地鐵隧道初支侵限處理及預(yù)防措施

孟憲國

摘 要：在現(xiàn)代先進(jìn)建設(shè)理念與技術(shù)支撐下，地鐵隧道建設(shè)也開始面向現(xiàn)代科技，以提升其建設(shè)效果與質(zhì)量。其中，初期支護(hù)侵限是地鐵隧道安全施工、質(zhì)量施工、效率施工的關(guān)鍵。由此，文章立足文獻(xiàn)資料，以地鐵隧道初期支護(hù)侵限形變表現(xiàn)及其處理、預(yù)防措施價值為基點，以地鐵隧道初期支護(hù)侵限誘因及其誘因特征分析為著力點，探究其處理其預(yù)防措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵隧道 支護(hù) 侵限 處理 預(yù)防辦法

Abstract：Under the support of modern advanced construction concept and technology， subway tunnel construction also begins to face modern science and technology， to improve its construction effect and quality. Among them， the initial support penetration limit is the key to the safety， quality and efficiency of subway tunnel construction. Therefore， based on the literature， based on the performance and treatment of the initial support intrusion deformation of metro tunnel and the value of preventive measures， and focusing on the analysis of the causes and characteristics of the initial support intrusion of metro tunnel， this paper explores the treatment and preventive measures for reference.

Key words：subway tunnel， support， intrusion limit， treatment， prevention

地鐵初期支護(hù)可在保障地鐵前期質(zhì)量施工的同時，為后續(xù)穩(wěn)定施工奠定良好基礎(chǔ)。但受到外界、人為等因素影響[1]，其會影響初期支護(hù)穩(wěn)定性，繼而出現(xiàn)侵限影響施工的安全性。由此，有必要對地鐵隧道初期支護(hù)侵限情況進(jìn)行梳理，并提出具有適應(yīng)措施，以保障施工人員安全、工程施工質(zhì)量等。

1 地鐵隧道初期支護(hù)侵限形變表現(xiàn)及其處理、預(yù)防措施價值

梳理目前我國地鐵初期支護(hù)構(gòu)成可以看出，其常見支護(hù)類型包含放坡開挖+噴錨（短釘）支護(hù)、土釘墻支護(hù)、鋼筋混凝土板樁、槽鋼鋼板樁、SMIC法樁、深層攪拌水泥土圍護(hù)墻、地下連續(xù)墻等[2]。而在外界因素、施工工藝、施工人員技術(shù)、材料等影響因素下，其可能在存在以下侵限情況：①支護(hù)混凝土開裂;②支護(hù)混泥土脫落;③支護(hù)鋼筋構(gòu)架形變。而若不及時對支護(hù)侵限進(jìn)行處理必然會影響工程持續(xù)進(jìn)行。由此，其處理、預(yù)防措施具有一定價值：第一，可提升地鐵施工周邊安全性。通過及時處理初期支護(hù)形變情況，可及時避免應(yīng)其崩塌而威脅施工周圍居民安全情況;第二，提升施工安全性。依據(jù)檢測技術(shù)和科學(xué)應(yīng)對措施處理地鐵初期支護(hù)侵限，可降低地鐵施工安全隱患，保障施工人員施工安全。

