中铁七局集团第五工程有限公司 河南郑州 450000
摘要：随着城市化进程不断加快，城市轨道交通规模不断扩大，新建地铁线路常与既有地铁结构之间相互影响，近距离甚至“零距离”穿越既有结构的建设问题突出，其设计和施工难度大。然而，新建浅埋暗挖隧道的施工不可避免要引起邻近既有地铁隧道结构和轨道结构的变形和内力增加，超过其承受能力或允许值时，就可能引起结构破坏，甚至危及列车运营安全;在既有线正常运营的情况下顺利地完成施工，并确保运营和施工安全是该类工程所面临的重要技术难题。因此，新建浅埋暗挖隧道近距离下穿既有地铁隧道施工时，必须采取科学的方案和有效措施以减小新建隧道周围土体和既有地铁结构的变形，不仅要保证工程自身安全，同时还要保证不对既有结构造成破坏性影响，确保既有地铁的安全运营。
关键词：暗挖区间隧道；下穿既有；地铁施工
1下穿既有线施工方案主要技术措施
随着施工的建设，在下穿既有地铁线的过程中，还需要掌握一定的施工技术，注意施工技术应该满足关键点的要求，基本上可以分为三点。首先是在地层加固的过程中，主要采用了自进式的锚杆，共设置两排，每排之间以及相互之间的距离需要得到一定的控制，在完成施工以后，应该加强焊接与锁定，在此基础上将钢筋绑扎在一起，才能浇筑混凝土，这样就能够构成一个相对完整的结构体系，保证在开挖过程中起到阻隔与抵抗的能力，更好地适应地层应力在上移过程中造成的损失。其次是在开挖的过程中，应该对地层系统进行注浆，在车站下穿的过程中主要对有线段采用了CRD的施工方法，这种施工一共在隧道的左右两侧进行了12道作业步骤，并且从现场的实际情况出发，在注浆的过程中，需要采用同步跟踪的方式进行注浆，这样才能起到有效的补偿作用。
2工程难点及应对措施
2.1工程难点
新建暗挖隧道下穿既有4号线福民站属于一级风险。主要存在如下难点:①新建暗挖隧道与既有运营车站零距离穿越对施工技术的要求高。②对变形控制的要求高。既有车站由香港铁路有限公司运营，按照运营方检测指标，既有车站结构绝对变形量控制值≤10mm，轨道变形量控制值≤3mm，差异变形控制值≤4mm/10m。③安全风险高。两隧道轮廓线净距约9m，两隧道间有约3m岩土体，位于两隧道注浆加固止浆墙范围之外，容易对隧道施工和既有车站造成安全影响；④注浆要求高。下穿段注浆既要保证注浆加固效果，又需控制注浆压力，以减小对既有车站结构的影响。
2.2应对措施
1）变形控制。①对既有结构采用24h远程自动化监测，并对监测数据及时搜集整理，动态分析，用于指导施工。②为了减小施工对既有车站结构的影响和确保开挖面稳定，开挖前应进行超前注浆对开挖面前方土体进行加固。③分序分部开挖，并保证开挖步距，及时封闭成环施作初期支护。④拱架安装时，严格控制其轮廓尺寸，在顶部空隙处采用钢楔子加固，确保与4号线车站底板密贴牢固;用锚杆锁脚固定，防止其发生沉降或移位。⑤及时进行初期支护背后回填注浆，并根据监测情况，及时进行补偿注浆。⑥施作二次衬砌、拆除临时支撑时应根据监测数据分段进行，并控制拆除分段长度。⑦二次衬砌采用封顶工艺解决顶板混凝土密实度和空洞问题，保证质量。2）安全控制。下穿段先进行右线隧道施工，等右线开挖初期支护完成后，再通过右线对左右线间约3m岩土体进行超前注浆加固。3）注浆控制。①在侧穿段进行注浆工艺试验，以确定最优施工参数;②采取定量、定压控制标准，防止注浆压力过大，造成既有结构抬升。
3下穿施工关键技术
3.1地下连续墙拆除技术
为确保隧道口结构安全，减小对既有4号线运营影响，地下连续墙分期分部拆除。1）拆除顺序。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆隧道口地下连续墙按①→②→③→④顺序分步拆除。拆除分二期进行，一期先拆除至掌子面，预留200mm做止浆墙，待注浆完成质量验收合格后再拆除剩余墙体。2）拆除方法。轮廓周边采用电钻造孔，钻孔直径80mm，间距60mm，孔深700mm，避免打穿地下连续墙（墙厚800mm）造成地下水的渗漏。待周边轮廓孔施工完成，隧道范围墙体与地下连续墙整体分离后，再进行一期拆除。一期拆除主要采用手风钻打导孔采用风镐人工破除，为保持剩余200mm连续墙体的完整性，一期拆除预留100mm保护层，即用风镐先拆除500mm厚，再用凿毛机或人工钢钎修凿保护层。二期拆除采用风镐拆除。
