摘要：随着城市工程建设的快速发展，市政道路工程为城市居民的生活出行提供了极大的便利，但在市政道路建设过程中，遇到了上跨已经运营地铁施工过程中，引起地铁隧道沉降，成了人们关注的焦点。因此，文章结合工程实例，根据工程施工的特点，针对地铁保护区控制措施进行深入探讨，为相类似研究提供参考与借鉴。
关键词：地铁保护；沉降；竖井施工
一、工程概况
1.1工程概况
某市政工程，为城市主干道，位于某合作区北侧，大致呈东西走向，设计起点与快速路相接，上跨越地铁11号线，地面道路总长约1.09km，其中K0+700～K0+880段主线及匝道在地铁11号线上方，且垂直距离较近，地下道路距地铁11号线最小垂直距离约3.25m，由于地铁11号线处于运营阶段，本工程施工时需要采取一定的保护措施，减少对地铁的不利影响。
1.2工程地质及水文概况
地铁保护区域位于原始地貌为滨海滩涂，后来进行了人工填海造地。2008年开始地铁大面积施工，区域土方挖、填量较大，标高变化大且无规律，后经多次无序填筑，地表以人工填土为主，现状地面标高在5.3～9.2m之间，大部分区域较平整，11号线范围以上大部分存在临时堆土包，标高在8.9~9.2m之间。
二、设计方案
2.1地铁11号线保护措施
（1）场地分块整平至标高5.2m，并分块施工抗拔桩、匝道处悬臂桩、树根桩。
（2）基坑施工外围的旋喷桩止水帷幕和降水井。
（3）分区、分层台阶递进式开挖匝道基坑，每一区开挖至坑底时立即施作该区抗拔桩冠梁、连梁及抗隆起板。
（4）分区、分层台阶递进式开挖地下道路主线处基坑，每一区开挖至坑底时立即施作该区抗拔桩冠梁、连梁及抗隆起板。待主线下方区域抗隆起板全部施工完成后立即施工主线结构并及时回填。
三、设计方案在施工中遇到的问题
3.1场坪卸载土方引起地铁隧道上浮
2015年3月28日，开始按照设计方案对11号线地铁保护区进行分段分块场平施工，施工前原地面绝对标高为8.2m，场平到设计标高为5.2m。
2015年4月16日，地铁保护区场坪施工过程中，地铁隧道监测值超过警戒值（10mm），启动红色预警。11号线左线累计上浮最大值为16mm。
4月17日对地铁上浮区域采用覆土反压措施，临时控制上浮。
3.2止水帷幕旋喷桩施工造成地铁隧道位移
2015年4月17日按照设计方案进行地铁11号线止水帷幕旋喷桩施工，4月18日监测数据表明旋喷桩施工造成11号线隧道位移，隧道位移最大12mm。 现场立即停止旋喷桩施工。
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四、地铁上浮应对措施
4.1专家评审意见
针对地铁上浮预警，4月26组织召开了专家会，与会专家查看了现场和听取了施工单位和监测单位的汇报，形成专家会意见如下：
（1）根据监测数据和地铁隧道内结构变形观察的结果分析，目前地铁隧道处于安全可控状态。将11号线变形控制值调整为25mm，加强隧道结构的安全巡查。
（2）抗拔桩可继续施工，并尽快进行降水井施工，建议降水井加密加深。
（3）根据地层条件和降水井的调整方案、试桩情况，优化止水帷幕设计。
（4）加强监测与施工的配合，信息化指导施工。
4.2设计单位提出应对措施
针对地铁11号线上浮超过控制指标，设计单位4月29日下发了技术工作联系单，提出应对措施：
（1）进行堆载反压措施：将原卸载土方区域进行土方回填（回填标高约为8.0m）。
（2）在回填面标高（标高约为8.0m）施工树根桩、抗拔桩、降水井等地铁保护有利措施，以降低后期开挖都土体扰动。
