運營地鐵受損隧道停運模式下鋼環(huán)加固整治施工研究

孫 磊，李永迪（城盾隧安地下工程有限公司，上海 201108）

隨著城市化進程的加快，鄰近工程活動對運營地鐵盾構(gòu)隧道不可避免將帶來許多安全隱患以及結(jié)構(gòu)使用性能的降低風(fēng)險。隨著軌交的長期運營，其區(qū)間隧道往往會產(chǎn)生變形、滲漏、損傷等病害，國內(nèi)專家學(xué)者針對不同的受損病害形式提出了不同的處理措施。其中，隧道結(jié)構(gòu)鋼圈加固是一種使用廣泛、成效明顯的隧道病害的治理方法。縱觀以往對隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固的施工作業(yè)僅可利用每天地鐵運營結(jié)束至第二天開始運營的間隙進行，明顯存在施工時間短、施工作業(yè)面有限、施工效率低、施工風(fēng)險大等缺點。本文以某運營地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固整治施工為背景，結(jié)合施工和運營兩方面，研究在地鐵停運封鎖的模式下鋼環(huán)加固整治施工的效果，極大的提高了施工效率。對區(qū)間隧道管片變形大、周邊環(huán)境因素影響大的緊迫工程具有參考意義。鋼環(huán)加固在隧道管片病害治理中的應(yīng)用概況如表 1 所示。

表1 鋼環(huán)加固在隧道管片病害治理中的應(yīng)用概況

1 工程概況

上海地鐵 2 號線虹橋 2 號航站樓站至淞虹路站區(qū)間在通車時間較長、主要地質(zhì)特征為軟土層、地面環(huán)境特殊等因素的影響下，區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)變形值超過標(biāo)準(zhǔn)值，采用鋼環(huán)加固對隧道結(jié)構(gòu)變形進行整修。該區(qū)間需進行鋼環(huán)加固的管片總計 220 環(huán)，在地鐵停運封鎖前期，施工區(qū)域內(nèi)鋼環(huán)加固的前期準(zhǔn)備工作道床鑿除、管線改排及環(huán)縱縫封堵已全部完成。鋼板選用 Q235B 型鋼材，鋼板厚度 20 mm。每環(huán)鋼板共分為 5 塊，停運前 2 塊牛腿（分塊1和分塊5）已全部完成安裝，停運期間只需安裝 3 塊環(huán)板：2 塊側(cè)板（分塊 2 和分塊4）、1 塊頂板（分塊 3）。

2 施工組織

2.1 施工作業(yè)面劃分

上海地鐵 2 號線虹橋 2 號航站樓站至淞虹路站區(qū)間停運隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固整修工程共分為 6 個工作面，區(qū)間下行線分為作業(yè)面 A、作業(yè)面 B、作業(yè)面 C；區(qū)間上行線分為作業(yè)面 D、作業(yè)面 E、作業(yè)面 F。每個作業(yè)面對應(yīng)的管片環(huán)號和鋼環(huán)數(shù)量，如圖 1 所示。

圖1 施工作業(yè)面劃分示意圖

2.2 施工時間安排

上海地鐵 2 號線虹橋 2 號航站樓站至淞虹路站區(qū)間停運隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固整修工程施工從 2020 年 1 月 23 日 0 時開始至 2020 年 2 月 2 日 24 時結(jié)束，共計 11 d。

虹橋 2 號航站樓站至淞虹路站區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)加固治理共有 12 小組施工隊伍，6 個工作面 24 h 施工，實行兩班制（白班和夜班）。人員交接班時間為每日 11:30，統(tǒng)一在工作面進行交接換班。夜班人員施工時間從每日凌晨 00:00 到達北翟路基地集合，01:30 跟車進入?yún)^(qū)間隧道施工；白班人員施工時間從每日 11:30 進入工作面交接班繼續(xù)施工，兩班人員從 2 號風(fēng)井和 T2 航站樓站進出施工區(qū)域。

每當(dāng)一個夜班、白班結(jié)束后，平板車所攜帶的鋼板全部拼完，需回北翟路基地重新裝鋼板及其他備品備件。每日22:30，由白班 1 人押車，經(jīng)巡查正常后方可回住所休息。

