深圳市市政设计研究院有限公司
摘要：深圳市城市轨道交通7号线笋岗站~洪湖站区间标段工程结构体系复杂地质构造复杂，技术创新亮点多，周边环境极其复杂，施工难度非常大。为此，本文对深圳市城市轨道交通7号线笋岗站~洪湖站区间的施工难点及应该采取的对策及创新进行了分析，可为类似工程管理工作提供参考。
关键词：城市轨道交通工程；技术难点；对策；创新
1、工程概况
深圳市城市轨道交通7号线笋岗站~洪湖站区间位于深圳罗湖区，笋洪区间设计起点里程为DK26+889.522，设计终点里程为DK27+933.712。起始于梅园路东行依次下横穿铁路北站站场、洪湖西路、布吉河和洪湖，区间前400m为上下重叠隧道，随后左右线隧道逐渐分开最后重叠到达洪湖站；区间总长约1045m（图1）。笋岗站～洪湖站区间线路在DK26+968～DK27+052处沿彩虹桥西侧引桥下穿过，受其影响，彩虹桥引桥有2处桥台，6处桥承台，共计16根桩基需托换，彩虹桥左右两幅桥在托换处为3跨连续梁结构。彩虹桥西引桥，抗震设防烈度7度，共两联，第一联桥跨组成为25.03m+30.0m+25.0m，第二联为单跨，跨度为28.0m。从所有已经完成的和在建车站实际情况来看，地铁车站大部分施工情况复杂，主要区间工程包括暗挖区间和盾构区间，其中盾构需先后穿越市内多座房屋建筑、立交桥、河流以及暗挖隧道下穿铁路等，都是重大危险源”。
2、工程地质及水文情况
2.1 工程地质
根据地质资料显示，本工程地层从上至下依次为素填土（平均厚1.85m）、粉质黏土（平均厚3.65m）、砂质黏土（平均厚10.75m）、全风化混合岩（平均厚4.75m）、强风化混合岩（平均厚10.3m）、中风化混合岩（平均厚1.9m）、微分化混合岩（平均厚0.6m）。
2.2水文地质
本工点地下水主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水。孔隙水主要赋存在表层人工填土层、冲洪积砂层和残积的砂质黏性土中，略具承压性，基岩裂隙水赋存于强风化及中等风化岩中，具承压性。地下水位埋深约1.6m～3.6m。
2.3 特殊土与不良地质
（1）素填土：包含素填土、素填土（砂）、素填土（块石）及杂填土，主要由可塑～硬塑状黏性土，粗砾砂、碎石、块石，混建筑垃圾及生活垃圾组成，土质不均匀。
（2）残积土和风化岩：花岗岩及混合岩残积层均匀性较差，强度不一。花岗岩残积层及全强风化层具有一定临空面或动水作用下软化、崩解、强度急剧降低的特点，基坑开挖中应及时封底、支护；强风化岩具有软硬不均特点。
（3） 风化孤石：局部会存在不均匀风化现象，全风化及土状强风化岩中夹块状强风化岩等。
3、工程难点、重点与创新对策
3．1下穿立交桥时的桩基托换
笋~洪区间穿越彩虹桥引桥2处桥台，6处承台，共计16个桩基需托换；桥柱至周边建筑物(8～10层农民房)最小间距为6m，桩托换基坑到笋岗村民房最小距离仅有1m。据调查其基础为浅基础和桩基础。托换时，坑旁民房内居民转移安置或拆迁。并对彩虹桥交通流量进行控制(图2)。桩基托换采取梁柱方式主动托换。托换梁呈双“工”字型布置，次梁沿隧道纵向布置，主梁横跨隧道布置。托换梁没处4根，分布于隧道的两侧，距隧道净距1.5m。保留桩基距隧道最小净距0.92m。主梁截面尺寸为2.5×2.5m，跨距10.5m，次梁截面尺寸2.0×2.5m，跨距8.4m（图3）。右线隧道处于全风化层、砂质粘性土中，左线隧道处于强风化、中风化层中。右线隧道埋深15左右，左线埋深26m左右。既有桩基为端承桩，以中风化层为持力层。托换桩进入左线隧道底板下≮1.5m（图4），施工步骤见图5, 基槽深约4-5.2m，基槽边坡采用喷砼支护。因被托换桩在桥台台背后的填土中，对其托换需开挖横通道;横通道采用格栅钢架+注浆锚管+钢筋网+喷砼支护;通道宽5m，高5.6m，埋深3m,亦采用开挖竖井人工破桩。
