哈尔滨市地铁集团有限公司运营分公司 黑龙江省哈尔滨市 150000
摘要：由于城市用地的紧张，所以要对既有的地铁线路进行下穿工作。新建隧道的施工安全和既有隧道的正常运营是施工的重难点。本文通过对新建隧道下穿既有隧道的施工控制文献研究分析，论述了隧道载荷、振动爆破、监控量测对新建隧道下穿既有隧道的影响。结论认为，在修建此类隧道时采用工程类比法分析荷载，利用弱振动爆破形式，加强监控量测有利于保证施工的安全和既有隧道的正常运营。
关键词：地下隧道；下穿地铁施工技术
1.地铁隧道下穿既有地铁施工技术分析
随着地下空间的不断开发和利用，同时伴随着“十三五”规划的推进，国家及政府对基础设施的资金、力度的大力投入和支持，城市地铁施工成为重点建设项目，然而在暗挖隧道工程规划与建设中，新建隧道下穿既有隧道类的施工项目随之不断增加，由于不同的地质条件、地形条件和运营情况等因素，这类工程在施工的过程中存在较大的安全隐患。而我国在此类工程中研究相对较少，因此在我国建设此类工程需要考虑国外的先进经验，针对性采取一定的措施，在保证施工安全的前提下，采用合理的施工技术及工艺流程，才能保证施工的顺利进行。在修建此类隧道时，新建隧道施工过程中，会对既有隧道围岩、衬砌等的力特征及稳定性，变形、裂缝变化和正常的运营等产生影响。为了确保新建隧道施工时尽可能减少对既有隧道的扰动，应对其进行一定的施工控制，采取合适的施工方法，严格控制爆破试验获得的爆破参数进行爆破作业，按照监控量测方案进行监控，以确保既有隧道的安全。
2.工程实例具体施工技术运用
2.1工程概况
我国某个城市进行施工的新建的地铁线路是下穿既有地铁施工，该城市的地铁一号线每六分钟会有一辆地铁通过，在这个频率下该地铁线路的施工还是具有相当大的压力和难度的。该地铁线路采用了矿山开挖施工的方式，地铁隧道的外顶部的标高和外底部标高只有一米左右的距离，采用了复合式的衬砌结构，而它的二衬则是采用了混凝土结构。该线路的建设很多数据和方式都参考和结合了一号线地铁的建设数据和方式，而且国家地铁对于修建的要求是在其他线路正常运行下进行地铁新的线路的建设施工，具体情况是要求有线沉降的情况最多控制在五毫米之内，这个要求无疑大大提升了新的地铁线路施工建设的难度和要求，对于其安全性也是非常重大的考验。
2.2施工方案的对比和选择
从上述的工程概况来看可以知道上述工程中两条地铁线路之间的间距不大，特别是线路之间的土层不是很厚，而且该工程要在另一条线路正常运行的情况下施工，所以要考虑到一号线地铁对于土层的压力，所以在这种情况下城规的地层加固方法是难以对于既有地铁线路进行有效的支撑和加固。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工人员通过计算机和实际测量工程数据对于该施工进行了模拟施工，然后在施工高层的会议和讨论研究中决定了采用“零距离、钢对钢”的方式，具体来说就是对于新修建的线路的储制定不和既有线路的处置仰拱贴在一起，除去两条隧道之间的土层，从而形成了刚性支护紧贴既有线路的底板，利用这种方式来支撑新线路隧道的正常施工安全。在进行开挖支护之前需要对于既有结构进行全面的加固，在该工程建设上采用了袖阀管注浆的技术，与此同时WSS加固技术为该工程的加固预案，隧道施工面的土体承载力进行了全面加强，加固了局部和整体的结构，加强了一号线地铁正常运行的安全性。
3.施工过程中应当注意的施工技术要点
3.1 WSS加固技术要点
（1）利用WSS技术对于轨道加固的钻孔过程中，要严格而谨慎地把握好钻孔的深度和钻杆钻孔的角度；另外注浆的配置也很有讲究，需要严格按照施工规定来处理，而且在凝固过程中要严格把控好时间。（2）喷浆的时候，要选取合适的喷入管，一般规定的直径是42毫米，喷入管末端的配浆处理一般采用安装混合器的方式来处理，配浆达到规定深度之后就可以进行下一步的喷射流程了，喷射过程一定要保证浆能够深入所以一定要横向喷射，密切主要喷射方向。（3）在喷射过程中除了要保证横向之外还要严格控制好时间和速度，喷射时间最好在十分钟以内，而且每分钟喷射速度最好是15-50升之间，根据不同工程实际情况可以稍作调整。