3.2深孔注浆加固技术
由于下穿段围岩软弱，水理性质差，遇水易崩解，受扰动后易软化变形，强度、承载力骤减，对施工安全和既有车站结构安全较为不利。开挖前，需对开挖面前方土体进行超前注浆，以达到加固地层和止水效果。1）加固范围。开挖面及双线隧道外轮廓线外3m及隧道间间隔墙土体加固2）注浆参数。在临近侧穿段试验确定最优注浆施工参数。外圈采用普通水泥+水玻璃双液浆，内圈采用超细水泥+水玻璃双液浆，水泥浆水灰比0.8～1.0，水玻璃浓度为25～28Be'，水泥浆水玻璃体积比1∶1。注浆孔在开始部位（预留2m的止浆墙）的掌子面按矩形布置。由外到内，孔深6～9m。外圈孔（排）距300～450mm;内圈孔（排）距500～600mm。注浆压力0.6～0.8MPa，4号线车站底板2m范围内注浆压力适当减小，控制在0.6MPa以内，浆液扩散半径0.4m。3）注浆施工效果。加固后的土体无侧限抗压强度为1.0～1.2MPa，渗透系数≤1.0×10－6cm/s，保证止浆墙厚度2m。
3.3回填及补偿注浆技术
1）回填注浆。初期支护背后回填注浆以初期支护与围岩的密贴为原则，浆液采用水泥浆液，注浆压力0.3～0.5MPa，注浆量根据地层及现场情况确定。初期支护施作时顶部预埋42钢花管，环向间距为2～3m，纵向间距3m，每步初期支护完成后及时进行填充注浆，全环封闭后应进行二次补偿注浆。二次衬砌背后回填注浆以保证拱顶部位混凝土密实度为目的，侧边及拱顶二次衬砌施工时预埋回填注浆管，注浆管采用DN42钢管，间（排）距2m，梅花形布置，采用单液注浆泵，将水灰比1∶1的水泥浆注入拱背，注浆终压控制在0.2～0.5MPa。2）补偿注浆。根据既有线结构沉降及区间结构沉降监测情况，当沉降值及沉降速率接近预警值时，及时进行补偿注浆。可利用回填注浆管或风钻钻孔埋设新管，进行动态补偿注浆，及时填充因沉降产生的空隙。补偿注浆浆液同回填注浆，注浆压力≤0.5MPa。
4结语
全断面深孔注浆与工作面注浆相结合可以全面改良隧道岩土体，使得施工对既有车站结构的影响大大降低。开挖支护加固过程中，支撑钢架应及时安装并保证与既有车站结构底板密贴牢固。回填及补偿注浆对变形起一定调节作用。注浆参数应根据现场条件谨慎选取，并在侧穿段试验确定。为限制既有线结构的沉降，支护结构应及时施作。临时支撑拆除应在监测数据的指导下分段分部进行。既有车站结构表现刚性特点，自身变形很小，变形主要为结构间的差异沉降。底板部位受施工影响面积较大，注浆调节作用明显。可以通过深孔注浆抬升既有车站结构底板，使下穿隧道施工范围以外的轨道三角坑数值得到调整。
参考文献
[1]顾垒.暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工与控制[J].低碳世界,2016,06:172-173.
[2]王利伟,席健,张鲁明.地铁暗挖区间隧道下穿既有建筑物施工安全分析[J].交通世界,2016,11:79-81.
[3]李芳,王紫蓼,霍守峰.地铁暗挖区间隧道下穿既有建筑物施工安全分析[J].智能城市,2016,10:163-164.
[4]黄希,陈行,晏启祥.地铁区间隧道下穿既有桥梁的桩基托换研究[J].铁道标准设计,2016,12:89-93.
论文作者:段和平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/9/20
标签：注浆论文; 隧道论文; 结构论文; 车站论文; 地铁论文; 过程中论文; 地层论文; 《基层建设》2017年第15期论文;