1.中建八局轨道交通建设有限公司 徐州 221006；
2.徐州市城市轨道交通有限责任公司 南京 210000；
3.中建八局轨道交通建设有限公司 南京 210000
摘要：徐州市城市轨道交通1号线一期工程在盾构施工过程中遇到始发端头正上方为6层砖混结构老房，对盾构施工参数把控要求严格。通过成功穿越新盛投资办公楼，总结盾构穿越过程中的遇到的问题可作为类似工程研究的借鉴实例。
关键词：盾构；始发穿越；沉降控制；掘进参数
1、引言
本文通过徐州市轨道交通一号线苏~西盾构区间始发时穿越新盛投资办公楼过程中出现的问题及采取的相应措施，为徐州地铁后续盾构施工中提供参考实例。
2、始发穿越建构筑物分析
徐州市轨道交通1 号线一期工程的苏~西区间位于徐州市淮海西路上方，新盛投资办公楼北临淮海西路，若盾构施工导致建构筑物沉降会影响附近正常附近居民正常生活和办公，引发社会恐慌，造成恶劣影响。盾构一始发就穿越新盛投资办公楼，施工难度大，技术要求高，主要为：
（1）开挖的掌子面位于（2）4-2粉质黏土和（5）3-4硬塑黏土（部分含砂礓石）之间，土体中地下水含量丰富，主要为孔隙水，含水量为23.9％，常年最高水位按地表下埋深0.5m。苏堤北路站开挖围护结构期间发现（5）3-4硬塑黏土夹杂有水流通道，含有大量丰富的水体，易造成始发洞门涌水涌泥。
图1 穿越新盛投资办公楼平面示意图
（2）新盛投资办公楼位于加固区边缘，刀盘刚出加固区时土压尚未建立起来，若土仓压力过高会冲洞门密封装置，造成土仓压力骤降，掌子面失稳，引起地面沉降办公楼倾斜、开裂、倒塌等危害。
（3）新盛投资办公楼为80年代的6层砖混结构的条形基础，对外界因素敏感，并且相关的图纸及信息材料较少，穿越前对其进行调查备案时发现房屋多处已经开裂。
3、盾构始发穿越建构筑物难点对策
针对掘进及停机土仓压力较低、停机时间较长、同步浆液的初凝时间较长、注浆压力浆量不足都会造成房屋沉降，以及各阶段相应的沉降等，特采取相应的盾构通过前、通过中、通过后的处理措施。
3.1 掘进土压及停机土压
在加固区掘进时由于加固土体的自稳性好，轻微的欠压不会引起地面沉降，但出加固区后土体自稳性较差，加固区和非加固区两种地层的土性都发生变化，土压需要及时调整否则会导致上方房屋沉降；若停机时间较长也会引发盾体上方土体沉降。
针对上述情况，采取主要控制措施如下：
（1）盾构司机掘进过程中规范操作：开始推进时，推进模式开启后方可打开螺机闸门转动螺旋输送机。停止推进时，先关闭螺旋输送机和螺机闸门后再关闭推进模式。
（2）穿越加固区的土压在0~0.9bar左右，土压力根据洞门涌水涌浆情况进行调整，若涌水涌浆则降低土压，不涌则适当增加土压。由于隧道拱顶埋深为9.8m，穿越房屋时土压为1.2bar，并根据实时反映的监测数据进行调整，停机后恢复掘进时土压宜比正常掘进稍高0.1-0.2bar左右。
（3）穿越房屋时，停机前最后一斗渣掘进时减少泡沫用量，采用实土保压，停机过程中不得随意转动刀盘增大对地层的二次扰动（特殊情况除外），若停机时间较长，可向土仓内注入膨润土保压。
（4）每斗的管理行程约330~350mm，若出现50mm的偏差立即上报值班工程师。
（5）技术人员对每环的出渣量进行监控观察，若出现最后一斗出渣异常情况，立即查找原因。
图2 穿越新盛投资办公楼断面示意图
3.2注浆控制
一、同步注浆
由于始发段的（5）3-4硬塑黏土（部分含砂礓石）的透水性好、含水率大，所以若同步浆液初凝时间过长会随着水道流失，若注浆量过大会打通洞门流水通道引发洞门二次漏水。
穿越期间，针对浆液采取的主要控制措施如下：
（1）当班技术人员对当天浆液进行取样，对浆液的凝结时间、收缩率进行试验。
（2）每天不定期抽查浆液配置过程，严格按照配比，现场整改。
（3）每环同步浆量6m³左右，注浆压力为1.5bar左右，以洞门是否漏浆控制为主，注浆压力与注浆量控制为辅。
