盾構(gòu)近距離下穿運(yùn)營地鐵隧道同時(shí)接收施工技術(shù)

耿傳政

中鐵十四局集團(tuán)隧道工程有限公司，山東 濟(jì)南 250022

0 引言

國內(nèi)地鐵建設(shè)高速發(fā)展，部分新一線城市的地鐵均已成網(wǎng)，新建隧道下穿既有運(yùn)營隧道逐漸成為城市地鐵建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)的施工難題。近20 a來，地鐵建設(shè)的盾構(gòu)設(shè)備性能日益完善，盾構(gòu)施工技術(shù)綜合能力不斷提高，采用盾構(gòu)法成功下穿既有高鐵、鐵路、橋梁以及規(guī)模建(構(gòu))物的施工案例越來越多。但大埋深、近距離下穿運(yùn)營線的工程存在盾構(gòu)接收風(fēng)險(xiǎn)，對設(shè)計(jì)研判施工過程管控及施工監(jiān)測的及時(shí)性、準(zhǔn)確性提出了新的挑戰(zhàn)?？底鬧1]分析了盾構(gòu)隧道正交下穿施工對都隧道的影響，提出下穿施工產(chǎn)生不均勻沉降導(dǎo)致上部隧道結(jié)構(gòu)側(cè)移、扭轉(zhuǎn)，在既有隧道下方產(chǎn)生拉應(yīng)力，需加固正交區(qū)域內(nèi)的地層。張凱[2]從盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)、施工監(jiān)測等方面總結(jié)盾構(gòu)近距離下穿地鐵運(yùn)營隧道施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。陳松等[3-6]基于相關(guān)工程，提出盾構(gòu)接收綜合加固措施，論證了多種措施相結(jié)合有利于復(fù)雜工況下控制施工風(fēng)險(xiǎn)。劉悅[7]借助ANSYS有限元軟件，計(jì)算分析隧道下穿既有線時(shí)，選擇合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，采用大直徑管棚支護(hù)施工能有效控制既有隧道豎向位移。李正耀等[8-9]基于新建隧道穿越既有線施工案例，建立分析模型，系統(tǒng)研究長大管棚在隧道下穿施工中的支護(hù)作用。牟銳[10]運(yùn)用現(xiàn)場量測和理論分析，驗(yàn)證可通過計(jì)算預(yù)測大管棚施工引起的地表沉降。李建平等[11]介紹了長距離大管棚加固技術(shù)在盾構(gòu)下穿既有運(yùn)營地鐵線路中的應(yīng)用。羅斐等[12-19]介紹了下穿既有線施工案例，研究盾構(gòu)施工法對周圍地層變形的影響。于德海等[20]研究指出盾構(gòu)法引起的地表沉降包括初期擾動(dòng)沉降、開挖面前部沉降、盾構(gòu)機(jī)正上方沉降盾構(gòu)通過沉降、后期固結(jié)沉降等。

但盾構(gòu)下穿與接收同時(shí)施工的模擬計(jì)算與實(shí)踐數(shù)據(jù)相結(jié)合，研究掘進(jìn)對既有運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)影響的成果相對較少。本文以成都市地鐵6號線下穿運(yùn)營2號線工程為背景，針對大埋深、近距離下穿、接收風(fēng)險(xiǎn)疊加等主要施工風(fēng)險(xiǎn)，制定針對性技術(shù)措施，以期保證雙線盾構(gòu)順利下穿、接收，保障既有線的運(yùn)營安全，為類似工程建設(shè)提供設(shè)計(jì)及施工參考。

