淺談城市道路與地鐵施工交叉工程管理

梁新宇

摘要：隨著城市建設腳步加快，在建項目多存在施工交叉，廈門作為海灣型城市發(fā)展戰(zhàn)略實施，島外翔安區(qū)成為城市建設的重點，片區(qū)主干路網(wǎng)作為城市管線、地鐵的載體，在施工過程中不可避免的存在施工交叉問題。本文主要結合東界路（翔安西路-石厝路）工程與軌道3號線具體的施工案例，從策劃階段對接、設計優(yōu)化、現(xiàn)場施工管理三方面對東界路全過程管理展開論述，并且提出合理化建議和措施，為城市道路管理提供借鑒和幫助。

Abstract： With the acceleration of urban construction， there are many construction cross-overs in construction projects. As a development strategy for the development of bay-type cities， Xiamen Xiang'an District outside the island has become the focus of urban construction. The main road network of the district is the carrier of urban pipelines and subways and there is inevitably a problem of construction crossover during construction. This paper mainly combines the concrete construction cases of Dongjie Road（Xiang'an West Road-Shicuo Road） and Track No.3， discusses the whole process management of Dongjie Road from three aspects： planning stage docking， design optimization and on-site construction management， and puts forward rationalization suggestions and measures to provide reference and help for urban road management.

關鍵詞：城市道路;地鐵軌道;策劃對接;設計優(yōu)化;技術管理

Key words： urban road;subway track;planning docking;design optimization;technical management

中圖分類號：U231+.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）07-0139-03

0 ?引言

為了規(guī)范廈門市軌道交通控制保護區(qū)建設，確保軌道交通設施安全，道路工程作為管線與軌道地下空間的載體，在項目前期研究階段、設計優(yōu)化、項目實施等階段需對工程交叉所造成的相關影響進行分析、總結、優(yōu)化。并統(tǒng)籌雙方參建單位就相關技術節(jié)點進行分析、論證，加強全過程的管理，合理安排施工時序，從而保證工程施工質(zhì)量、安全。因此，本文接著結合具體的施工案例，對如何做好城市道路施工與地鐵施工交叉工程管理展開論述。

1 ?東界路項目概況于涉及軌道交通控制保護區(qū)范圍

東界路（翔安西路～石庴路段）工程，路線長1.38km，路幅寬43m，按城市主干路標準建設，雙向六車道，車行道采用瀝青混凝土路面，非機動車道采用透水結構路面，人行道采用透水型步磚。道路西側人行道下布置纜線溝，中水，中央分隔帶下設置雨水管，道路東側設置污水管，給水管，燃氣管。填方高度0-6.32m，挖方深度0-7.55m。東界路與城場路交叉口設置軌道3號線林前站、與翔安西路交叉口設置洪坑站、與肖厝南路交叉口設置東界站。

東界路沿線主要為農(nóng)田（多為菜地），跨宋洋水庫，對道路工程影響較大的主要為池塘及水庫、較大的水溝，采挖高嶺土形成的亂掘區(qū)。

地勘報告揭示場地巖土體分布及特征按埋藏順序1）素填土：主要由粘性土組成，回填時間月1-5年不等。2）雜填土：主要由粘性土夾雜建筑垃圾回填，局部含生活垃圾，硬雜質(zhì)含量約30%，回填時間約1-5年不等，未經(jīng)專門壓實處理，尚未完成自重固結。3）耕植土：主要由粘性土組成，人工耕作形成，含少量植物根須及有機質(zhì)。4）淤泥：灰黑、黑色，流塑，飽和，有機質(zhì)高液限黏質(zhì)土。5）粉質(zhì)粘土：含砂量10-20%，干強度高，可塑-硬塑，稍濕-濕。6）中砂：稍密-中密，飽和，細顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%，粘粉粒含量20-40%。7）殘積砂質(zhì)粘性土：可塑-硬塑，稍濕-濕，含砂量20%。8）全風化花崗巖：剪影，桿長修正標貫擊數(shù)30≤N≤50擊，屬于極軟巖9）散體狀強風化花崗巖：N≥50擊，巖體極破碎，散體狀結構。

軌道三號線在東界路范圍內(nèi)概況及地鐵保護區(qū)域。

洪坑站～林前站盾構區(qū)間左、右線自洪坑站始發(fā)，沿規(guī)劃東界路敷設，呈向東北走向，在約右DK22+100～右DK22+230里程范圍內(nèi)穿越宋洋水庫，其余地表現(xiàn)狀為農(nóng)田，最后到達林前站接收井。隧道規(guī)劃地面線覆土厚度11.882-12.390m，現(xiàn)狀地面線覆土厚度5.8-14.865m。根據(jù)《廈門市軌道交通控制保護區(qū)建設（作業(yè)）管理暫行辦法》地下車站與隧道外線外側50m內(nèi)為軌道交通控制保護區(qū)，在保護區(qū)范圍內(nèi)進行土石方挖填、地面堆載等大量增加或減少軌道交通建（構）筑物載荷的活動需結構軌道集團監(jiān)督與監(jiān)測監(jiān)控，承擔相應的費用。

