暗挖地鐵車站下穿既有地鐵隧道施工控制探討

周建民

摘要：在地鐵車站修建，特別是車站下穿既有地鐵隧道的過程中，暗挖施工時一種經(jīng)常采用的施工方式。為了保證既有地鐵隧道的安全穩(wěn)定以及新建地鐵車站的施工效果和質量，必須掌握相應的施工方法及施工要點。本文針對這一工程問題展開進一步的分析探討，提出暗挖地鐵車站下穿既有地鐵隧道的技術要點及對策，為今后類似的工程建設提供參考和借鑒。

關鍵詞：暗挖地鐵車站；下穿既有地鐵隧道；施工控制

1、引言

隨著地下隧道建設規(guī)模的越來越大，在后續(xù)的建設過程中不可避免的會出現(xiàn)新建車站結構穿越既有地鐵隧道問題，特別是在北京、上海等地鐵發(fā)達城市更為普遍。目前的城市地鐵車站修建中，最主要的施工方式是洞樁法施工。該種方法的整個施工斷面主要由3個洞組成，分別稱為側洞、柱洞和中洞。施工時采用自上而下的順序，將每個柱洞進行嚴格支護以后，進行二次襯砌，從而形成一個相對完善的梁柱支撐體系，保證車站施工時的穩(wěn)定性效果。此外在施工時，應該采用相應的監(jiān)測設備對施工的全過程進行控制，保證地鐵線路更加安全的運行。

地鐵車站的建設規(guī)模一般較大，在既有地鐵隧道線路下進行地鐵車站的暗挖施工，不可避免的會對既有線路下方及周圍土體造成擾動，從而引起既有隧道的差異沉降變形、結構應力集中破壞等一系列問題]。筆者根據(jù)多年的現(xiàn)場施工經(jīng)驗，對這一施工問題涉及的相關技術要點和對策進行總結歸納。

2、暗挖隧道施工中的相關技術要點和對策

2.1 施工順序的技術要點控制

地鐵車站與既有地鐵隧道的交匯目前較常見為正交方式，同時地鐵車站多為對稱形式，因此在選擇施工順序時，應在滿足施工現(xiàn)場周邊環(huán)境和人員組織的情況下，盡可能的采用左右對稱施工，即左右兩側導洞對稱開挖，導洞內樁的施工也保持一致。新建車站由兩側向中部對向開挖至既有線路下方，然后集中人力物力單向開挖快速通過既有隧道結構。待車站形成穩(wěn)固的支撐體系后，再施工車站內部結構。在施工過程中，要盡可能的避免小斷面向大斷面的突變。在施工之前，采用深孔注漿加固技術，合理設計加固范圍，對既有隧道和新建車站周圍土體進行加固。

2.2 開挖支護工作的技術要點控制

（1）地鐵隧道結構的安全性離不開支護開挖工作，開挖支護工作首先要注意的就是分塊閉合施工技術的應用，在小斷面挖掘施工的時候起到有效減小應力釋放量的作用，進而有效控制既有結構的沉降變形。

（2）為了增加對既有結構的有效支撐，減小既有結構的整體沉降和不均勻沉降，必須要采用高強度的支護鋼架，除了選用高強度的鋼架支護之外，每循環(huán)的進尺也至關重要，下穿過程我們選擇循環(huán)進尺為50cm，每循環(huán)開挖完成后，及時架立支護鋼架，并在拱腳位置打設2根2m長φ42縮腳錨桿，鋼架之間采用φ28鋼架連接，連接筋間距1m內外雙層布設，同時掛設150×150預制網(wǎng)片后及時使用C25噴射混凝土封閉，以起到有效控制結構變形的目的。

（3）為了持續(xù)增強既有結構下土體的自穩(wěn)性，在每循環(huán)的短進尺開挖工作的時候，還采取了臨時封閉掌子面的做法，使掌子面具有良好的穩(wěn)定性。具體做法是：每開挖前進50cm，使用0.5m長φ25鋼筋插入掌子面土體作為土釘，掛設150×150預制網(wǎng)片，然后噴射10cmC25噴射混凝土進行封閉。