对策及创新方法：
本区间约170m盾构隧道重叠横穿火车北站站场，穿越的轨道有26股之多，其道床为碎石道床，隧道最小埋深约15.6m。为保障盾构穿越站场时铁路运营的安全，需对轨道进行扣轨加固。穿越过程中加强盾构洞内同步注浆和二次注浆，加强的轨道沉降的监测,并及时对轨道和道床进行沉落整修。
(a)施工技术人员认真控制盾构参数：根据盾构穿越及上覆地层情况，设定适当的掘进参数，并严格控制各项参数(主要包括刀盘和土仓压、排土量和推进速度、螺旋机转速、千斤顶总推力等)，以此确保开挖掌子面的稳定、尽量减少对地层扰动和开挖过程中的地层损失。
(b)扣轨设计
1、沿每条轨道纵向在左、中、右布置3道平行于线路方向的纵扣轨，在轨道线垂直于线路在轨道下每隔0.8m～1m布置1道木枕（布置于混凝土枕间），并将纵扣轨与木枕以扣件连接固定。另外用道钉将轨道固定于木枕上。
2、扣轨采用12.5m或25m长P50钢轨，扣轨采用两层，上层7扣8，下层8扣9，纵轨每隔1.2m用U型箍绑紧一次。
(c)施工技术人员做好同步和二次注浆：在管片衬砌环脱出盾尾瞬间应立即同步注浆并适当加大注浆量，以及时充分地填充衬砌与地层之间的空隙，在盾构完成拼装约10环处再以同步注浆层和地层之间孔隙为主要填充对象
(即突破同步注浆层)进行二次注浆，以弥补同步压浆的不足，必要时重复二次注浆。
(d)施工技术人员做好地面注浆加固：综合周边环境、地质、建(构)筑物结构形式及与盾构隧道的关系，
在盾构到达前应对需要且具备施工条件的建(构)筑物地基进行地面注浆预加固处理。
(e)施工技术人员做好洞内注浆加固：将盾构管片邻接块和标准块的注浆孔由1个增加为3个，盾构通过后，利用注浆孔(吊装孔)设注浆管，对盾构隧道拱项和拱肩一定范围内的地层立即进行注浆加固。
(f)施工技术人员做好地面补偿注浆：盾构到达前在地面特殊位置预埋注浆管，盾构通过时，根据实际监测情况进行地面补偿注浆。
(g)监控量测：盾构施工及相关工程施工过程中，进行系统全面的监控量测，确保盾构施工安全和建(构)筑物、地下管线的正常使用，必要时采取应急措施。
（h）盾构下穿建(构)筑物和河渠时，对盾构机进行全面检查，保证施工过程中机械正常运转。
（2）过洪湖
1）本区间下穿布吉河和洪湖段长270m。右线隧道最小埋深6m，洪湖常水位在1~2m，此段右线隧道穿越地层分别为全强风化层和砂质粘土层，隧道顶1m外存在砂层和卵石层（图9）。
2）为确保盾构过洪湖段施工的安全，采取措施如下：
①通过工期安排，将右线过洪湖段盾构掘进安排在旱季（10月至第二年3月）施工。并筑堤将下穿湖段的湖水排干。
②如果工期安排无法满足旱季右线掘进施工或因其他原因无法排干湖水，则盾构右线掘进时，需对下穿洪湖段进行地面注浆加固止水。
③加固、止水采用从地面向下施工Φ800@600×600的高压旋喷桩，对右线隧道顶上4m砂质地层以及顶下1m地层进行加固、止水。
④为了避免旋喷桩施工污染水体，同时提供施工作业平台，在右线隧道正上方堆填11m宽的临时土质堤坝，施工完成后予以挖除。堤坝采用分段修筑以避免阻断水体。
3.3隧道重叠
小间距重叠隧道施工措施：
（1）下层隧道先掘进，上层隧道后掘进。
