周 劍 中鐵十一局集團(tuán)第六工程有限公司

1 引言

廣州市軌道交通十號(hào)線工程下穿既有建筑物盾構(gòu)區(qū)間疊落施工，從隧道支護(hù)機(jī)理層面上出發(fā)，介紹了盾構(gòu)疊落段下穿既有建筑物的施工方案。在此基礎(chǔ)上，深入介紹了隧道支護(hù)機(jī)理以及相關(guān)參數(shù)內(nèi)容。結(jié)合廣州市軌道交通十號(hào)線工程的實(shí)際情，科學(xué)利用盾構(gòu)疊落段下穿既有建筑物技術(shù)，展現(xiàn)出了當(dāng)前地鐵施工技術(shù)的高效性。

2 工程概況分析

廣州市軌道交通十號(hào)線工程，終點(diǎn)站為西朗站，并設(shè)置廣鋼新城車輛段一座。采用盾構(gòu)法+明挖法施工工藝。盾構(gòu)區(qū)間投入2臺(tái)泥水平衡盾構(gòu)進(jìn)行掘進(jìn)施工。2臺(tái)泥水盾構(gòu)分別自廣鋼新城車輛段始發(fā)，至西朗站端區(qū)間明挖結(jié)構(gòu)接收。盾構(gòu)區(qū)間沿線穿越學(xué)校、辦公樓、河涌和密集的民房群等重要建筑物。區(qū)間隧頂覆土厚度約3.0m～18.15m，最大縱坡34‰，線路平面最小圓曲線半徑380m。廣鋼新城站至西朗站區(qū)間左右線下穿廣鋼新城車輛段入段線區(qū)間隧道，形成疊落區(qū)間隧道，最小凈距1.48m；區(qū)間右線與廣鋼新城車輛段出段線區(qū)間隧道小凈距約5.28m，且長(zhǎng)距離斜側(cè)向并行。

3 工程重點(diǎn)難點(diǎn)

3.1 盾構(gòu)區(qū)間建筑物復(fù)雜

廣州市軌道交通十號(hào)線工程盾構(gòu)區(qū)間沿線的建筑物較多，并且不同建筑物的地質(zhì)情況復(fù)雜。盾構(gòu)下穿文偉中學(xué)教學(xué)樓、德安樓、西朗江夏村民房群、廣州龍尚塑料有限公司倉庫等建筑，建筑具備經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)價(jià)值，不容出現(xiàn)差池。不同建筑的覆土深度都存在一定程度的差異，并且地下管線較多、交錯(cuò)復(fù)雜，為盾構(gòu)區(qū)間施工帶來了一定困難。若盾構(gòu)區(qū)間施工出現(xiàn)差池，直接影響了人們正常生活生產(chǎn)，會(huì)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)影響、社會(huì)影響。盾構(gòu)區(qū)間沿線的建筑物具備重要社會(huì)功能與經(jīng)濟(jì)功能，在實(shí)際開展盾構(gòu)施工的過程中，需要對(duì)多個(gè)盾構(gòu)下穿建筑物進(jìn)行分析，導(dǎo)致盾構(gòu)施工難度較大。

3.2 地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜

廣州市軌道交通十號(hào)線工程所通過的沿線地質(zhì)情況較為復(fù)雜，周圍河涌密集，地質(zhì)結(jié)構(gòu)混亂。尤其是針對(duì)廣鋼新城車輛段出入場(chǎng)線來說，地質(zhì)環(huán)境極為復(fù)雜。基坑開挖范圍主要地層為填土層、粉質(zhì)粘土層、砂質(zhì)粘性土層、粗砂層；基坑局部位于淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、細(xì)砂層。地質(zhì)情況復(fù)雜、地質(zhì)土壤松軟，會(huì)直接導(dǎo)致后盾系統(tǒng)失穩(wěn)、掘進(jìn)面土失穩(wěn)、洞口土體流失等問題。所以在實(shí)際開展盾構(gòu)施工時(shí)，需要注意不同地質(zhì)環(huán)境問題，制定出區(qū)別化的施工方案措施。