（4）针对砂质粉土，确保浆液凝固时间、收缩率、粘稠度，在同步浆液原配比基础上调整配比参数：
正常段的浆液初凝时间在7～8h，穿越段的同步浆液初凝时间为6h左右，缩水率在10％以内，能够很好地满足地层需要。
二、二次注浆
为了尽早的保证土仓压力，对洞门二次补浆打环箍封堵，初始阶段浆液凝结时间5min左右为宜，后续可将凝结时间调整至10s左右。若洞门漏浆严重，在洞门外侧用棉絮封堵降低注浆频率，保证浆液的凝结效果。
在房屋正下方的隧道内进行二次注浆，注浆范围为隧道上方120°，实行注浆压力与浆量双控。
（1）注浆压力
二次注浆压力控制在0.1～0.3MPa，实际压力根据计算及现场注浆效果最终确定。
（2）注浆量
二次补强注浆量根据地质情况及注浆记录情况，分析注浆效果，结合监测情况具体确定。
（3）注浆顺序
为保证环箍效果，应从下往上对称注浆；建构筑物下方采用增设注浆孔的管片，浆量与压力双控。
（4）注浆结束标准
补强注浆以洞门渗漏情况和压力控制为主，达到设计注浆压力且洞门无渗漏则结束注浆。
三、袖阀管注浆
穿越前在房屋四周布置袖阀管，袖阀管布置见图1和图2，当房屋倾斜和沉降过大时能够及时进行地面加固防止恶化。距房屋边1m布设间距1m长8m的袖阀管，与地面呈30°敷设。
3.3 渣土改良控制
由于（5）3-4硬塑黏土含水量大，盾构掘进过程中，泡沫和水不宜增加太多，否则会产生喷涌、皮带打滑、漏渣的现象发生，清渣会影响工序进行，针对渣土改良采取措施：
（1）采用优质的泡沫剂原液，掘进时原液比例为3％，不仅能控制刀盘扭矩还可以很好地改良渣土。
（2）增强盾构司机对加固区和正常土层的认识，提前对渣土改良进行调整。
3.4 设备管理控制
本区间所用的盾构机比较老旧，部分配件比较难配，确保设备连续、快速、安全的通过砂质粉土段制定了相应的措施：
（1）始发前对盾构机全面检查，维保工程师每天24h跟机，对故障部位及时分析及时解决，维保工程师解决不了时立即上报维保班长。
（2）对机器定期检查保养，尤其对双梁吊机、皮带机及时检查避免长时间停机。
（3）对易损易坏部件备货，确保损坏后第一时间更换使用。
3.5 监测管理控制
（1）在房屋周围布置监测点，每天及时上报监测数据并通知盾构技术人员，为盾构掘进参数调整做第一手准备。
（2）掘进期间参数异常和参数改动的，通知测量人员关注监测数据并及时反馈。
（3）监测出现异常时，及时进行复测，数据准确的情况下及时制定处理措施。
3.6 人员管理控制
穿越期间岗位管理同样重要，事故的发生往往都是因为发生阶段现场无管理人员及时组织引起。
（1）建立抢险体系，出现险情第一时间进行处理及汇报，穿越期间执行领导值班制度。
（2）穿越前制定相应的应急措施，房屋出现开裂、倾斜、倒塌时，能及时进行加固、保护、围闭，必要时进行交通疏解。
（3）穿越期间，地面全天安排专人巡视，盾构司机、值班工程师等主要岗位需进行现场交接班，严禁出现操作室无司机现象，做到24h不断人。
4、结论
（1）由于刚穿越加固区阶段土压较难保证，土压能否保证是房屋沉降控制的关键；
（2）同步注浆质量和开挖间隙的填充，对沉降至关重要；
（3）穿越期间各岗位要做到现场交接班，尤其是司机和值班工程师，保证掘进参数和工序的连贯；
（4）穿越期间，加强后部洞门封堵和二次补浆能有效稳定始发阶段土仓压力和沉降控制；
希望今后能够与大家一起探索其他更直接的观测方法或者间接观测方法。
作者简介：
郭义，男，1989年，江苏徐州人，南京工业大学，研究方向：城市轨道交通技术。
论文作者:郭义1,周永生2,李琭琪3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/7
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