摘要：随着城市规模和人口密度的逐渐增大，各大城市建设轨道交通的需求也日益增长。盾构法为目前修建地铁隧道的主流施工方法，由于线路走向的限制，在施工中难免出现盾构隧道穿越既有桥梁的情况。地铁工程施工时，不可避免的要与地上既有建筑发生空间位置上的冲突，因此地铁隧道下穿既有建筑的施工技术应运而生。对此，本文将以某地铁交通工程的区间隧道下穿既有铁路桥梁为实际案例，研究分析地铁轨道下穿铁路桥梁施工技术，以期为工程实践带来参考。
关键词：地铁隧道；下穿铁路桥梁；施工技术
1工程概况
某市的地铁1号线的区间隧道施工工程，里程K6+655-K6+675段穿越客运专线大桥，桥梁上部结构为简支梁，桥跨31.7m，基础采用10×100mm的钻孔桩，桩长45m。区间隧道采用盾构法施工，隧道间距30.2m，埋深15.4m。场地岩性主要为第四系杂填土、冲积层粘质粉土、冲洪积层粘质粉土、坡洪积层粉质粘土、粘质粉土。地铁隧道工程在施工时，要下穿既有地铁桥梁，并且每6min就会有列车通过，存在较为繁重的运行任务，项目的实际施工存在较大的困难。
2地铁隧道下穿铁路桥梁施工技术
2.1盾构下穿铁路挖掘技术
2.1.1土体改良控制
在地铁施工过程中，要对地铁施工范围中隧道的土质状况进行分析，判断土质状况，采取科学的方式进行处理控制。在本工程的地铁隧道下穿铁路桥梁施工中，按照地质勘察结果显示，在地铁施工的范围中，在隧道下部含有部分粉砂土层以及微承压水层。这样在施工过程中，就要进行土体改良控制。在施工中通过施工后机中的刀盘，对其进行加孔注浆处理。改变土层的泡沫以及流动性特征。通过土体改良作业，提升土层压力测量的精准性。而因为盾机积压，会使得填充盘中的土层在旋转会后进行沉降转换。地铁隧道下穿铁路桥梁施工中进行土体改良可以强化出土量控制，施工作业的重点内容。
2.1.2径向注浆控制
径向注浆控制是地铁隧道桥梁转换施工作业中的重点基础。在施工作业中，因为施工环境等因素的影响，要加强对径向注浆方向的控制，保障径向注浆分布曲线可以满足隧道桥梁建造过程中的技术应用需求，科学合理的进行注浆施工作业。
在注浆施工作业中，应用盾机可以控制注浆作业的沉降量。为了保障盾构可以顺利通过，在施工作业过程中要通过盾机对其进行专业的后盾系统注浆处理。在一般状况之下，进行径向的注浆作业中，要合理控制注浆压力数值，保持在0.3-0.4MPa范围之内，进而保障整个注浆施工的安全性。
2.2台阶法施工技术
（1）上台阶支护管理。开挖以后，应当针对已挖土层设置专门的格栅，与此同时以100cm作为标准控制环向内的核心距离，只有确保了格栅合理，才可以在桥梁施工过程中有效的处理好隧道内部的台阶支护。在具体施工中，需要关注支撑处理隧道内部台阶上层，通过格栅以及管桩，实施间隔性管理台阶上层支撑，务必保证台阶上层支撑的稳定性，才能进一步进行管桩支撑施工。
（2）下台阶支护管理。下台阶支护施是相对于上台阶支护的，地铁隧道桥梁的具体施工中，因为环境因素带来的影响，会有台阶下层渗水情况的出现以及发生土层变化的问题，为了缓解这一问题从而提高地铁隧道施工的安全稳定性，需要有效实施下层台阶支护的管理，在具体落实的过程中，可以采用螺栓管理技术，即进行支护管理时利用一定数量的螺栓，对下层台阶管理实施支护保护，也只有对下层台阶增强稳定程度，才可以有效的对内部土层实施加固，并提高地铁隧道施工技术水平。
2.3开挖支护及二衬施工
矩形部分的施工可以划分成6个区域，并且每个区域的间隔大约是5m，预先应完成注浆，使地层实现加固，并且借助钢架进行保护，要是地段的稳定性较差，还应实施注浆封闭的操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工的关键点包括以下几点：
（1）分区开挖。把大工程分解成小部分，并遵循自上而下的原则进行开挖。这种施工工艺能使所释放的应力减小，并且在很大程度上防止大断面开挖导致地质受损的现象出现。
