摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，地铁工程建设越来越多。在建地铁线路隧道下行穿越既有线路存在着施工安全风险，自动化监测是准确地了解在建线路对既有线路工程结构变形的有效手段和定量分析方法，确保既有线路的结构安全。本文以某市在建地铁11号线盾构区间隧道下穿5号线既有线路地铁车站施工为例，对该车站的结构变形情况进行监测和分析，实行信息化施工监测，及时调整和优化盾构掘进参数，严格控制车站的变形量，有效保障了隧道顺利下穿通过，为同类工程施工提供可借鉴的经验。
关键词：城市轨道交通；自动化；监测；盾构
引言
现阶段，人们对地铁工程环境与建设质量提出的要求有不断提升的趋势，这提示地铁工程在建设期间，在确保质量安全的基础上，还需加强对下穿隧道施工过程安全性。在这样的背景下，隧道下穿扩大基础桥梁施工技术被提出并开始使用。为了及时了解和掌握下穿隧道施工过程对既有线路的风险影响，自动化监测是行之有效的手段和定量分析方法，同时由于减少了监测人员进入既有线路轨行区作业频次和时间，也降低了对既有线路安全风险的影响。
1重要性分析
在我国城市化进程高速发展的背景之下，我国的城市建设无论在规模还是在数量上均获得了前所未有的突破。城市的快速发展带动了城市周边地区的人口迅速向城市区域聚集，这不仅为城市经济的进一步发展打下了良好的基础，更对城市造成了较大的住房压力和交通压力。正因如此地铁交通成为了我国各大城市丰富交通网络的有效途径，地铁交通可以实现对地下空间的充分利用，缓和城市交通压力，方便城市居民日常出行。在建设地铁隧道的过程当中，下穿扩大基础既有地铁施工技术是关键的核心技术之一，由于该技术在我国的发展时间较短，因而其在实际应用的过程中存在较大的局限性，若施工单位存在技术应用不规范的情况下，不仅不会取得预期的技术应用效果，反而会带来一定的负面影响。由此可见，加强对于地铁隧道下穿扩大基础施工技术的研究，对于加快我国地铁事业的建设速度及质量有着一定的现实意义。
2工程概况
某市在建地铁11号线某盾构区间隧道下穿5号线既有线路地铁车站，该车站为地下二层结构，结构形式为框架结构，车站围护结构型式为桩+内支撑，围护桩嵌固深度为4.0m，围护桩为22根直径Φ1200mm的钢筋混凝土灌注桩，区间隧道与车站底板竖向净距为2.68m，区间隧道与底板下翻梁竖向净距为1.39m，围护桩侵入盾构隧道最长约1.31m，区间隧道与车站的位置关系如图1所示。设计要求盾构穿越的过程中，对与盾构隧道冲突的围护桩进行磨桩处理。
3自动化监测
3.1成立穿越领导小组
成立穿越领导小组和工作小组，加强对穿越工作的领导；增加富有施工经验的、责任心强的优秀施工人员。在穿越施工前对全体施工人员进行全面详细的技术交底，切实落实各项技术措施。在穿越施工时，24h有人值班，随时监测地铁运营线路的沉降情况，并将情况及时向领导小组汇报。
3.2工程风险与铁路控制标准
在地铁工程施工期间地表沉降问题易于控制，处于运营状态的地铁对地表沉降表现出较高的敏感性，故而研究相对合理的盾构结构。若经检测，发现沉降量超过铁路行业既定的沉降标准，那么，施工操作会造成地表出现不同程度的移位和变形量，情节严重时会导致整体轨道沉降或者不同区段轨道的沉降显现较明显，前后凸凹不平会损伤铁路设备设施的性能，为铁路运营过程埋下安全隐患。故而，在对盾构结构施工前，一定要全面检查施工方案与机械设备，借此方式保证地铁铁路运营过程中结构的相对稳定性，铁路运营轨道运行也无异常。
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3.3监测工作基点及监测点布设