2 ?前期策劃階段研究分析

東界路在初步設計階段結合防洪影響評價報告，宋洋水庫50年一遇調(diào)洪演算水位為17.76m。結合水庫防洪水位、軌道3號線建設條件就宋洋水庫采用路基方式通過、橋梁方式通過進行技術比選。

路基方案采用聯(lián)通箱涵的斷面尺寸為2孔4×2.3m，宋洋水庫采用浸水路基及設置擋墻方案，宋洋水庫地基處理采用換填片塊石處理，浸水路基部分路基采用透水性材料填筑。

橋梁方案：東界路上跨翔安西路，橋梁采用上跨翔安西路，半幅橋梁寬度為16.5-19.4m。橋梁樁基距軌道3號線凈距3.0m。

方案比選：為減少工程造價上部結構采用滿堂支架形式澆筑，橋梁方案需橋梁樁基先行施工下部結構與上部結構先行施工完成后盾構方可通過，施工周期長，投資大，減少對宋洋水庫庫容影響，缺點：宋洋水庫淤泥層頂標高至軌道結構頂板高度為3.0m，淤泥層底標高與結構頂板高度基本相同，軌道3號線通過宋洋水庫盾構條件不足。路基方案：優(yōu)點：投資較低，因軌道三號線在宋洋水庫段盾構頂與淤泥層表面僅為3米，采用路基結合涵洞方式通過可為軌道盾構掘進提供施工場地，可有效提供管線載體便于管線路網(wǎng)形成。缺點：占用宋洋水庫庫容，在下階段片區(qū)水系梳理過程中通過增加水庫庫容水深形成宋洋水庫占補平衡。經(jīng)綜合比較，采用路基結合涵洞方式進行下階段設計，待遠期路網(wǎng)形成后再行考慮翔安西路上跨方案。

3 ?設計優(yōu)化階段

道路工程作為軌道、管線載體，在空間上需要協(xié)調(diào)較多內(nèi)容，在管線布置，涵洞設置，軌道出入口設置及軌道后期盾構對路基影響等方面對本項目進行設計優(yōu)化。

3.1 施工界面銜接（林前站施工交叉開挖方式、林前站涵洞底板與軌道出入口共板）

地鐵林前站位于東界路K0+580-K0+780區(qū)間，站點開挖采用明挖方式進行開挖，為保證地鐵施工進度同時確保道路施工質(zhì)量，在設計階段與軌道建設單位就施工界面進行明確：林前站圍擋范圍內(nèi)由地鐵施工單位先行開展明挖施工，待主體結構施工完畢后按照城市主干路路基壓實度0.95及對應彎沉值交付路床，地鐵站點設計單位在施工圖設計階段明確路基壓實度≥0.95，路基填料CBR≥8，粒徑要求≤10cm。土基會談模量E0≥30MPa。

K0+760涵洞為3×2箱涵，用于聯(lián)通道路東、西向水系，涵洞上、下游標高受控與現(xiàn)狀水系標高，涵洞位于林前站地鐵出入口上方，涵洞上方與出入口凈距僅為0.5m，考慮箱涵為排水設施，且在填土后存在不均勻沉降，后期存在漏水風險，優(yōu)化涵洞縱斷面由0.75%調(diào)整至0.5%，將涵洞與出入口凈距調(diào)整為1.0m，在出入口上方設置粉質(zhì)粘土防水層用于確保涵洞排水不影響地鐵出入口使用。

3.2 施工時序盾構

宋洋水庫路基填方高度5.8m，兩側設置擋墻高3-5m，路基底部采用換填塊石處理，兩側設置圍堰。塊石采用壓實振密，采用大功率推土機與重型壓實機具施工，塊石攤鋪層厚不大于500mm，最大粒徑小于層厚2/3，壓實干密度由實驗確定，孔隙率■24。因軌道盾構在路基施工后實施，如路基整體換填塊石空隙較大，在盾構掘進過程中存在塌頂風險，且增加預注漿施工費用與盾構工期，為保證擋墻底承載力及沖刷要求，擋墻底部及擋墻底應力擴散角仍采用換填塊石處理，盾構頂部、浸水路基部分采用換填透水型材料處理，減少盾構通過施工風險與工程造價。

通過以上優(yōu)化方案有效減少了施工交叉帶來的重復投資，節(jié)省了施工工期。

4 ?施工過程中風險控制

按照前期對接情況與設計優(yōu)化情況，東界路已開展完成除林前站圍擋范圍外的路基、路面、管線施工。軌道按照既定計劃從洪坑站始發(fā)進行盾構，結合盾構開挖方式，東界路建設情況，提出風險源控制方案。