（2）保障支护体系的强度。选用临时的钢架作为支持，钢架的规格选用I25a，钢架与钢架之间要求间隔为0.3m。相邻的两根钢架之间选用角钢开展对应的焊接工作，其两边分别配置一个锚管，在此后的施工过程中应当重视由于受力模式变化所导致的结构体系的变化。
（3）保证初支护体系与客运专线全面的结合起来。要求钢架应当同客运专线的底层相切，在相切当中形成的间隙应当选用钢锲子将其紧密的结合在一起，这样一来就可以有效防止客运专线出现沉降情况，为了防止意外情况的出现，要求在施工的过程中，在钢架的底部加入木锲子，以此为钢架提供更为充足的支撑力。
（4）排布钢架。为了避免客运专线的沉降，借助在客运专线底部排布密集的钢架形式进行有效地规避下沉情况出现，在排布环节中，应当做到不留下任何的间隙，并将所有的角钢钢架全方位的结合在一起。
（5）确保掌子面的稳固。就掌子面开展对应的短距离作业，每向前施工0.3m时立即选用强度为C25的商品混凝土进行封闭。
3地铁隧道下穿既有地铁施工中的沉降控制方法
3.1采用双侧壁导坑法施工
超前小导管采用顶进法施工，以减少成孔过程中的地面沉降。施工中应严格控制临时仰拱和临时中隔壁每次的拆除长度，并应根据现场监测情况进行适当调整。施工中应加强对拱脚的处理，每侧设置DN32mm锁脚锚管1根，长2m并全长注浆。施工中应加强监控量测并及时反馈，以指导施工，必要时修正支护参数。每个作业班组施工前都要进行超前探测，做到先探后挖、以探定挖。
3.2隧道全断面注浆加固
下穿隧道采用双侧壁导坑法施工，为保证穿越期间既有线桥桩的稳定，隧道采用全断面注浆加固。全断面注浆的浆液配比、扩散半径等指标根据试验确定，注浆压力控制在0.8-1.0MPa，设置0.5m的扩散半径，注浆过程中应用水泥-水玻璃双液浆。并且，结合地层情况合理添加外加剂，从而对浆液凝结时间进行调节，注浆止水后保持渗透系数低于1.0×10-7cm/s。注浆的纵向长度每段为12m，如果采取多段连续注浆方式，每一段进行12m的注浆，挖10m，两段之间进行2m的搭接。深孔注浆进行前，将止浆墙设置在上台阶核心土区域外的掌子面，进行0.3m厚度的混凝土喷射，并设置双层φ6@150mm×150mm钢筋网和φ22@500mm×500mm的加强钢筋。核心土采用50mm厚喷射混凝土保护。
3.3地面深孔注浆加固
在施作隧道及竖井前在桥桩范围进行地面注浆加固，对于采用地面注浆加固的区段，加固后的土体无侧限抗压强度不小于0.8MPa，渗透系数不大于1.0×10-6cm/s。地面钻孔深约30m，加固区长25m，宽8.5m。地面以下14m为空孔，注浆采用袖阀管施工，孔径91mm，间距500mm，斜向管距400mm，采用梅花形布置。注浆劈裂渗透半径500mm。袖阀管注浆浆液为水泥浆，浆液水灰比1：1，注浆压力控制在0.2-0.5MPa。
3.4隧道施工期间监控量测
依据相关规范规程对地表沉降、初支拱顶沉降、桥梁结构沉降、桥墩差异沉降、轨道几何形位等进行监测。运用中国电子水准仪进行桥梁竖向位移测量。
结语：地铁隧道建设具有一定的复杂性，不但具有较高的质量要求，并且需要确保建设中存在的既有建筑的安全性，因此实际施工技术需要做到全面有效。对此，为了保证隧道下穿桥梁施工技术的有效性，在实践中需要采取有针对性的施工方案，强化技术应用过程中的支护管理和质量控制，并加强对既有铁路桥梁的观测，积极有效的促进施工的顺利进行。
参考文献：
[1]何怀峰，耿招.地铁隧道下穿客运专线桥梁稳定性分析[J].西部探矿工程，2018，30（09）：191-192+195.
论文作者:于凤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：隧道论文; 注浆论文; 地铁论文; 桥梁论文; 钢架论文; 作业论文; 台阶论文; 《基层建设》2018年第34期论文;