3.2支护开挖工作的技术要点
[1]地铁隧道结构的安全性离不开支护开挖工作，开挖支护工作首先要注意的就是分块闭合施工技术的应用，在小端面挖掘施工的时候要有效控制和调整应力。（2）为了保证结构上的安全性必须要采用高强度的支护钢架，除了选用高强度的钢架支护之外在钢架焊接可以进行连接角钢焊接连接，其环向距离最好在80公分左右，还需要注意的一点是钢架两侧最好安装锁脚锚管以良好地控制结构形状。（3）为了保证初支结构能够有效支撑好有线结构，必须确保有线结构和初支结构之间能够密切贴合在一起，而且利用刚楔子来填充它们之间的缝隙以保证结构的紧密性并且防止结构下沉的问题出现。
3.3 开挖和二衬施工注意事项
采用由上而下的分区开挖施工，化大为小，利用分块闭合的方法，有效的防止对下洞开挖时产生的沉降以及群洞发生变为叠加的现象。小断面的开挖工作，对应力释放量进行有效的控制，以此降低大断面开挖对地层造成的影响。
3.3.1 确保支护结构强度
临时支撑钢架应采用Ⅰ25a型钢，喷射的厚度为35厘米。相邻钢架焊接双排L70×70的连接角钢，环向距离为80cm；钢架两侧各打设1根Ф42的锁脚锚管，并用Ф10钢筋焊在工字钢上；二衬施工时采用分段跳格破除，每段5m左右，以此有效的防止因受力转换而造成结构变形的现象发生。
3.3.2 确保初支结构与既有线结构密贴
型钢钢架紧贴既有线的初支底板，二者之间的空隙用钢楔子顶紧，加大对既有线结构的支撑力，防止下沉；每个下导洞底板各预埋3根Ф42、长1.5m的注浆管，内注水泥浆以硬化钢架基础，使注浆压力达0.5MPa，肉眼观察底板及其他注浆管冒浆方可。钢架底下用方木锲子垫实，通过顶紧初支结构将1号线结构支撑起来。
3.3.3 密排钢
为保证暗挖隧道过既有地铁段减少沉降，应对将过既有地铁正下方的初支型钢钢架无间隙密排，并且采用全断面纵向角钢连接钢架，角钢环向间距80cm。
3.3.4 确保掌子面的稳定
短进尺开挖及时封闭掌子面，每开挖进尺30cm立即挂网凝土，对掌子面进行封闭，锚喷厚度10cm，C25早强混凝土。及时进行初支背后回填注浆。沿钢架环向布置小导管进行初支施工，结束后的2到3天就可以进行回填注浆工作，对背后土体进行填充，以此有效的提高土体的稳定性，降低土体的沉降度。
4.结束语
对于新建隧道下穿既有隧道的施工控制技术，除了以上主要三方面外，还包括支护的优化、施工方法的选取、加固措施的实施等。在以后的研究开发中可以通过实验法、统计法、数值分析法、模型模拟法等主要方法，也可以采用监测法、类比法、对比法等来对此类隧道进行研究分析，可以再结合国外的研究成果，形成一套相对成熟的技术理论和创新科技，能够为以后相关项目的设计施工提供可靠的理论支撑和丰富的施工经验，完善相关管理体系。
参考文献：
[1]张成平，张顶立，吴介普，骆建军.暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工控制[J].中国铁道科学，2009（30）：69～73.
[2]王力勇，杨兆仁.地铁隧道下穿高架桥施工控制技术[J].市政技术，2010（28）：101～103+135
论文作者:江尚鸿
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/10
标签：隧道论文; 地铁论文; 钢架论文; 结构论文; 线路论文; 工程论文; 此类论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;