地鐵隧道下穿鐵路橋梁施工技術(shù)芻議

朱琳

摘要：本文簡要概述了地鐵隧道穿鐵路橋梁施工技術(shù)，地鐵穿鐵路橋梁法施工中臨近建筑物常見的安全風(fēng)險分析以及區(qū)域風(fēng)險等級劃分，探究了穿鐵路橋梁法施工風(fēng)險及控制措施。

關(guān)鍵詞：地鐵隧道;穿鐵路橋梁法;安全風(fēng)險;區(qū)域劃分

引言

地鐵隧道建設(shè)中越來越多地采用穿鐵路橋梁方法，通過穿鐵路橋梁結(jié)構(gòu)對相鄰建筑物的保護(hù)變得更加突出。穿鐵路橋梁施工通過不同程度的地面沉降和地面運動來區(qū)分相鄰建筑物的地面沉降，當(dāng)?shù)孛娉两岛偷孛孢\動達(dá)到一定水平時，將影響建筑物的正常使用，并威脅到建筑物的安全[1]。如果在施工前就可以估算出穿鐵路橋梁施工對周圍建筑物安全的影響和程度，則可以大大提高防護(hù)措施的可行性和有效性，確保建筑物安全和工程效益的雙贏局面。因此，研究穿鐵路橋梁施工引起的建筑物保護(hù)范圍的分類具有現(xiàn)實意義。

1地鐵隧道穿鐵路橋梁施工概述

根據(jù)地鐵隧道施工的實際經(jīng)驗，進(jìn)行穿鐵路橋梁施工的具體過程。穿鐵路橋梁設(shè)備的安裝調(diào)試、穿鐵路橋梁隧道的運營、穿鐵路橋梁隧道的掘進(jìn)以及后期隧道的調(diào)整[2]。隧道工具的更換和穿鐵路橋梁灌漿完成工作后，有必要拆卸穿鐵路橋梁。在整個施工階段，每個施工階段必須相互協(xié)調(diào)，以實現(xiàn)最佳的施工效率。必須進(jìn)行施工協(xié)調(diào)，以確保地下地鐵隧道的安全施工，同時還要確保其施工質(zhì)量。過去，地鐵隧道的建設(shè)主要通過礦山法和明挖的施工技術(shù)，通常選擇靠近地面的位置。但穿鐵路橋梁施工方法是根據(jù)地鐵隧道施工的地形特征，以適應(yīng)水文地質(zhì)環(huán)境，在施工過程中使用各種輔助設(shè)備加固圍巖。它可以保護(hù)周圍的巖石，并提供較小的保護(hù)作用。建造防護(hù)罩時，應(yīng)在隧道的始端和末端建造足夠大的基坑或豎井，以完成防護(hù)設(shè)備的粘結(jié)工作，如果隧道的長度超過一定范圍，則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)安裝。檢查定義應(yīng)根據(jù)穿鐵路橋梁設(shè)備的尺寸定義一個特定范圍。通常，井的寬度必須滿足穿鐵路橋梁設(shè)備的安裝要求，并且還必須滿足井的設(shè)備訪問要求。穿鐵路橋梁施工工作必須與土層的開挖，穿鐵路橋梁機的整體發(fā)展以及具體的粘結(jié)工作相協(xié)調(diào)。由于地鐵隧道穿鐵路橋梁法在運用過程中存在一定的安全風(fēng)險，甚至?xí)鸬孛娉两担虼吮仨毚_保施工的有效連接并避免時間間隔過長。

2地鐵穿鐵路橋梁法施工中常見的安全風(fēng)險分析

首先是進(jìn)入穿鐵路橋梁隧道的風(fēng)險。穿鐵路橋梁機主要有刀頭、屏蔽體、機艙、螺旋輸送機、管件安裝機、管件手推車、皮帶輸送機和后部支撐拖車組成。防護(hù)罩主體包括前防護(hù)罩，中間防護(hù)罩和尾防護(hù)罩。穿鐵路橋梁機的掘進(jìn)液壓馬達(dá)通過旋轉(zhuǎn)刀頭而旋轉(zhuǎn)，同時打開穿鐵路橋梁機推進(jìn)缸以向前推動穿鐵路橋梁機。隨著推進(jìn)缸的前進(jìn)，刀頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并切割。螺旋輸送機開始將切碎的汞排放到皮帶輸送機，該皮帶輸送機通過皮帶輸送機轉(zhuǎn)移到土箱，然后再通過豎井輸送到地面。在進(jìn)出隧道的過程中，隧道入口處的土壤不穩(wěn)定會帶來更大的風(fēng)險。如果端部加固無效，不僅水會積聚在隧道的入口，還會造成嚴(yán)重的地面損壞[3]。第二個是開挖面不穩(wěn)定的風(fēng)險。在建造地鐵隧道穿鐵路橋梁期間，如果在挖掘過程中發(fā)現(xiàn)墳?zāi)够蚬艿?，則穿鐵路橋梁機將繼續(xù)下沉或后退。另外，如果在開挖過程中前層沒有縫隙，則防護(hù)機的軸線會下沉，移動并塌陷。在穿鐵路橋梁機的前進(jìn)過程中，可能會出現(xiàn)很淺的過載和車頂?shù)袈洮F(xiàn)象。如果在防護(hù)罩操作過程中有水進(jìn)入，則防護(hù)罩前部會發(fā)生較大的塌陷。

