盾構(gòu)超近距離上跨既有線技術(shù)研究

張晨

摘要：盾構(gòu)技術(shù)作為施工技術(shù)中相對重要的一環(huán)，在既有線施工中起到尤為關(guān)鍵的作用。既有線技術(shù)在實際應(yīng)用中會受到盾構(gòu)施工的直接影響，因此盾構(gòu)施工在既有線施工中承擔主要角色。經(jīng)過對實際經(jīng)驗的分析，結(jié)合相關(guān)實例，該工程應(yīng)該從清除各處的障礙物開始，并且對土體兩側(cè)的深孔進行注膠處理，同時進行加固，一切施工參數(shù)都按照設(shè)計部門的規(guī)定進行施工。這樣會最大程度避免既有線的安全隱患，也為今后施工提供一定參考價值。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)掘進;既有線;施工監(jiān)測

該工程區(qū)間段內(nèi)運用盾構(gòu)施工技術(shù)，既有線區(qū)間里面斷面形狀為馬蹄形，采用暗挖法進行施工（如圖1所示）。上跨位置與盾構(gòu)距離為23m，盾構(gòu)始發(fā)以一定角度向上進行挖掘，盾構(gòu)區(qū)間內(nèi)部左線大約23m上跨既有線區(qū)間里設(shè)立人防隧道。既有線區(qū)間內(nèi)存在給水管，材質(zhì)為鑄鐵。盾構(gòu)始發(fā)站與穿越位置距離較近、坡度相比較大、與既有線之間距離較小、區(qū)間內(nèi)部管線數(shù)量偏多都會給施工過程中帶來一定危險。

1 施工控制要點

穿越既有線時，施工控制要注意以下幾點：施工過程中對障礙物的清除工作是第一步，設(shè)置臨時豎井是基本操作之一，并且臨時豎井的作用不僅是清除雜物還能對既有線兩側(cè)的土體進行相應(yīng)加固工作，在一定程度上保證工程安全性。在進行施工穿越的前期階段，應(yīng)該根據(jù)實際研究理論總結(jié)出的理論數(shù)據(jù)進行實地勘測，保證其能夠符合施工要求，各項數(shù)據(jù)在施工過程中承擔的任務(wù)各不相同，因此應(yīng)該在施工中采取相應(yīng)控制策略，保證施工能夠順利且安全地進行。

2 上跨施工難點

2.1盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)控制困難

左線始發(fā)處于既有線路的距離僅有24 m ，盾構(gòu)隧道距離既有線結(jié)構(gòu)最近處只有168 mm。盾構(gòu)掘進至某環(huán)時就開始上跨既有線路，所以在始發(fā)階段盾構(gòu)姿態(tài)的調(diào)整距離非常短; 因盾構(gòu)始發(fā)存在一定坡度，掘進中要始終保持抬頭趨勢，而盾構(gòu)始發(fā)存在著栽頭現(xiàn)象 ，所以對盾構(gòu)的姿態(tài)控制則是盾構(gòu)安全、順利上跨既有該線路的難點[2]。

2.2施工參數(shù)設(shè)置及控制困難

盾構(gòu)掘進過程中不滿足做試驗段的標準，一切施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗提前準備，如果參數(shù)不符合要求，調(diào)整就會非常困難，且盾構(gòu)穿越段由礫砂層和中粗砂層構(gòu)成，轉(zhuǎn)矩高、推力大等問題在掘進的過程很容易發(fā)生。因為盾構(gòu)距離既有運營隧道只有168 mm，既有線結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定和盾構(gòu)推力大小還有著一定的關(guān)系，施工參數(shù)更要合理的控制，盾構(gòu)上跨階段的難點則是對較小盾構(gòu)推力的管控。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1? 利用豎井進行注漿加固

在施工過程中為保證盾構(gòu)技術(shù)能夠順利進行，既有線結(jié)構(gòu)不會受到損害，就必須通過一定手段對土體進行加固處理，其中較為流行的就是注漿加固法。這種方法的要求也十分嚴格，必須要對其中注漿孔的距離嚴格篩選并且保證在規(guī)定范圍內(nèi)，注漿物體也十分苛刻，必須保證密封過后不會產(chǎn)生負面影響，因此通常選用水泥漿，其密封型達到相應(yīng)標準。對有關(guān)線路左線及右線與既有線間土體利用盾構(gòu)管片預(yù)留注漿孔進行注漿加固。臨時施工豎井深孔注漿壓力為0.6MPa左右，以現(xiàn)場試驗實際情況為準[4]。