4 施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1 隧道支護(hù)機(jī)理

在實(shí)際開展地鐵隧道開挖之前，土體處于穩(wěn)定、平衡的狀態(tài)，在開挖隧道時(shí)，往往會(huì)破壞土體的平衡目，很容易導(dǎo)致周圍土體向洞內(nèi)變形。為了有效的保障隧道開挖之后空間和圍巖的穩(wěn)定，需要在開展施工支護(hù)時(shí)，“讓”、“抗”相結(jié)合。開挖的過程中，應(yīng)該盡量保障土體的穩(wěn)定性，避免過多的對(duì)巖體進(jìn)行破壞。例如，針對(duì)該項(xiàng)目來說，使用的隧道支護(hù)方式為隧道復(fù)合式襯砌支護(hù)，在實(shí)際開展支護(hù)設(shè)計(jì)的過程中，襯砌類型為S5b；圍巖級(jí)別Ⅴ級(jí)深埋；超前支護(hù)設(shè)計(jì)使用Φ108大管棚或Φ 42小導(dǎo)管。針對(duì)初期支護(hù)來說，錨桿設(shè)計(jì)為Φ22藥卷錨桿L=3.5m（縱）60×120（環(huán)）；鋼筋網(wǎng)為Φ8鋼筋網(wǎng)20mm×20cm雙層；C20噴射砼厚24cm；鋼拱架為Ⅰ18工字鋼，間距60cm(全封閉)。預(yù)留變形量為12cm，二次襯砌為拱部、仰拱45cm（鋼筋）。結(jié)合實(shí)際情況下穿既有建筑的隧道開挖方案，以便于控制隧道上方土體沉降，確保隧道施工的安全性。

4.2 疊落盾構(gòu)施工技術(shù)

針對(duì)廣州市軌道交通十號(hào)線工程來說，以盾構(gòu)法+明挖法施工工藝技術(shù)為主，在施工的過程中應(yīng)該保障左、右線以及既有建筑物的安全。利用降水、設(shè)置豎井、盾構(gòu)始發(fā)井、WSS深孔旋噴加固等手段進(jìn)行施工。在下穿既有建筑有建筑物時(shí)，使用加強(qiáng)盾構(gòu)管片的形式進(jìn)行施工，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行注漿加固土體，并且設(shè)置出支撐體系。①始發(fā)井降水。始發(fā)井降水最為重要目的就是保障盾構(gòu)始發(fā)安全，一般情況下需要將地下水降下1m位置。結(jié)合河涌盾構(gòu)始發(fā)設(shè)計(jì)的情況，盾構(gòu)河涌四周沿線，以便于降低地下水位置。②盾構(gòu)始發(fā)井加固。想要開展盾構(gòu)工作之前，需要破除始發(fā)段范圍之內(nèi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁體，實(shí)施有效的加固技術(shù)手段，確保土體的穩(wěn)定性和固定性，杜絕發(fā)生滲流的問題出現(xiàn)，強(qiáng)化盾構(gòu)土體安全性，加固的抗壓強(qiáng)度0.5MPa～0.8MPa，滲透系數(shù)應(yīng)該≤1×10-17cm/s。③盾構(gòu)分體始發(fā)。因?yàn)樵趯?shí)際進(jìn)行盾構(gòu)施工的過程中，采取分體始發(fā)方案的形式進(jìn)行盾構(gòu)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)之后，應(yīng)該先讓主機(jī)下降到盾構(gòu)井內(nèi)容，隨后在地面開展配套臺(tái)車裝配。

5 結(jié)束語

總而言之，疊落式盾構(gòu)隧道施工技術(shù)，作為一種具備科學(xué)性、有效性的施工技術(shù)手段，對(duì)地鐵施工帶來了強(qiáng)大技術(shù)支撐，有利于促進(jìn)我國城市建設(shè)工作的發(fā)展。在實(shí)際開展疊落式盾構(gòu)隧道施工的過程中，應(yīng)該結(jié)合不同工程的實(shí)際情況，制定出科學(xué)合理的施工方案，高效保障施工技術(shù)質(zhì)量，全面保障施工效率。