3風(fēng)險區(qū)域劃分

3.1 隧道與臨近建筑物產(chǎn)生一定的風(fēng)險，主要劃分為5級，每個層級劃分狀況有所不同。（具體如表1所示）

3.2 關(guān)于區(qū)域風(fēng)險等級劃分為不同的5個層次，同時進(jìn)行嚴(yán)格的等級要求。（具體如表2所示）

4穿鐵路橋梁法施工機械風(fēng)險及控制措施

4.1穿鐵路橋梁啟動和初始開挖階段

穿鐵路橋梁的開挖在地鐵隧道的施工中起著非常重要的作用，隨著隧道開挖深度增加和開挖斷面的增大，施工難度及施工風(fēng)險也隨之增強。對相應(yīng)的工程建設(shè)提出了更高的技術(shù)要求。為了通過結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)手段來控制開挖掘進(jìn)操作的穩(wěn)定性，并且需要通過將土壤和水泥保護(hù)層結(jié)合到結(jié)構(gòu)中來降低挖掘的成本[4]。由于沖擊而倒塌，在進(jìn)行下一次施工之前，必須對土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改以確保開挖面的穩(wěn)定性。為保證施工的安全性，需要在隧道入口建設(shè)工作完成后，對隧道的起始位置加以防護(hù)，用水泥控制隧道入口的結(jié)構(gòu)，以確保隧道的穩(wěn)定性。由于穿鐵路橋梁的阻力會影響隧道，因此有必要對穿鐵路橋梁的基礎(chǔ)軌道進(jìn)行預(yù)潤滑，以減少在隧道開挖過程中因刀頭造成的損壞。另外，必須控制基礎(chǔ)導(dǎo)軌的高度和中心線的位置，以減少由于穿鐵路橋梁機移動到隧道操作而造成的損壞。如果在穿鐵路橋梁的掘進(jìn)階段需要進(jìn)行試驗開挖，則有必要根據(jù)地層位置變化規(guī)律調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)并控制掘進(jìn)方向。

4.2隧道過程的風(fēng)險管理

在穿鐵路橋梁施工過程中，有必要全方位檢測地面沉降，全面避免地面沉降在可控范圍內(nèi)。例如，穿鐵路橋梁機必須完全控制穿過沙層的行進(jìn)速度，并在一定的負(fù)載下調(diào)整螺旋輸送機或閘門的打開速度，以確保其完全通過。它平衡了開挖量，確保了施工過程，并且平衡了封閉式土壤筒倉中的壓力。同時，由于螺旋輸送機的速度或閘門的開度沒有改變，而穿鐵路橋梁機的千斤頂推力也增加，因此有必要考慮采取其他措施來提高刀頭的推進(jìn)速度。充分確保封閉的土壤桶中壓力負(fù)載的平衡。另外，進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)干預(yù)。例如，在此過程中，可以添加聚合物添加劑和膨潤土以改善土壤質(zhì)量，將水和土壤混合以提高止水效果并避免發(fā)生嚴(yán)重現(xiàn)象。

4.3穿鐵路橋梁到達(dá)隧道階段

穿鐵路橋梁機的掘進(jìn)工作主要是在到達(dá)終點之后進(jìn)行。嚴(yán)格按照穿鐵路橋梁接收方案進(jìn)行接收，以穩(wěn)定隧道的土壤結(jié)構(gòu)，以使路徑能夠滿足設(shè)備的復(fù)雜化需求。使用穿鐵路橋梁開挖方法來滿足施工要求，工作方式主要有兩種。第一種是在設(shè)備到達(dá)其位置后去除土壤層，第二種是在設(shè)備到達(dá)其之前去除設(shè)備，保護(hù)土壤層。第一種施工方法的施工操作得到的反饋非常好，可用于保護(hù)地鐵隧道施工的地面穩(wěn)定性。第二種方法是加固地面，以增強開口的密封性，防止穿鐵路橋梁姿態(tài)發(fā)生變化并控制推力。然而，在此階段，由于設(shè)備推理的減少，作用在管段上的力減小，這可能導(dǎo)致管段的連接位置泄漏。因此，管段的安裝需要工作人員安裝固定裝置。

5總結(jié)

當(dāng)前，穿鐵路橋梁法普遍應(yīng)用于地鐵隧道施工建設(shè)。但穿鐵路橋梁施工引起的臨近建筑物風(fēng)險不容忽視。進(jìn)一步加強對穿鐵路橋梁施工的研究，并采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，降低風(fēng)險。簡單的施工監(jiān)督人員和技術(shù)人員無法立即進(jìn)行安全管理工作，而穿鐵路橋梁隧道的簡單連接也不能考慮到相關(guān)的預(yù)防和控制工作。在施工過程中，嚴(yán)格遵守有關(guān)法律法規(guī)，以防止開挖不足、防止開挖隧道塌陷、防止架層跌落、防止空隙現(xiàn)象。本文基于地鐵穿鐵路橋梁法施工中常見的安全風(fēng)險分析以及區(qū)域風(fēng)險等級劃分，探究穿鐵路橋梁法施工控制措施，促進(jìn)地鐵隧道建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]喻凱，寧紀(jì)維.地鐵隧道穿鐵路橋梁法施工臨近建筑物風(fēng)險分級及區(qū)域劃分[J].施工技術(shù)，2018，47（S4）：1394-1397.

[2]甄精蓮.地鐵隧道穿鐵路橋梁法施工中的地面沉降問題研究[J].江西建材，2021（03）：108-109.

[3]劉宏.地鐵穿鐵路橋梁長大隧道測量施工技術(shù)研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2021（02）：115-118.

[4]賴陽迅.地鐵隧道穿鐵路橋梁施工風(fēng)險分析與控制措施[J].綠色環(huán)保建材，2020（12）：98-99.

北京城市快軌建設(shè)管理有限公司 北京市 100027