1 工程概況

成都地鐵6號線玉雙路站—牛王廟站區(qū)間雙線隧道設(shè)計(jì)，采用6.34 m土壓平衡盾構(gòu)施工，線路長980 m，V型坡設(shè)計(jì)，隧道直線正交下穿既有運(yùn)營地鐵2號線雙線，完成下穿同時(shí)進(jìn)行接收施工，如圖1a)所示(圖中單位m)。新建隧道與既有隧道凈距3.98 m，拱頂埋深19.8 m，新建隧道左線距離既有車站結(jié)構(gòu)7.7 m，接收端為地下三層站結(jié)構(gòu)。既有2號線至6號線牛王廟主體端墻外側(cè)距離為10.7～12.4 m，如圖1a)所示(圖中單位m)。下穿及接收端頭采用大管棚預(yù)加固處理，并輔以降水、袖閥管注漿、自動(dòng)化監(jiān)測等措施，確保下穿施工安全。

a)平面圖 b)橫剖面圖圖1 下穿段布局示意圖

2 工程地質(zhì)及水文條件

1)地質(zhì)條件

下穿施工范圍內(nèi)上覆第四系全新統(tǒng)人工填土，其下為第四系全新統(tǒng)沖洪積層粉質(zhì)黏土、黏質(zhì)粉土、細(xì)砂、中砂、卵石，下伏基巖為白堊系上統(tǒng)灌口組泥巖。

穿越地層自地表至底板分別為雜填土、細(xì)砂、松散卵石層、稍密卵石層、中密卵石層、密實(shí)卵石層、中砂、全風(fēng)化泥巖、強(qiáng)風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化泥巖。各地層力學(xué)性能指標(biāo)如表1所示。

表1 地層力學(xué)指標(biāo)

區(qū)間與既有運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)間主要地層為密實(shí)卵石層、中砂、全風(fēng)化泥巖、紫紅-暗紅色泥巖、中風(fēng)化泥巖。

2)水文條件

區(qū)間處于岷江水系沖積平原一級階地，本區(qū)間勘察場地內(nèi)無地表水。地下水主要有3種類型：賦存于黏性土層之上填土層中的上層滯水；第四系砂、卵石土層的孔隙潛水；基巖裂隙水。

3 工程風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 先期車站施工引起運(yùn)營隧道的結(jié)構(gòu)位移

盾構(gòu)下穿施工前，先期采用半蓋挖施工地下3層結(jié)構(gòu)車站，基坑開挖深度大、周期長。車站先施工蓋挖側(cè)圍護(hù)及蓋板，倒邊施工明挖側(cè)，結(jié)構(gòu)采用順作法。車站采用間隔樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，基坑分層開挖，上部2層混凝土支撐，下部3層鋼支撐，形成基坑內(nèi)部支撐體系。

開挖期間，各支撐架設(shè)較為及時(shí)，基底暴露時(shí)間較短，但施工期間雨水充沛，地表水對地下水補(bǔ)給量大時(shí)，卵石層與泥巖層交界處、沙層在圍護(hù)樁間出現(xiàn)明顯滲漏水，有一定水土流失，卵石層較為穩(wěn)定。

車站施工前，對運(yùn)營地鐵線路內(nèi)部進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測。車站施工完成后，盾構(gòu)下穿影響范圍內(nèi)的運(yùn)營隧道已產(chǎn)生的最大位移，如表2所示。

表2 下穿前自動(dòng)化監(jiān)測結(jié)果 mm

由表2可知，車站施工期間對運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)已產(chǎn)生影響，其位移將在盾構(gòu)下穿期間的沉降控制結(jié)果中累加。

3.2 盾構(gòu)下穿影響運(yùn)營隧道的結(jié)構(gòu)安全

1)運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)位移過大影響列車運(yùn)行安全。盾構(gòu)下穿運(yùn)營線路期間，若盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制不佳，地層損失率過大，地層變形大，軌道面短期內(nèi)出現(xiàn)較大差異沉降，直接影響列車運(yùn)行安全。

2)雙線施工疊加風(fēng)險(xiǎn)。新建隧道采用雙線布置，2臺盾構(gòu)機(jī)先后下穿既有運(yùn)營隧道帶來疊加影響。

3)既有車站對運(yùn)營隧道的約束力易產(chǎn)生不均勻位移。新建隧道距離既有2號線車站結(jié)構(gòu)僅7.7 m，2號線隧道與車站剛性連接，若盾構(gòu)施工造成2號線隧道產(chǎn)生位移，車站將限制隧道的位移，既有隧道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻位移的現(xiàn)象，更容易造成軌道面的差異沉降，車站與隧道的連接會因此產(chǎn)生裂縫。