（2）对重叠隧道夹持土体实行洞内注浆，注浆范围以两隧道夹土体为主，注浆完成后应预留后续注浆条件。根据监测结果决定是否跟踪注浆。
（3）重叠隧道段当上层隧道掘进时，在盾构机下方的下层隧道内设置活动支架支撑盾构管片，以确保下层隧道的安全。支撑范围为盾构机及前后10m范围。
3.5确保隧道周边建(构)筑物、管线及道路安全
本工程周边建筑密集，建筑为层高3～4，8～11层民房，距离基坑1.2～5.2m，据调查其基础为浅基础或桩基础。因建筑物距离基坑较近，施工中从以下几方面进行保护：
⑴加强监测，及时反馈监测结果，以指导施工。
⑵围护结构施工时，加强施工质量的控制，保证止水帷幕效果，降低基坑周边失水沉降的风险。
⑶基坑开挖过程中，确保围护结构及支撑体系强度与刚度，禁止坑外降水，合理分层开挖、及时支撑，防止基坑变形，对周边建构筑物产生影响。
⑷根据监测结果，对临近建筑物基础土体进行无压回灌补水措施。
⑸根据监测结果，对临近建筑物基础进行跟踪注浆加固。
根据现场调查，彩虹桥桩基托换处场地内管线有给水、电力、污水、雨水、电信等5种。管线改迁难：
1、本站管线众多，控制性管线有多处深埋的雨水箱涵与污水管，其埋深约4.8-5.0米，影响车站顶板及出入口，需永久改移，路径见图13中紫色示意范围。
2、其它管线大多从东侧改移路径中改移。
3、部分燃气、通信管线回迁。
管线悬吊保护：主体基坑：DN1000压力污水管，DN600给水管；B2出入口：DN1000污水管，雨水箱涵换DN2000钢管。总之，施工前必须确定施工范围内所有管线迁改完毕，并先挖2m深的探沟，采用人工开挖，确定无管线后方可动工，以减少对基坑施工的影响。
3.8交通疏解压力大
第一阶段做文锦路的半幅钢便桥与B出入口，工期5个月：
1. 交通往西改；
2.在围挡内施工围护结构、盖挖桥梁、临时路面系统、B出入口。
第五阶段拆半幅钢便桥工期1个月：
1. 交通往西改；
2.倒边拆除临时盖挖桥梁路面系统，覆土回填做永久路面。
第二阶段做文锦路的另半幅钢便桥与B出入口，工期5个月：
1. 交通往西改；
2.在围挡内施工围护结构、盖挖桥梁、临时路面系统、A、B、C出入口部分段。
第六阶段拆另半幅便桥，工期1个月：
1. 交通往西改；
2.倒边拆除临时盖挖桥梁路面系统，覆土回填做永久路面。
第三阶段施工主体，工期13个月： 施工车站主体结构
第四阶段施工附属，工期5个月： 施工车站附属结构及剩余主体结构
4、结束语
深圳市城市轨道交通7号线笋岗站~洪湖站区间标段结构体系复杂、技术创新亮点多，周边环境极其复杂，施工难度非常大。笋洪区间是深圳地铁自建设以来难度最大的区间隧道：穿越铁路站场26股轨道、穿越北站大桥16个桩基托换、穿布吉河、穿洪湖、小间距及上下叠线隧道。
本工程安全顺利的完成，为地铁行业在城市建（构）筑物密集、地下管线与箱涵极其复杂、交通压力极高的地段修建地铁车站提供了合理有效的解决方案；为盾构隧道在城市里可能遇到的各种复杂情况提供了安全可行的解决方案。
参考文献：
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[4]王梦恕．中国隧道及地下工程修建技术[M]．北京：人民交通出版社．2010．
论文作者:高玉玲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
标签：盾构论文; 隧道论文; 洪湖论文; 注浆论文; 管线论文; 基坑论文; 桩基论文; 《基层建设》2017年第20期论文;