（3）降水井和回灌井位置、长度和间距进行调整，降水井、回灌井位置向地铁侧移动，深度适当加长，间距加密。
五、设计应对措施施工存在问题
（1）放坡开挖卸载土方量大，易引起地铁隧道上浮
11号线基坑放坡开挖最大深度为11.8m，放坡开挖卸载土方量大，易引起地铁隧道上浮；基底位于淤泥层中，放坡开挖在软流塑性淤泥土中极易引起坍塌、土体滑移等风险。
（2）工期无法满足要求
根据设计要求土方采用分区分小块开挖，分段长度不大于10米，设计分块 11号线共计27块，施工需要：27*12=324天
根据总体工期要求，主体结构需在2016年10月30日完工。按照设计方案施工，工期滞后7个月，无法满足总体工期要求。
六、地铁11号线采用竖井+放坡开挖调整设计方案
6.2.1总体调整设计方案
地铁11号线为盾构区间，前期地铁11号线按照设计在场坪过程中，造成地铁11号线上浮16mm，旋喷桩施工过程中造成11号线位移，最大位移12mm。因此为了减少设计放坡开挖卸载大量土方造成地铁隧道上浮，地铁11号线采用竖井间隔开挖+放坡开挖方案，开挖到底后及时施工抗拔桩冠梁和抗浮板。
地铁11号线抗浮保护措施，施工工序如下：
（1）分块施工抗拔桩、地基加固注浆钢管桩。抗拔桩沿地铁隧道两侧设置，采用Φ1000@3000mm钻孔灌注桩，抗拔桩采用搓管机全护筒跟进施工。
（2）施工基坑外围的止水帷幕旋喷桩和地铁11号线竖井及放坡开挖土体加固旋喷桩，旋喷桩采用双重管高压旋喷桩。总结前期止水帷幕旋喷桩施工造成地铁隧道位移经验，本次施工旋喷桩底标高位于地铁隧道顶1m，桩顶位于地面以下1m。
（3）竖井间隔开挖施工抗浮板，地铁11号线左右线各设置7个竖井，11号线竖井尺寸为15.5*5.5m，竖井采用间隔开挖，开挖到底后施工抗浮板和连梁。
（4）放坡开挖施工抗浮板。
地铁11号线竖井间隔全部施工完后，对竖井中间基坑沿地铁隧道横向放坡分台阶进行开挖施工抗浮板。
6.2.2竖井开挖施工
地铁保护区11号线竖井平面为矩形，11号线竖井内净断面15.5m×5.5m，竖井深6.5～11.8m，因竖井较深中间设置两道30cm厚格栅网喷临时支撑；
七、地铁11号线施工采用竖井间隔开挖取得的经验和效果
11号线竖井8月6日开挖，12月24日完成全部竖井施工。 根据监测数据，地铁11号线竖井开挖过程中沉降变化最大为左线L09-1断面（开挖前累计沉降8mm，开挖后累计16.4mm），变形8.4mm。
采用竖井开挖+放坡开挖可以减少放坡开挖卸载大量土方对地铁隧道上浮影响。抗浮板施工完成后，因地铁隧道上方和抗浮板之间土方存在回弹变形，在抗浮板上进行了注浆，对抗浮板以下土方进行了加固，防止回弹变形。现场抗浮板进行注浆后，隧道有1-3mm下沉趋势。
结语：综上所述，地铁保护区的竖井施工技术是目前施工中应用的一项新技术，只要严格施工规范，加强施工过程的质量管理，认真落实每个施工环节，是可以取得满意的施工效果的。
参考文献：
[1]《地铁运营安全保护区和建设规划控制区工程管理办法》
[2]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
[3]《地铁设计规范》（GB50157-2003）
论文作者:王建勇
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第36期
论文发表时间:2017/3/29
标签：地铁论文; 竖井论文; 隧道论文; 标高论文; 土方论文; 基坑论文; 保护区论文; 《北方建筑》2016年12月第36期论文;