3.3 盾構(gòu)接收引發(fā)運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)位移

盾構(gòu)在下穿運(yùn)營隧道段接收，隧道埋深大，洞門易發(fā)生涌水涌泥現(xiàn)象，單側(cè)水土流失導(dǎo)致運(yùn)營隧道兩側(cè)水土壓力失衡，運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移。嚴(yán)重時(shí)，運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)位移速率增大，超出設(shè)計(jì)要求。

盾構(gòu)采用刀盤磨樁接收，磨樁期間產(chǎn)生更劇烈的振動(dòng)，容易將盾構(gòu)上方的砂卵地層液化，造成地層損失，給運(yùn)營隧道單側(cè)土體位移創(chuàng)造空間。

3.4 其他可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)

1)刀盤結(jié)泥餅

下穿段地質(zhì)以泥巖為主，土質(zhì)黏結(jié)性強(qiáng)，在土壓盾構(gòu)掘進(jìn)中，此類地層易出現(xiàn)刀盤結(jié)泥餅的情況。刀盤結(jié)泥餅后，大量渣土不斷在刀盤積壓，將刀盤開口堵塞，刀盤開口率降低，影響排渣能力。刀盤結(jié)泥餅直接影響盾構(gòu)正常掘進(jìn)，產(chǎn)生超挖，長時(shí)間對地層擾動(dòng)，造成地層損失率大，沉降量大，沉降速率快。

2)掘進(jìn)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)

盾構(gòu)下穿前設(shè)定指導(dǎo)性盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，并通過試驗(yàn)段進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整?？紤]地質(zhì)條件的不確定性等因素，盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)或存在不合適的問題，影響盾構(gòu)掘進(jìn)的穩(wěn)定性以及地層損失率的控制。

3)信息傳遞不及時(shí)

盾構(gòu)下穿期間，需對井下盾構(gòu)掘進(jìn)情況、地面供給供應(yīng)狀態(tài)、運(yùn)營線路狀態(tài)、地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、運(yùn)營線路自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)、地面管線狀態(tài)、接收端接收條件以及應(yīng)急管理等各工作面狀況信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，信息傳遞的及時(shí)性和準(zhǔn)確性將嚴(yán)重影響盾構(gòu)下穿施工的安全。

4 風(fēng)險(xiǎn)控制措施

4.1 有限元分析計(jì)算

對下穿既有線模型的位移進(jìn)行有限元計(jì)算及分析，如圖2、3所示(圖中單位為mm)。由圖2可知雙線下穿后，既有隧道最大豎向位移分別為-2.507、-2.441 mm。由圖3可知，雙線下穿后，既有2號線隧道與既有車站結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的最大位移為4.488 mm。

a)左線 b)右線圖2 雙線下穿施工既有2號線隧道的豎向位移

a)左線 b)右線圖3 雙線下穿施工既有2號線隧道與車站結(jié)構(gòu)間的位移

4.2 自動(dòng)化監(jiān)測與地面監(jiān)測

1)自動(dòng)化監(jiān)測設(shè)計(jì)

對既有運(yùn)營線結(jié)構(gòu)物采用自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在車站開挖基坑前投入使用，左線布設(shè)23個(gè)監(jiān)測斷面，右線布設(shè)25個(gè)監(jiān)測斷面，測點(diǎn)共計(jì)128個(gè)(其中122個(gè)監(jiān)測點(diǎn)、6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn))；監(jiān)測點(diǎn)布置在隧道洞身斷面上，每2.5～10.0 m布置一個(gè)斷面，每個(gè)斷面布設(shè)5個(gè)棱鏡，相交段每5 m布置一個(gè)斷面，如圖4a)所示。監(jiān)測斷面上布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，分別為隧道道床2個(gè)(1-1、1-2)、收斂2個(gè)(1-3、1-4)以及拱部位置1個(gè)(1-5)，沿隧道洞身環(huán)向布置，如圖4b)所示。2號線控制參數(shù)如表3所示。

a)平面布置圖 b)橫斷面布置圖圖4 自動(dòng)化監(jiān)測布置

表3 2號線控制參數(shù)