2 地鐵隧道初期支護(hù)侵限誘因及其誘因特征分析

首先，侵限誘因。一是地質(zhì)環(huán)境因素影響，即由于地下土層、巖體等在水、壓力等因素穩(wěn)定性、強(qiáng)度、應(yīng)力等[3]在施工情況下會較大的變化，會給初期支護(hù)施加超限壓力，繼而扭曲鋼拱架，或?qū)е孪嚓P(guān)混泥土面開裂等。二是支護(hù)結(jié)構(gòu)缺乏相應(yīng)鋼度。由于在設(shè)計之初，施工單位未充分依據(jù)現(xiàn)場實際情況，設(shè)計支護(hù)構(gòu)架剛度情況，在持續(xù)形變因素影響下，導(dǎo)致拱架在整體上無法均勻受力，如拱腳下陷等。三是缺乏規(guī)范初期支護(hù)施工，如過高的上臺階導(dǎo)致拱腳缺乏支撐點，或未依據(jù)端頭情況完全鎖上連接螺栓，或缺乏合理工序銜接等。四是缺乏到位的圍巖質(zhì)量監(jiān)控。施工單位并未依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)收集、分析圍巖情況等，或其未及時收集收斂、沉降數(shù)據(jù)，加劇了圍巖形變情況;其次，誘因特征。一是易發(fā)性。由于隧道施工特殊性，如施工環(huán)境、施工技術(shù)、底層條件等情況，導(dǎo)致其擁有較大的施工風(fēng)險。二是突發(fā)性。由于隧道施工會影響地層應(yīng)力結(jié)構(gòu)，而突變的應(yīng)力會給支護(hù)施加超限壓力，繼而突發(fā)各種施工災(zāi)害。三是破壞力大。因為隧道空間限制，災(zāi)害會直接作用到施工人員身上，繼而威脅作業(yè)人員生命安全，損害現(xiàn)場施工設(shè)備等。四是較大的影響，發(fā)生地鐵支護(hù)形變后，會影響工期，增加施工成本，影響最終施質(zhì)量等[4]。

3 地鐵隧道初期支護(hù)變形侵限處理和預(yù)防辦法

3.1 處理措施

依據(jù)地鐵隧道初期支護(hù)變形侵限誘因及其表現(xiàn)，文章利用注漿加固措施，一方面固定圍巖狀態(tài)，一方面強(qiáng)化支護(hù)支撐，以應(yīng)對初支形變。

3.1.1 相關(guān)方案

第一，圍繞初期支護(hù)變形情況，對其進(jìn)行加固處理，如增加斜撐鋼筋等，并在此基礎(chǔ)上做好拱頂下沉、圍巖變形數(shù)據(jù)記錄、分析、監(jiān)測[5]等;第二，以初期支護(hù)形變區(qū)域為基礎(chǔ)，將鋼化（φ42，長5.0m）作用于侵限部位，并徑向注漿。其中，交錯布置鋼花，且其交錯間距控制為0.8m，同時注漿控制注漿，即壓力1.0～1.2Mpa、1：1水灰比;第三，逐榀拆換初期支護(hù)損壞部分，并在完成后立即仰拱等。

3.1.2 具體措施

第一，注漿加固以小導(dǎo)管技術(shù)進(jìn)行。其中導(dǎo)管設(shè)計梅花形構(gòu)架，且小導(dǎo)管每根長5.0m，間距0.8[6]。同時，注漿人員應(yīng)以先稀后濃、隔空注漿、由下到上等方式進(jìn)行注漿，同時同步向4個小導(dǎo)管注漿，以避免跑漿、串漿。其中，涉及的設(shè)備包含高壓注漿泵、分漿器等。需注意：①壓力范圍應(yīng)設(shè)定為1.0～1.2Mpa;②停止注漿把控，即在達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后保持5min進(jìn)漿狀態(tài);③為避免無法達(dá)到設(shè)計效果，或漿液流失，注漿人員需依據(jù)壓力情況，調(diào)整注漿速度與量;④為提升注漿效果及后續(xù)維護(hù)，需詳細(xì)記錄注漿情況;⑤為防止干擾下次注漿工作，完成注漿后，應(yīng)及時清潔管路、泵體;⑥若出現(xiàn)掌子漏漿情況，注漿人員需理解對其封堵，如利用麻布堵漏，以避免其注漿效果。

第二，檢測注漿效果。為檢測是否完全填充支護(hù)空洞情況，巖體是否被進(jìn)行加固，松散圍巖是否得到固結(jié)等，需以取芯檢測技術(shù)，對進(jìn)行取樣檢測，具體如圖1所示。

第三，測量、標(biāo)記形變情況。一方面以凈空量測方式，對發(fā)現(xiàn)形變的每榀鋼架（前后2.0m）進(jìn)行測量。一方面標(biāo)記損壞、侵限部位等。