3.2盾構(gòu)掘進技術(shù)措施

盾構(gòu)始發(fā)前控制相關(guān)姿態(tài)，盾構(gòu)在某站出洞后以上坡上跨既有線。準備穿越的前期工作要相對完善，將穿越前一段距離胡掘進段設(shè)成試驗段，將掘進參數(shù)及地面沉降情況展開研究，整理出盾構(gòu)理想化掘進數(shù)值。

為保證盾構(gòu)掘進中數(shù)據(jù)與掘進姿態(tài)保持理想化，施工中要盡可能的避免盾構(gòu)掘進改變周圍土體形態(tài)，地表沉降要減少，要保持盾構(gòu)開挖面的穩(wěn)定和管片脫出盾尾后建筑空隙進行及時填補。正面土壓力：依照土壓平衡盾構(gòu)的原理，通過計算推出正面土壓力理想化數(shù)值，土倉頂部壓力把控在 0.09MPa左右 。盾構(gòu)推力，根據(jù)前期盾構(gòu)掘進體會，與試驗段結(jié)合，總推力控制在12000kN 左右，扭矩在3000kN·m左右 。推進速度，依照有關(guān)盾構(gòu)穿越經(jīng)驗，推進速度把控在30mm / min左右，維持推進過程中穩(wěn)定狀態(tài)，每班3環(huán)，

按照時間天數(shù)進行有效施工，確保能夠穩(wěn)定推進并且保證出土量的數(shù)值，一般來說每天能夠推進4環(huán)以上，根據(jù)土體不同相應(yīng)施工工藝也會有所不同，具體情況需要根據(jù)天氣的變化以及土體系數(shù)進行臨時更改，每推進一定距離，并記錄土斗內(nèi)對應(yīng)的出土量。同步注漿在施工中是一項嚴謹工作環(huán)節(jié)之一，需要考慮工程中諸多因素，了解地質(zhì)情況以及壓漿數(shù)量，并且考慮到壓力問題。每環(huán)壓入量保證應(yīng)該符合各項理論相關(guān)規(guī)范，注漿壓力也應(yīng)該保持在規(guī)定壓力。再次補漿，注漿壓力保證在4-6bar。注漿量是同步注漿量的三分之一[5]。按規(guī)定測量地表沉降幅度以及盾構(gòu)機姿態(tài)等各種勘測的實際數(shù)據(jù)，發(fā)放每個掘進命令都應(yīng)保證正確并進行實時監(jiān)管。

4 結(jié)束語

當盾構(gòu)與既有線施工極其接近，超近上跨距離。應(yīng)在為了達到更理想的盾構(gòu)掘進參數(shù)而向臨時豎井之中補充注漿的同時，重視對既有線的保護，要能做到不影響與既有線有關(guān)的一切運營，且對其結(jié)構(gòu)安全加以保障。還應(yīng)注意管線控制以及地面沉降要符合相關(guān)規(guī)定和施工設(shè)計。對支頂防護進行檢驗，最終驗證后，盾構(gòu)超近距離與既有線相近時，可選擇上跨既有線。

參考文獻：

[1]王吉華.盾構(gòu)大坡度始發(fā)超近距離上跨既有運營 地鐵線路關(guān)鍵技術(shù)[J].施工技術(shù)，2019，48（8）：121-125. DOI：10.7672/sgjs2019080121.

[2]鐘可，傅鶴林，張加兵.富水砂卵石地層中超近距離盾構(gòu)下穿既有運營隧道加固方案研究[J].公路工程，2018，43（5）：10-16，68. DOI：10.3969/j.issn.1674-0610.2018.05.003.

[3]楊世東，唐艷麗，劉慶方， 等.基坑開挖施工對超近距離下臥既有盾構(gòu)隧道的保護技術(shù)研究[J].隧道建設(shè)，2018. DOI：10.3973/j.issn.2096-4498.2017.S2.006.

[4]楊世東，唐艷麗，劉慶方， 等.基坑開挖施工對超近距離下臥既有盾構(gòu)隧道的保護技術(shù)研究[J].隧道建設(shè)（中英文），2017，37（z2）：35-46. DOI：10.3973/j.issn.2096-4498.2017.S2.006.

[5]王立新.盾構(gòu)超近距離穿越大型立交樁基群影響研究[J].地下空間與工程學(xué)報，2016，12（3）：761-768，838.

（作者單位：南京地鐵建設(shè)有限責任公司）