2)車站施工階段沉降監(jiān)測

自6號線牛王廟站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工開始進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測。分析主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、基坑開挖施工對運(yùn)營2號線隧道的影響，同時(shí)考慮盾構(gòu)下穿的疊加影響，選取雙重影響范圍的沉降點(diǎn)位分析豎向位移(累計(jì))，如表4所示。

表4 車站施工對2號線隧道影響

3)模擬計(jì)算沉降疊加

將盾構(gòu)下穿施工影響模擬計(jì)算沉降與車站開挖實(shí)際監(jiān)測沉降疊加計(jì)算，分析2個(gè)施工階段引起既有線道床區(qū)間結(jié)構(gòu)側(cè)壁的位移，如表5所示，分析2個(gè)施工階段對既有線道床差異沉降的影響，如表6所示。

表5 2個(gè)施工階段既有線道床區(qū)間結(jié)構(gòu)側(cè)壁的位移 mm

表6 2個(gè)施工階段既有線道床的差異沉降影響 mm

經(jīng)驗(yàn)算分析，通過大管棚預(yù)加固處理后，盾構(gòu)下穿施工與車站施工疊加對既有線道床區(qū)間結(jié)構(gòu)側(cè)壁及道床差異沉降的影響在理論上未超出設(shè)計(jì)變形控制范圍。

4.3 大管棚預(yù)加固

1)設(shè)計(jì)概況

結(jié)合實(shí)際地層情況，在6號線隧道接收洞門上方布置2排Φ194 mm大管棚，如圖5a)所示，上面1排沿拱頂70°范圍布設(shè)12根大管棚，下面1排沿拱頂150°范圍布設(shè)25根大管棚。

大管棚打設(shè)總長度為33 m，沿6號線軸線方向超出2號線結(jié)構(gòu)線外側(cè)約4.9 m。上排管棚與2號線拱底外側(cè)最近距離為3.2 m，外插角控制在1.0°～1.5°，如圖5b)所示(圖中單位為mm)。

a)橫斷面 b)縱斷面圖5 大管棚加固布置

2)施工注意事項(xiàng)

①打設(shè)穩(wěn)定的工作平臺，降低設(shè)備打孔期間的振動(dòng)幅度，提高管棚的控制精度。工作平臺采用600 mm900 mm滿堂腳手架作為基礎(chǔ)支撐，橫向及豎向剪刀撐加密布置，頂部整平后，用100 mm50 mm5 mm的槽鋼鋪底，間距為150～200 mm，槽鋼上層滿鋪100 mm100 mm方木，頂層滿鋪廢舊模板。

②控制導(dǎo)管安裝角度精度，提高大管棚最終成型精度。導(dǎo)管采用特殊加工Φ240 mm水鉆在端墻結(jié)構(gòu)上鉆取成型，導(dǎo)管的內(nèi)徑略大于管棚管，避免卡鉆，但不可過大，以免失去導(dǎo)向作用。

③選擇高強(qiáng)度的管材，提高其地層適應(yīng)性，避免打設(shè)過程中斷裂。管材選用Φ194 mm、壁厚10 mm的無縫鋼管，保證其強(qiáng)度。接頭采用平頭絲接，提高其抗沖擊能力。

④選擇合適的設(shè)備，提高成孔能力和效率。采用改進(jìn)型潛孔鉆機(jī)，該鉆機(jī)加大了底盤尺寸，加重了底盤質(zhì)量，提高穩(wěn)定性；由液壓驅(qū)動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并由一臺75 kW空壓機(jī)提供風(fēng)動(dòng)力吹孔，偏心錘頭具有一定調(diào)向功能。