第四，處理侵限情況。首先，若侵限情況<5cm，那么施工人員應(yīng)在開挖臺架基礎(chǔ)上，進(jìn)行侵限處理，即去掉初支混凝土，其中可使用風(fēng)鎬，且作業(yè)時需保障初期支護(hù)平面平整;其次，若侵限>5cm，且鋼架破壞，那么應(yīng)執(zhí)行換拱措施。對于標(biāo)記好虛更換的鋼架，作業(yè)人員應(yīng)保留部分的端部施作φ22鎖定錨桿，錨桿長4m（或根據(jù)實際情況確定），鎖定錨桿與鎖腳錨桿施做方法相同。同時，施工人員及時清除鋼架之間的噴混凝土，當(dāng)達(dá)到設(shè)計厚度后停止，需注意拆除順序應(yīng)下到上依序進(jìn)行，在當(dāng)開挖到符合標(biāo)準(zhǔn)斷面后，便能可對開挖面進(jìn)行初噴。然后，施工人員利用切割工具割除鋼架間連接鋼筋和鋼架，并以此為依據(jù)安裝備制好的鋼架。需注意，若鋼架無法同原接頭結(jié)合，可以幫焊施工方式，連接鋼架主筋。最后，在完成鋼架安裝后，應(yīng)后續(xù)完善作業(yè)，比如噴射混凝土、施做鋼筋網(wǎng)等。

第五，二村施工。施工人員在進(jìn)行下臺階施工前，需針對侵限段、變形段，每處理完成6m時，即施做一模仰拱及二村，襯砌混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，再進(jìn)行下一段落換拱，施工下一段二村。

3.2 預(yù)防措施

地鐵初期支護(hù)侵限會對其施工作業(yè)產(chǎn)生直接影響，而為避免由此產(chǎn)生的系列問題，需做好預(yù)防措施：第一，施工單位需在施工前深入施工地，調(diào)查施工地地下水、圍巖土質(zhì)、巖體壓力情況等，同時在收集以上數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，還應(yīng)深入分析自身施工技術(shù)是否達(dá)標(biāo)等，并做好前期初期支護(hù)施工內(nèi)容、技術(shù)等方案的編制;其二，需合理選擇施工材料。相關(guān)單位需依據(jù)初期支護(hù)調(diào)查情況，選擇能夠適應(yīng)施工地環(huán)境壓力的鋼材、混泥土標(biāo)號等，如選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的鋼材等;第三，施工單位需強(qiáng)化初期支護(hù)施工規(guī)范性，一方面施工單位需制定嚴(yán)格的施工管理辦法，如嚴(yán)格的追責(zé)制度、全面的現(xiàn)場管理制度等，以保障初期支護(hù)現(xiàn)場施工規(guī)范性。另一方面施工單位需嚴(yán)格培訓(xùn)施工人員技能素養(yǎng)，即除了要在開工前進(jìn)行技術(shù)交底，還應(yīng)定期組織培訓(xùn)會，強(qiáng)化施工人員技能效果;第四，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備。施工單位需圍繞自身實際，引進(jìn)更加先進(jìn)的檢測、施工設(shè)備，以強(qiáng)化數(shù)據(jù)收集效果，以提升數(shù)據(jù)收集全面性，以為初期支護(hù)設(shè)計提供有效的數(shù)據(jù)保障等。

4 結(jié)語

綜上，在地鐵初期支護(hù)在侵限影響下，可能會出現(xiàn)各種施工安全隱患，如坍塌等，嚴(yán)重威脅施工人員的施工安全。由此，相關(guān)施工單位需對其予以一定重視，即要深入自身實際情況，充分了解初期支護(hù)形成誘因、危害等，并及時完善或重構(gòu)自身施工方案或措施，以降低初期支護(hù)侵限發(fā)生概率，提升施工質(zhì)量。由此，文章對地鐵隧道初支侵限處理及預(yù)防措施進(jìn)行了適應(yīng)性梳理，具有一定參考價值。

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