4.1 風險源概況

盾構區(qū)間風險源主要為下穿宋洋水庫路基及箱涵（圖4）。

4.2 下穿風險源地質(zhì)情況分析

左線、右線盾構隧道下穿宋洋水庫、箱涵主要地質(zhì)自上而下為：1-2素填土、10-1粉質(zhì)粘土、11-2殘積礫質(zhì)黏性土、17-1全風化花崗巖、17-2散體狀強風化花崗巖。盾構區(qū)間主要在全風化花崗巖與殘積礫質(zhì)粘性土層穿過。

4.3 下穿風險源存在風險

①地表沉降風險：掘進過程因土倉壓力變化造成沉降、隆起和掘進完成后因管片壁后填充不飽滿造成的沉降是下穿風險源的控制的重難點，沉降、隆起嚴重時會出現(xiàn)風險源產(chǎn)生裂紋或破裂的后果。

②盾構正面壓力平衡狀態(tài)不理想，引起土體的地層損失。在盾構掘進時，盾構掘進速度慢，進土量少，而螺旋輸送器排土量大，引起盾構土艙內(nèi)壓力下降，此時盾構開挖產(chǎn)生地層損失。相反，當盾構土艙內(nèi)壓力增大，并高于正面壓力，則盾構前上方地面出現(xiàn)升隆現(xiàn)象，產(chǎn)生地層損失。

③盾構掘進參數(shù)控制，掘進參數(shù)控制：做好土倉壓力、出土量、刀盤轉(zhuǎn)速、推力變化、推進油缸與鉸接形成差等參數(shù)控制?？刂坪猛羵}頂部土壓力，做好渣土改良工作，減少刀具磨損。同時嚴格控制每環(huán)出土量（單環(huán)出土量為47m3），做到不超挖、欠挖、快速通過風險源。刀盤距風險源10m處要提高風險源監(jiān)測頻率，觀察風險源有無異常。

④盾構姿態(tài)控制，下穿風險源前調(diào)整好盾構姿態(tài)，下穿風險源過程中，盾構姿態(tài)要做到“勤糾緩糾”，每環(huán)糾偏量控制在-3～+3范圍內(nèi)。避免出現(xiàn)糾偏量過大，造成超挖、卡盾殼、盾尾漏漿等不利現(xiàn)象。

⑤合理控制同步注漿及二次補漿，下穿風險源過程中嚴控同步注漿，拖出盾尾后及時進行二次補漿。

4.4 監(jiān)控量測

4.4.1 監(jiān)測點的布設方法

盾構區(qū)間地表沉降監(jiān)測點斷面間距根據(jù)區(qū)間地形條件及設計要求，盾構始發(fā)段100m范圍內(nèi)，每20m布設一個斷面;其余地段，每100m設一斷面，每斷面測點數(shù)量不少于7個;沿隧道中軸線每10m設一縱向沉降監(jiān)測點。聯(lián)絡通道每15m一個斷面，每斷面11個測點。（圖5）

4.4.2 監(jiān)測控制值

根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測技術規(guī)范》（GB50911-2013）和設計及《監(jiān)測管理專題會議》要求，并綜合考慮周邊環(huán)境，各監(jiān)測項目的控制值表1。

從風險管控的角度進行控制按異常數(shù)據(jù)報警（風險提示）、黃色、橙色和紅色四個綜合預警等級進行反饋和控制，判別標準如下：

①異常數(shù)據(jù)：根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)、變化速率及控制值之間的相對關系、結合巡視信息及周邊監(jiān)測項目變化情況綜合界定是否為異常數(shù)據(jù)。

②黃色、橙色、紅色預警：實測值的絕對值和速率值雙控指標均達到控制值;與此同時，還出現(xiàn)以下情況之一時：實測值的絕對值和速率值出現(xiàn)急劇增長;基坑支護混凝土出現(xiàn)裂縫，同時裂縫處已開始出現(xiàn)滲流水;邀請管控風險咨詢單位及專家進行現(xiàn)場分析判定，具體的風險等級。

根據(jù)廈門市軌道安全風險管理體系的要求，預警類型可分為兩類，即巡視預警和監(jiān)測值預警。巡視預警參考盾構及礦山法施工巡視預警參考表規(guī)定的內(nèi)容進行判別與反饋，監(jiān)測值預警按照黃色、橙色、紅色及異常數(shù)據(jù)預警標準進行判別與反饋。（表2）

5 ?結語

綜上所述，隨著片區(qū)開發(fā)、軌道建設同步進行。在建工程需對設計邊界條件，施工時序，施工方法有更加深入的研究，城市發(fā)展對建設單位管理要求很高，為了保證工程質(zhì)量，減少財政投資，建設單位要建立完善的質(zhì)量管理體系，制定完善項目推進計劃，提升技術人員質(zhì)量意識，控制好建設的每一個細節(jié)，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益、社會效益。

參考文獻：

[1]CJJ 194-2013，城市道路路基設計規(guī)范[S].

[2]廈門市軌道交通控制保護區(qū)建設（作業(yè)）管理暫行辦法.

[3]GB50911-2013，城市軌道交通工程監(jiān)測技術規(guī)范[S].