2.3 既有地鐵隧道結構沉降控制技術要點控制

既有車站下穿既有隧道遇到的最主要問題就是上方既有結構的沉降問題。如果控制不好，將使上方隧道產(chǎn)生不均勻的差異沉降，從而對上方運營隧道的安全造成重大威脅。因此，要想對不均勻沉降的現(xiàn)象加以有效的控制，就要將整個上導洞的兩側分為五個不同的區(qū)域進行注漿施工。通過對結構周圍土體加壓注漿，從而對主體結構進行有效的加固，同時加固的土體能夠在下一個階段施工的過程中起到止?jié){墻的作用。為保證道床的正常工作和運營安全，在側洞施工之前，我們還需要對道床與隧道結構的脫開部位進行灌漿加固。灌漿一般采用的方法是高位漏斗法，我們運用這種方法不但能夠確保漿液能夠在一定的壓力下順利進入縫隙，同時還不會因為壓力太大而出現(xiàn)道床隆起的現(xiàn)象。灌漿加固選用高強度且不會收縮的CGM-4型灌漿料，這種漿液能夠保證在灌漿3h后漿體強度達到16MPa。灌漿工序結束后，應進行現(xiàn)場取芯試驗，確保漿液填充飽滿，道床不會發(fā)生錯位和變形。

2.4 預埋鋼板盾構密封環(huán)安裝技術要點控制

在車站兩端與盾構區(qū)間隧道的連接處，要特別注意鋼板盾構密封環(huán)的加工安設。盾構密封環(huán)安設的位置、焊接部位的質量要抓好質量控制。安裝前要提前在封閉環(huán)位置設置定位鋼筋，由人工運輸?shù)桨惭b位置，運用倒鏈進行吊裝和位置的調整，調到大概位置是由人工進行密封環(huán)的就位確認工作。在就位的過程中用全站儀和反射片等工具進行輔助的復核測量。然后對密封環(huán)的預埋筋和定位預埋筋的連接進行定位處理，在模板的安裝鋪設過程中應該注意對已經(jīng)安設完成的密封環(huán)的保護工作，避免因為混凝土澆筑導致的振動影響密封環(huán)的穩(wěn)定性。不管哪個過程，都要做好測量定位工作。暗挖隧道與區(qū)間盾構接口的防水要進行特別處理，一般是在主體結構的側墻上安裝平蹼止水帶進行收口處理，在施工縫止水階段一般采用緩膨脹型的止水橡膠帶條進行施工。？

2.5 施工監(jiān)測措施要點控制

由于新建地鐵車站近距離下穿既有地鐵隧道，在車站暗挖施工期間可能會對既有線隧道產(chǎn)生一定的影響。為了解施工期間對既有線的影響程度，確保既有線隧道的結構安全，需對既有隧道進行全過程的監(jiān)控量測，通過及時反饋、分析監(jiān)測信息來指導現(xiàn)場施工，做到信息化施工。根據(jù)設計文件以及相關規(guī)范，結合類似工程中的施工及監(jiān)測經(jīng)驗，兼顧監(jiān)測方便、快速，能夠準確指導施工，確定地鐵隧道的監(jiān)測項目及頻率。

3、結束語

新建暗挖地鐵車站下穿既有地鐵隧道的過程中，必須保證既有線路的結構穩(wěn)定和運營安全，因此應該制定嚴格的施工方案，并依據(jù)實際工程特點，對可能出現(xiàn)的施工風險進行反復論證，提出最佳的施工技術措施，并嚴格執(zhí)行保證施工質量。在施工過程中做好現(xiàn)場的監(jiān)控量測，對施工的各個階段變形情況進行反饋。最終保證在車站暗挖下穿既有隧道期間新建結構和既有結構的安全。

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（作者單位：北京建工土木工程有限公司）