分析盾构下穿既有运营地铁线路施工技术

・隧道／地下工程・　张　舵一地铁盾构区问穿越既有铁路技术措施研究　

各土层物理力学性质指标见表ｌ。　

表１　物理力学性质指标　

２　路基沉降和轨道变形要求　

盾构施工对铁路的影响主要包括路基沉降和轨道　

变形，其中轨道变形是控制铁路行车安全的主要因素。　对于有砟轨道的路基沉降，可以通过回填道砟、补　

充注浆等方式予以补充，所以普通铁路路基沉降要求　

不高。《铁路路基设计规范》（ＴＢ１０００１－－２００５）　中　７．６．２条规定，一级铁路路基沉降量≤２０　ｃｍ、沉降速　

率均≤５　ｃｍ／年。《高速铁路设计规范（试行）》　（ＴＢ１０６２１—２００９）　中规定：对于有砟轨道，设计速度　

为２５０　ｋｍ／ｈ，一般地段工后沉降≤１０　ｃｍ、沉降速率均　≤３　ｃｍ／年；设计速度为３００、３５０　ｋｍ／ｈ，一般地段工后　

沉降≤５　ｃｎｌ、沉降速率均≤２　ｃｍ／年；　

对于无砟轨道的路基应遵循无砟轨道完工后的工　后总沉降△５，不允许危害铁路运营安全或产生损坏线　

路可使用性的轨道变位，也不能超过系统扣件竖向高　

度调整量的某一比例。《高速铁路设计规范（试行）》　（ＴＢ１０６２１—２００９）口　中规定，无砟轨道路基工后沉降　

不宜超过１５　ｍｍ；沉降比较均匀并且调整轨面高程后　

的竖曲线半径满足（Ｒ　≥０．４　）的要求时，允许的工　后沉降为３０　ｍｍ。　

在施工中以轨道沉降变形为实际控制标准，根据　

２００６年铁道部发布的《铁路线路修理规则》（铁运　［２００６］１４６号）　，适用于１　４３５　ｍｍ标准轨距和线路允　

许速度为２００　ｋｍ／ｈ及以下的线路。规则第６．２．１条　

规定了线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值　高速铁路还应遵守《高速铁路设计规范》的相关　

要求，同时应以铁路运营单位的实际轨道平顺性管理　

数据为准。如北京铁路局京铁工［２００８］２３８号文件　《京津城际铁路无砟轨道线桥设备维修规则（试　行）》　第７．１．１条之规定。　

３　计算分析　

地铁隧道下穿高铁桥盾构施工技术

摘要：随着城市地铁建设快速发展、交通强国战略驱动以及盾构施工技术的日趋成熟，城市地铁建设步伐日益增快。在我国地铁与高速铁路（以下简称“高铁”）大规模建设发展的背景下，施工风险与工程灾害逐渐受到重视。地铁工程设计与施工受建设空间狭小、周围管线密集、临近既有建（构）筑物高大等诸多条件的限制，尤其在地铁与高铁的交汇区域，新建地铁隧道的施工必然会对既有高铁产生扰动影响，引起高铁桥的单桩沉降超标或连续桩基不均匀沉降现象，严重工程安全。

关键词：地铁隧道；高铁桥；盾构施工技术

引言

盾构施工具有施工快速、对周围环境和交通影响小等优点，已广泛应用于城市地铁和道路修建。铁隧道盾构施工风险较高，只有不断提高人们对盾构施工风险的认识，并采取必要的措施进行有效控制，才能避免事故的发生。

1盾构隧道下穿高铁桥风险控制体系

（1）风险识别。从盾构隧道、高铁桥及周边环境的整体系统角度，分析辨识下穿施工过程中可能遇到的潜在风险源、风险发生形式、风险发生原因及风险可能导致的后果，明确影响工程安全的关键风险，形成合理可靠的风险清单。（2）风险评估。根据既有高铁桥的运营现状、安全控制等级、周边环境重要性、新建地铁的设计要求等方面，运用风险分析方法对风险源与风险事件发生的概率及其后果做出定量或定性的评价，确定各风险因素的判别等级，拟定风险控制指标及控制标准，为风险等级划分及综合评价提供科学依据。

2地铁隧道下穿高铁桥盾构施工技术

2.1塌方风险的管控措施 针对地铁工程区间隧道土建施工常会出现塌方风险的情况，根据塌方风险的影响因素和实际特点来制定管控措施，其主要是包括以下几点。一是在实际土建施工的过程始终遵循着新奥法施工原则，就是指施工之前做好勘测量，施工完成时进行快速封闭，以防止长时间开展地下施工造成地面沉降从而产生塌方风险，但需要注意对施工质量的把控 ；二是采用循环行进进尺的方式施工时，需要严格控制其进尺的速度，对于掌子面也需要在必要时进行封闭，同时还需要注意对仰拱及时进行封闭，对于施工速率也要进一步提升，相邻两个工序的衔接应当加快速度，缩短时间，以便于提升整个工程的施工速度，减少风险发生的可能 ；三是施工时使用的钢拱架强度性能一定要达标，若有必要应对其进行加粗处理或是加密处理，从而确保实际施工开展的更为规范和安全 ；四是为了确保土体的自应力能够充分释放，提升整体施工的安全性，需要从支护的时机方面着手，一般是要控制好其初衬时机及二衬时机 ；五是要保证施工操作直接做好施工位置含水量和土质条件的探查工作，确保探查清楚后开工，也能够有效降低塌方风险的概率 ；六是安排定时巡视检查隧道内施工情况的人员，若是发现存在问题应及时上报并予以解决，有效预防施工风险。

