構施工

隧道B區(qū)主體結構待土方開挖及鋼筋混凝土壓板施工完成后，在混凝土壓板上重新鋪設墊層混凝土再進行施工，隧道結構與混凝土壓板為即獨立又相互作用的聯(lián)合受力體。隧道B區(qū)主體結構分為二段，即跨電力管廊段和跨地鐵隧道段，按“水平分段、豎向分層、逐層由下往上平行順筑”施工。結構按先底板、后側墻、再換撐及頂板的順序進行組織。采用人工現(xiàn)場綁扎鋼筋，大塊定形鋼模和滿堂支架立模，商品混凝土泵送入模。防水施工、鋼筋制安、模板腳手架架設、混凝土澆筑等施工項目按工序施工的先后順序配合結構施工平行進行。

6監(jiān)測措施

由于隧道基坑距地鐵既有線隧道較近，在基坑開挖施工期間可能會對既有線隧道產生一定的影響。為了解施工期間對既有線的影響程度，確保既有線隧道的結構安全，需對既有隧道進行全過程的監(jiān)控量測，通過及時反饋、分析監(jiān)測信息來指導現(xiàn)場施工，做到信息化施工。根據(jù)設計文件以及相關規(guī)范，結合類似工程中的施工及監(jiān)測經驗，兼顧監(jiān)測方便、快速，能夠準確指導施工，確定地鐵隧道的監(jiān)測項目及頻率。

四、結語

本文介紹了下穿某地鐵4號線區(qū)間盾構隧道的6號線暗挖段施工技術，闡述了合理有序的施工過程，并詳細介紹了施工過程中采取的一系列施工保護措施。當新建隧道工程上跨既有地鐵隧道時，為降低施工工程對既有地鐵隧道的不利影響，保證地鐵隧道的安全，可采用回旋鉆機施工鉆孔樁、袖閥管全斷面注漿、分層分段開挖基坑、鋼桁架支撐體系、抗浮錨桿及鋼筋混凝土壓板等一系列措施來實現(xiàn)。

參考文獻：

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