⑤分段鉆進(jìn)，多次復(fù)核角度，確保最終成孔精度。若管棚末端下偏，則出現(xiàn)管棚管侵入盾構(gòu)隧道，直接影響盾構(gòu)掘進(jìn)，若上偏則可能侵入既有地鐵2號線隧道。在管棚施工中,單孔復(fù)測角度不少于3次。

4.4 其他處理措施

1)考慮盾構(gòu)接收端頭上方存在卵石土、中砂等較為敏感地層，為避免因盾構(gòu)掘進(jìn)、刀盤磨樁等操作對地層產(chǎn)生擾動(dòng)，造成隧道上方土體坍塌，采取地面打設(shè)袖閥管注漿對盾構(gòu)隧道上方土體進(jìn)行預(yù)加固處理，如圖6所示(圖中單位為m)。端頭加固區(qū)域距離2號線最近僅3.7 m，在實(shí)際加固過程中，需加強(qiáng)注漿壓力的控制，最大注漿壓力不大于0.5 MPa，同時(shí)實(shí)時(shí)分析2號線隧道內(nèi)自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)。

圖6 袖閥管加固平面示意圖

2)啟動(dòng)端頭區(qū)域降水井降水，降低接收區(qū)域水位，避免盾構(gòu)接收中涌水涌沙。

3)下穿及接收段盾構(gòu)隧道管片預(yù)留注漿孔加密布置，便于后續(xù)洞內(nèi)注漿施工。

4)啟用盾構(gòu)機(jī)盾體壁預(yù)留徑向注漿孔，連接注漿管路，若2號線急速下沉，及時(shí)由徑向注漿孔注入惰性砂漿，控制盾體上方土體的一次沉降。

5)管片脫離盾尾后3環(huán)，每環(huán)均進(jìn)行二次注漿，縮短同步砂漿初凝時(shí)間，并補(bǔ)充因同步砂漿收縮產(chǎn)生的孔隙，減少盾體后部上方土體的二次沉降。

6)除自動(dòng)化監(jiān)測2號線隧道內(nèi)，下穿期間同時(shí)監(jiān)測地表沉降、新建隧道結(jié)構(gòu)和地面管線，觀測地層分層沉降和距離較近的建筑物。

4.5 盾構(gòu)掘進(jìn)控制

1)優(yōu)化刀具配置

盾構(gòu)下穿段地層即隧道下方存在中風(fēng)化泥巖，最高天然飽和抗壓強(qiáng)度為8.9 MPa，略高于地質(zhì)詳勘提供的3～5 MPa，原配置全盤撕裂刀在實(shí)際推進(jìn)中刀盤扭矩較大，推進(jìn)速度為10～20 mm/min，易出現(xiàn)刀盤結(jié)泥餅問題，推進(jìn)不連續(xù)。為提升推進(jìn)效率，將中心刀以外的撕裂刀更換為光面滾刀。

2)參數(shù)設(shè)定

下穿前選取類似地層段試掘進(jìn)，選擇掘進(jìn)參數(shù)，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)及出渣等情況調(diào)整并確定指導(dǎo)性掘進(jìn)參數(shù)，試掘進(jìn)參數(shù)曲線如圖7所示，下穿段參考參數(shù)如表7所示。

圖7 試掘進(jìn)參數(shù)曲線

表7 下穿段參數(shù)參考值

3)風(fēng)險(xiǎn)分級

下穿2號線施工范圍分為穿越前預(yù)警區(qū)、下穿段高風(fēng)險(xiǎn)Ⅰ區(qū)、穿越后高風(fēng)險(xiǎn)Ⅱ區(qū)3個(gè)階段控制，如圖8所示(圖中單位為mm)。針對不同風(fēng)險(xiǎn)等級制定不同的信息報(bào)送、施工監(jiān)控等管理措施。