地铁盾构下穿河流及桥梁桩基施工与监测技术

地铁盾构施工是地铁工程中的重要环节，其中又以下穿河流及桥梁桩基施工难度最大。基于此，本文从开始施工分析、确定施工方案，实施施工监测三方面入手，对地铁盾构下穿河流及桥梁桩基施工提出相关建议，以供参考。

标签：地铁盾构;下穿;桥梁桩基;监测;技术

随着社会的发展，城市人口数量不断增加，城市交通运行压力不断增大，拥堵现象频繁发生。为了有效缓解城市交通压力，有条件的城市实施了地铁工程。在地铁工程施工过程中，盾构施工是其极其重要的一个环节。其中，盾构在桥址处穿越桥梁或桥梁桩的施工难度较大，对整个工程而言显得非常关键。提前做好施工方案，有效开展施工监测是确保这一关键环节顺利完成，降低整体项目風险，促进整体项目顺利推进的重要保障。

1 施工分析和研究

地铁施工中，遇到下穿情况一般会有三种解决方案。其一是拆旧建新。分析施工条件，在可能的情况下，先拆除旧的桥体后在盾构范围内对既有桩一一破除，待盾构通过后，在原来的地址重新建设新的桥梁恢复运行。其二是桩基替换。对现有桩基进行分析，对影响盾构穿越的部分进行替换，再实施穿越，在这个过程中，需要对原桥梁进行观测，并确保其安全。第三是避绕改道。根据现有桥梁桩基的方位，设计规避线路，让盾构区间完全避开阻碍点，即将建设的隧道一般从阻碍位置的两侧通过。三种方案在施工工艺和资金投入上各有优势，在具体工程中，需要通过对施工环境进行分析，因地制宜，对三种方式的可行性进行综合比对和分析，最终按照技术上可行，经济上合理的原则，确认最合适施工方案[1]。

在做好施工方案的初步选择之后，需要对技术难点进行分析，以便制定具体的施工方案。首先，要考虑施工环境中岩石的质地。若发现岩石软硬不一情况，如施工位置位于弱风化的泥质粉砂岩时，其属于软岩，其具有石英含量低，岩层厚度薄，洞顶围岩稳定性差等特点。当钻孔附近有断层时其属于硬质岩，于是盾构施工时需要时刻注意岩石软硬变化，制定遇到不同岩石软硬程度的解决措施。其次，要考虑刀盘易结泥饼等问题，要根据施工所在地河床下地层土质进行具体分析，如其中黏土粒、细颗粒比重高，可推测在具体掘进进程中，刀盘冲击有可能形成泥饼。从而影响刀盘的有效开口率，使出土量难以计算，导致施工异常。第三，要考虑桥的安全问题。具体掘进中，如何提高对盾构机的控制是一大关键。如对土仓内土压控制不当，会对上层结构造成不利影响，表现为造成表面隆起或者下沉，带来安全问题。同时，引起桥桩失稳，周围土体可能会在水压之下冲入土仓，使得土仓压力激增，存在爆仓的巨大隐患，或导致喷涌的发生。最后，要考虑监测难度，在施工中及时进行实时监测，其难点在于输水隧洞位置特殊，监测布点难度较大，因此需要考虑合适的监测仪器，提高工人操作水平，从而保证测量精度，如图1所示。

地铁盾构下穿河流及桥梁时施工与监测技术

摘要：随着盾构法施工技术在我国城市地铁的发展，盾构法越来越多地应用到各种复杂地层中。施工过程中，不仅要求地铁工程 本身安全质量可控，其周边环境的安全更是重中之重。基于此，本文就对地铁盾构下穿河流及桥梁桩基施工与监测技术方面展开相应 的阐述。

关键词：地铁盾构；桩基；监测技术

1 地铁盾构下穿河流及桥梁的施工技术要点

1.1 穿越前的准备工作

①在盾构机穿越河流前，要对周边的环境情况进行详细的调 查了解，为后期施工的顺利进行提供可靠的依据，尤其是周围建 筑结构情况和河底区域的地质状况。②穿越前要办理相关的手续， 以便接受监督。③在施工前，施工人员要做好技术交底等相关工作。④要注重对机械设备的规范使用和后期保养，特别是盾构机的维 修保养，要想使施工可以顺利如期的进行，就要确保在穿越施工 中机械设备状态的良好性。⑤为了更好地减小盾构机穿越的影响， 建立试推阶段，检索相应数据，更好地控制施工。⑥提前制定好 应急预案，进行应急演练，准备充足的抢险物资设备，以防突发 情况的发生，

1.2 掘进控制

①姿态控制：盾构姿态控制在 ±50 毫米以内，每环姿态不宜变化过大，母环调整量在 5 毫米以内。同时，根据管片姿态监 测的情况调整掘进方向。②渣土改良：渣土改良措施主要是通过 向刀盘前方加泡沫剂、聚合物和膨润土等物，和外加剂与刀盘切 削下来的渣土进行拌和，从而可以增大渣土的流动性、和易性，

方便出渣，同时在掌子面形成泥膜，对掌子面稳定性进行保护的 同时，也可以对刀具起到一定的保护作用。③盾构纠偏控制：在 河流覆土段的施工中，要对盾构的设定平衡压力、出土量、注浆 压力、注浆量等参数进行严格的控制，采用专门的楔料，对施工 中的隧道轴线、环面平整度或倾斜度需予以及时的纠正，需要注 意的是每次的纠偏量最大不超过 5 毫米。