2.3 同步施工

運營地鐵隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固施工通常由 1 臺工程車機頭牽引 1 輛機械手平板車進入?yún)^(qū)間隧道進行施工作業(yè)。上海地鐵 2 號線虹橋 2 號航站樓站至淞虹路站區(qū)間停運隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固整修工程在區(qū)間停運封鎖狀態(tài)下，上、下行線分別由3 臺工程車機頭聯(lián)掛 3 輛機械手平板車（1號機頭＋1號平板車－2 號平板車＋2 號機頭－3 號平板車＋3 號機頭）。當(dāng)工程車編組到達相應(yīng)作業(yè)面后進行解編聯(lián)掛點，如圖 2 所示。類似的，工程車編組需返回基地裝材料時，在相應(yīng)的作業(yè)面進行聯(lián)掛。

圖2 工程車編組解編聯(lián)掛點示意圖

3 運營保障

上海地鐵 2 號線虹橋 2 號航站樓站至淞虹路站區(qū)間停運隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固整修工程施工期間，運營公司靈活調(diào)整工作人員數(shù)量和崗位分布，聯(lián)合公安、武警、志愿者做好“警站聯(lián)巡”，加強與駐站武警的工作對接。運營方面做了停運區(qū)段客運組織、核心車站客運組織及公交聯(lián)動等配合保障工作。

3.1 停運區(qū)段客運組織保障

在徐涇東～淞虹路站區(qū)段（不含）停運期間，運營公司增派現(xiàn)場工作人員，做好 2 號線沿線各站及 10 號線虹橋火車站、虹橋 2 號航站樓、上海動物園等等重點站點清客作業(yè)和現(xiàn)場宣傳、客流引導(dǎo)、大客流管控等工作。

延長 2 號線中山公園下行停站時間，運營公司安排工作人員登車確認，引導(dǎo)往虹橋樞紐方向的乘客通過路網(wǎng)換乘10 號線前往。

3.2 核心車站客運組織保障

以虹橋火車站為核心，聯(lián)動虹橋 2 號航站樓、淞虹路做虹橋樞紐換乘和抵離滬客流疏散引導(dǎo)。重點落實春節(jié)前后離、返滬客流管控方案，適時啟動站點限流、鄰站分流引導(dǎo)、四長聯(lián)動等管控措施。

2 號線 1 月 23 日至施工結(jié)束，虹橋 2 號航站樓、虹橋火車站、淞虹路、上海動物園常態(tài)啟動四長聯(lián)動。原則上四長聯(lián)動啟動時間覆蓋主要運營時段（7:30～19:30），并動態(tài)調(diào)整。

3.3 公交聯(lián)動

專設(shè)“2 號線淞虹路～10號線上海動物園” “2 號線淞虹路～虹橋東交通中心”2 條公交接駁線路。落實車站現(xiàn)場引導(dǎo)標(biāo)志設(shè)置、人員宣傳引導(dǎo)和乘客人數(shù)統(tǒng)計工作。

4 施工效果

上海地鐵 2 號線虹橋 2 號航站樓站至淞虹路站區(qū)間停運隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固整修工程施工期間恰逢雨期，以及新冠病毒的爆發(fā)對施工進度產(chǎn)生了部分干擾。經(jīng)過 11 d 的停運封鎖集中施工取得了顯著的成績，施工區(qū)域 220 環(huán)鋼環(huán)拼裝及整體焊接和螺栓種植工作全部完成，鋼板與管片間隙的環(huán)氧填充也完成總體工作量的 50% 以上。

與往常施工模式相比，施工作業(yè)面擴大了 6 倍，有效施工時間擴大了 6～8 倍，極大的提高了施工效率，對需要急迫搶修的隧道結(jié)構(gòu)治理工程具有重要的參考意義。

5 結(jié) 語

本文以某運營地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固整治施工為背景，結(jié)合施工和運營兩方面，闡述了國內(nèi)首例在地鐵停運封鎖模式下鋼環(huán)加固整治施工，施工效率得到極大的提高，對區(qū)間隧道管片變形大、周邊環(huán)境因素影響大的緊迫工程具有重要的參考意義。本文主要結(jié)論如下：

（1）隧道結(jié)構(gòu)鋼環(huán)加固是一種使用廣泛、成效明顯的病害治理方法；

（2） 采取多作業(yè)面、多班組同步施工對工程量較大或需緊急治理修復(fù)的工程效果顯著；

（3）運營地鐵受損隧道采取停運封鎖模式施工對施工組織和運營保障要求較高，前期需要做大量的準(zhǔn)備工作。但施工成效顯著，克服了以往施工時間短、施工作業(yè)面有限及施工效率低等缺點，施工效率得到了極大的提高。