圖8 下穿風(fēng)險(xiǎn)分級示意圖

預(yù)警區(qū)是盾構(gòu)下穿前對設(shè)備狀態(tài)及參數(shù)調(diào)整的最后階段，應(yīng)保障設(shè)備的良好狀態(tài)、物料充足、渣土池容量充足、盾構(gòu)機(jī)土倉內(nèi)狀態(tài)良好、渣土改良參數(shù)及各項(xiàng)掘進(jìn)參數(shù)均正常，及時(shí)采集處理各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，參建各方的協(xié)作磨合到最佳狀態(tài)。

高風(fēng)險(xiǎn)I區(qū)需確保盾構(gòu)施工的連續(xù)性，集中處理各項(xiàng)參數(shù)及數(shù)據(jù)，參建各方及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理，盾構(gòu)掘進(jìn)管理穩(wěn)定，同時(shí)做好盾構(gòu)接收的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

高風(fēng)險(xiǎn)II區(qū)除上述工作外，重點(diǎn)做好盾尾后方的二次注漿管理，及時(shí)注漿回填，盡早將盾構(gòu)推進(jìn)產(chǎn)生的地層損失補(bǔ)回來，銜接盾構(gòu)下穿與接收兩項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)施工的各項(xiàng)工序。

2臺盾構(gòu)機(jī)的下穿和接收錯(cuò)開施工，先下穿的盾構(gòu)隧道內(nèi)及時(shí)進(jìn)行二次注漿，為后下穿施工做準(zhǔn)備，降低兩臺盾構(gòu)施工對雙線隧道之間土體的二次擾動(dòng)。第1臺盾構(gòu)機(jī)盾尾脫離高風(fēng)險(xiǎn)I區(qū)時(shí)，第2臺盾構(gòu)機(jī)開始復(fù)推，在第1臺盾構(gòu)機(jī)完成接收后，第2臺盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入預(yù)警區(qū)。2019-09-19盾構(gòu)形象進(jìn)度如圖9所示(圖中單位mm)。

圖9 玉牛區(qū)間左線盾構(gòu)下穿既有2號線形象進(jìn)度示意圖

4.6 盾構(gòu)接收技術(shù)

1)洞門密封刷

接收洞門鋼環(huán)內(nèi)焊接鋼絲密封刷，如圖10所示，提升盾構(gòu)接收期間洞門密封效果。

圖10 接收洞門布置密封鋼絲刷及應(yīng)急注漿孔示意圖

2)應(yīng)急注漿孔

洞門鋼環(huán)周邊端墻預(yù)留應(yīng)急注漿孔，作為緊急注漿止水措施，如圖10所示。此項(xiàng)措施主要應(yīng)對盾構(gòu)機(jī)盾體通過簾布期間，或盾構(gòu)機(jī)已上托架后，因地下水土壓力較大，盾構(gòu)后方來水通過洞門密封簾布與盾體或管片間涌出，造成無法控制的涌水涌泥現(xiàn)象。將聚氨酯等發(fā)泡材料通過設(shè)置的應(yīng)急注漿孔注入涌水點(diǎn)，從內(nèi)部封堵。

3)掘進(jìn)參數(shù)控制

方向控制：接收前150～200 m進(jìn)行聯(lián)系，測量復(fù)核洞內(nèi)平面控制導(dǎo)線及高程，并復(fù)核盾尾后20環(huán)管片姿態(tài)。

姿態(tài)控制：貫通前10環(huán)，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)允許偏差±10 mm，仰角允許偏差不超過2 mm/m，避免出現(xiàn)俯角姿態(tài)，垂直姿態(tài)-20～-30 mm考慮管片上浮。

參數(shù)控制：貫通前5、6環(huán)，降低盾構(gòu)機(jī)推力，維持在8～10 MN左右，關(guān)注盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)速度、推進(jìn)壓力及掘進(jìn)出土情況。在貫通前的最后2環(huán)，總推力逐步降低至7～8 MN，推進(jìn)速度逐步降低至20～40 mm/min。

管片拼裝控制：接收前30環(huán)管片加強(qiáng)螺栓緊固和復(fù)緊工作，接收前10環(huán)管片用扁鋼(或[14b槽鋼)沿隧道縱向拉緊，連成整體。