监测基准点布置在隧道影响区以外，各测站点和工作基点布置在地铁隧道中。测站点应以强制对中托架的形式布设在隧道侧壁，同时设置4个工作基点以校核测站点。安装于测站点的全自动全站仪与监测系统机房建立通讯联系，由机房控制全站仪对校核点和变形点按一定的顺序进行逐点扫描、记录、计算及自校，并将测量结果发送至机房入库存储或并进行整编分析。监测断面自影响范围中心起，在主要影响区内的断面间距为5m，在次要影响区内的断面间距为10m。每个橫断面底板上布设1个监测点，车站侧墙位置布设1个监测点，站台板靠近线路中线一侧布设1个监测点。
3.4管片竖向位移和净空收敛
管片竖向位移和净空收敛监测点布设：在主要影响区内的断面间距为5m，在次要影响区内的断面间距为10～30m。每个横断面各布设1个竖向位移监测点和1对净空收敛监测点。管片竖向位移可采用全站仪三角高程测量方法施测，每次照准监测点，正倒镜各观测1次，取其平均值作为当期测量结果。管片净空收敛采用数显收敛计施测，每次施测前先检查洞内收敛测点有无损坏、松动并将测点灰尘擦干净。打开收敛计钢尺摇把，拉出尺头挂钩勾住测点，将收敛计拉至另一端测点，并把尺架挂钩勾住测点，选择合适的尺孔，将尺孔销插入，用尺卡将尺与联尺架固定。调整调节螺母，仔细观察，使收敛仪观测窗口上的刻线位于张力窗口内标尺上的两条白线之间，每次应一致，以窗口上的刻线为基准线。记下钢尺在联尺架端时的基线长度与数显读数。为提高测量精度，每条基线应重复测量3次取平均值。当3次读数极差大于0.05mm时，应重新测试。
3.5工程风险与铁路控制标准
以往大量的施工实践表明，盾构结构对地层形成的影响相对较小，在地铁工程施工期间地表沉降问题易于控制，处于运营状态的地铁对地表沉降表现出较高的敏感性，故而研究相对合理的盾构结构。若经检测，发现沉降量超过铁路行业既定的沉降标准，那么，施工操作会造成地表出现不同程度的移位和变形量，情节严重时会导致整体轨道沉降或者不同区段轨道的沉降显现较明显，前后凸凹不平会损伤铁路设备设施的性能，为铁路运营过程埋下安全隐患。故而，在对盾构结构施工前，一定要全面检查施工方案与机械设备，借此方式保证地铁铁路运营过程中结构的相对稳定性，铁路运营轨道运行也无异常。
4技术应用建议分析
在应用隧道下穿扩大基础既有地铁施工技术，施工单位需要基于施工区域的实际情况，对施工人员进行有序的技术培训。在培训的过程当中，施工单位需不仅仅要确保施工人员具有基础的理论知识，更要从实践工作当中获取工作经验，从而通过理论知识与实际经验的有效结合来实现自身专业技能的提升。只有当施工人员充分了解到了隧道下车穿扩大基础施工技术的原理及操作流程，才能在实际施工的过程当中规范自身的技术应用行为，保证技术应用效果。同时施工单位还应当注重对施工人员责任感的养成，确保其可以在实际工作过程当中体现认真负责的态度和职业精神，认真完成各项基础的施工任务。
结语
综上所述，在盾构隧道下穿既有车站施工期间，对该车站的结构变形情况进行自动化监测和分析，实行信息化施工监测，及时调整和优化盾构掘进参数，严格控制车站的变形量，有效控制了盾构下穿施工的风险，确保盾构顺利地通过，为今后同类工程施工提供了可借鉴的经验。
参考文献：
［1］付丽丽，叶亚林，陈昊，程显峰，张斌.自动化监测技术在地铁隧道中的应用［J］.城市勘测，2012，6（12）：143-147.
［2］周山，付振华.广州地下铁道既有隧道的自动化监测方案［J］.科技咨询导报，2007（17）：34-36.
［3］包欢，徐忠阳，张良琚.自动变形监测系统在地铁结构变形监测中的应用［J］.测绘学院学报，2003（2）：76-79.
论文作者:张良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/3
标签：盾构论文; 隧道论文; 地铁论文; 结构论文; 线路论文; 车站论文; 铁路论文; 《基层建设》2019年第29期论文;