摘要：地铁施工具有特殊的建设环境，地铁施工下穿道路桥梁、管线及既有线等市政设施根据实际情况选取相应的保护措施，在地铁安全施工的同时，为保障临近设施的安全，必须对设施采取的合理的、有效的保护措施。文中通过列举工程实例，验证了措施的合理性及效果。
关键词：地铁施工；市政设施；保护措施
随着大城市人口不断增长，地铁成网运营可大大缓解地面交通的压力，解决交通堵塞、环境污染等问题，是城市交通发展的一种趋势。城市地铁网中必然会有很多地铁线的相互交叉，包括区间与区间的交叉，车站与区间的交叉，车站与车站的交叉等。因此，地铁施工下穿既有既有线施工时采取适当的施工方法和保护措施最大限度地减少对设施的不利影响，通过优化洞内外措施确保设施的运营和地铁施工的安全。
1、工程概况
机场线东直门站为明、暗挖相结合结构，车站主体结构由五段独立结构组成，按照施工工法的不同分为安全线、A、B、C、D五段。其中安全线为浅埋暗挖单跨单拱结构，结构长28.73m，宽12.5m；A区为单层暗挖双联拱结构，结构长35m，最大跨度18.54m。安全线和A区暗挖结构施工时要下穿φ1650污水管、φ1500污水管，9100×4100盖板河和DN1000上水等管线， 安全线西端距东直门立交桥桥台14.92米。C区为单层结构，分为上跨下穿13号折返线两部分，结构长31.12m，宽16.52m。穿越段影响区既有线结构分为明挖段和暗挖段。
明挖段长14m，宽12.3m，高7.75m，顶板覆土厚8.8m。结构底板厚1m，顶板厚0.85m，侧墙厚0.9m，模筑混凝土强度等级为C30。暗挖段宽12.05m，高7.52m，初支、二衬厚度均为0.3m。初衬喷射混凝土强度等级均为C20，模筑混凝土强度等级均为C30。
主要地层有粉质粘土、粉细砂、中粗砂、卵石层，影响施工的地下水为水头埋深23米左右的第一层承压水，工程环境和结构均极其复杂。
2、施工风险分析
C区单层结构，分为上跨下穿13号折返线两部分，明挖隧道结构与车站主体和暗挖隧道连接处各设置一道变形缝。穿越段影响区为折返线整体道床交叉渡线区，不能进行扣轨加固线路，道岔跨缝设置，对沉降和变形非常敏感。
3、风险应对措施
针对施工存在的风险点，采取相应的应对措施：施工前首先对周边设施进行了详细的调查，在此基础上对设施进行了前评估，根据评估结果针对不同的风险源进行了专项施工设计，编制了专项施工方案、应急预案、降水专项设计和第三方监测方案。具体实施情况如下：
穿越既有线段采用洞桩托换法施工，考虑到变形缝位于结构上方，中间增设临时条基—梁托换体系，施工步骤详如下：
既有线上部土体开挖前，先对两侧的土体采用φ600@500的旋喷桩进行加固，旋喷加固至导洞的底部，加固土体强度达到0.4MPa。
既有线两侧范围内的托换桩，采用机械成孔灌注桩从地面施工，导洞底板以上用粘土回填，并注浆充填。
既有线两侧围护桩桩顶冠梁采用对拉锚索进行对拉，下部采用对撑支护。
两侧明挖基坑开挖施工至导洞底板并采取洞门加固后破桩施工施工导洞。导洞施工时，注浆加固导洞两侧土体以提高土体自稳能力。
为尽量减小导洞尺寸，洞内桩采用人工挖孔桩施工，采取增大桩径、减小桩长并注浆加固桩底地层的措施。
结构上方变形缝是既有线的薄弱环节，为此增设中导洞，导洞内设条基＋梁托换体系。
在托梁上设置千斤顶，根据既有线的沉降监测情况，必要时可对既有线进行顶升，以便控制和调整既有线的沉降变形。
穿越施工对地铁既有线变形的影响分析
为及时掌握新建线路穿越既有线施工过程中既有线隧道结构、道床和轨道的变形情况，对既有线变形缝两侧结构和道床差异沉降、尖轨与基本轨差异沉降、密合度、结构的沉降和水平位移、变形缝开合度、轨道几何尺寸等。监测范围为预测沉降槽范围再向两侧各延伸5m，约80m。图2和图3反映了变形缝两侧结构变形和差异沉降时序曲线。
施工过程中结构最大上浮值为11.3mm，最大下沉值为8.3mm，上浮期间最大差异沉降为8.0mm，下沉期间最大差异沉降为4.3mm。通过分析监测数据，可得出如下结论：
随着结构的变形，道床也出现变形，结构和道床变形趋势是一致的，但变形值小，差异沉降也较小，变形曲线圆滑一些。这说明道床与结构变形缝相比，表现为连续和柔性变形。
随两侧明挖结构的施工和围护结构支撑体系的拆除，折返线逐渐下沉，明挖结构施工完成后，折返线结构和轨道的纵向变形为相对规则的沉降槽，说明临近结构施工方法、措施合理。
变形缝的开合度随两侧结构差异沉降值增大而增大，随两侧结构差异沉降值的减小逐渐减小，与两侧结构差异沉降关系密切，略滞后于结构差异沉降的变化。
结构在施工过程中随着结构的差异沉降会产生一定的倾斜，但幅度普遍较小。
下部结构施工过程中既有线沉降量较小，既有线沉降控制较好，没有进行顶升作业，说明桩梁板受力托换体系具有良好的托换效果。
4、结 论
新建地铁工程穿越既有线施工是难度大、风险高、社会影响面广的工程，必须确保既有设施正常运营和新建地铁施工的安全。穿越既有设施施工时，必须综合考虑周边市政设施等多种因素，选取安全合理的洞内、外加固措施；加强施工管理，保证各项技术措施切实落实到位；加强监测，及时反馈并调整设计和施工参数。各种穿越施工具有不同的特点，适用条件不完全相同，本文通过案例分析研究穿越既有线的措施的特点、适用条件，确保了工程施工和设施安全，同时为今后类似工程的施工提供参考和借鉴。
参考文献
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论文作者:王志全
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/12
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