4.7 管理措施

1)調(diào)查下穿段范圍運(yùn)營2號線營運(yùn)狀態(tài)和隧道結(jié)構(gòu)狀況。

2)委托有資質(zhì)第三方實(shí)體鑒定2號線隧道結(jié)構(gòu)主體進(jìn)行。

3)組織人、料、機(jī)等掘進(jìn)施工和接收施工要素的條件驗(yàn)收，確保盾構(gòu)連續(xù)完成下穿和接收施工。

4)調(diào)查地面環(huán)境，重點(diǎn)專項(xiàng)監(jiān)測管線、道路等重要地面設(shè)施。

5)參建各方共同建立應(yīng)急指揮、信息處理組織機(jī)構(gòu)，確保下穿各階段工作有序開展，及時(shí)收集、處理異常數(shù)據(jù)及信息。

6)制定周密施工計(jì)劃，嚴(yán)格執(zhí)行和落實(shí)，每班進(jìn)行對比分析，及時(shí)統(tǒng)籌調(diào)配資源。

4.8 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

2020-03-02監(jiān)測同一斷面道床6 h， 施工后6個(gè)月2號線上行線監(jiān)測情況如表8所示，2號線下行線監(jiān)測情況如表9所示。監(jiān)測下穿6個(gè)月后的位移，2號線上行線豎向和橫向位移變化如圖11、12所示，2號線下行線豎向和橫向位移變化如圖13、14所示。

表8 施工后6個(gè)月2號線上行線監(jiān)測情況 mm

表9 施工后6個(gè)月2號線上行線監(jiān)測情況 mm

圖11 2號線上行線豎向位移監(jiān)測情況

圖12 2號線上行線橫向位移監(jiān)測情況

圖13 2號線下行線豎向位移監(jiān)測情況

圖14 2號線下行線橫向位移監(jiān)測情況

由監(jiān)測數(shù)據(jù)及表8、9可知，同一斷面道床最大沉降差為1.2 mm，出現(xiàn)在Y1-1(34+039)—Y1-2(34+039)；相鄰斷面道床最大沉降差為1.7 mm，出現(xiàn)在Y5-2(34+074)—Y5-4(34+074)，均未超出警戒值。

由圖11～14可知：盾構(gòu)下穿既有地鐵2號線最大豎向沉降點(diǎn)出現(xiàn)在2號線下行線與6號線左線隧道左側(cè)位置，豎向較大沉降點(diǎn)出現(xiàn)在盾構(gòu)隧道掘進(jìn)范圍的1倍洞徑范圍；2號線隧道豎向、橫向及縱向均出現(xiàn)不同程度位移。

盾構(gòu)下穿期間，2號線上下行線，拱頂和道床位移變化較拱側(cè)大，如圖15、16所示。

圖15 2號線下行線(左線)監(jiān)測情況

圖16 下穿階段2號線上行線監(jiān)測情況

5 結(jié)論

1)盾構(gòu)接收段下穿運(yùn)營地鐵隧道，采用長距離大管棚對接收段土體及既有地鐵線隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)加固，可降低盾構(gòu)掘進(jìn)對運(yùn)營隧道的影響。

2)大直徑長距離大管棚打設(shè)施工期間，既有地鐵隧道結(jié)構(gòu)未產(chǎn)生較大位移，合理的大管棚設(shè)計(jì)可以有效控制大管棚施工對地層的擾動(dòng)，潛孔錘在低強(qiáng)度卵石層和泥巖地層施工是可行的。

3)復(fù)雜環(huán)境下結(jié)合實(shí)際情況，靈活選擇自動(dòng)化監(jiān)測、地面沉降監(jiān)測、分層沉降觀測及洞內(nèi)結(jié)構(gòu)收斂監(jiān)測等監(jiān)測手段，可有效提高施工安全系數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況。監(jiān)測工作應(yīng)精確、全面，避免出現(xiàn)盲區(qū)。