文/唐喜奎

1 前言

為了不影響地面上正常貿(mào)易往來的進(jìn)行，我們需要在地下挖隧道修建地鐵，而這對(duì)地鐵的修建技術(shù)提出了更高的要求，需要相關(guān)工作人員努力減少車站結(jié)構(gòu)對(duì)下穿地鐵施工技術(shù)的影響。

2 某城市7 號(hào)線工程概況

2.1 新建隧道與既有車站的關(guān)系

新建的某車站7 號(hào)線區(qū)間的修建需要下穿過已經(jīng)存在車站，即地鐵4 號(hào)線福民站，該地鐵線右邊線共長(zhǎng)28.059m，左邊的線共長(zhǎng)28.877m，由于兩邊的線長(zhǎng)不一致，所以其斷面會(huì)形成矩形，甚至是弧形。左右隧道相互平行布置，之間形成的凈間距為8.9m。深圳新建的7 號(hào)地鐵線與已經(jīng)存在的車站和4 號(hào)地鐵站之間的距離僅僅為3m。已經(jīng)存在的4 號(hào)線車站為地下二層車站，即向地下挖掘的距離更大，需要通過地下連續(xù)墻進(jìn)行維護(hù)，確保其能夠安全運(yùn)行。但這對(duì)地下連續(xù)墻也提出了更高的要求，要求其連續(xù)墻厚為800mm，內(nèi)襯需要達(dá)到400mm，底板則需要達(dá)到900mm 的標(biāo)準(zhǔn)，若沒有達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)，則很有可能在行駛過程中發(fā)生危險(xiǎn)。

某新建的7 號(hào)區(qū)間采取的下穿地鐵技術(shù)主要為全斷面注漿+CRD 平頂直強(qiáng)暗挖法施工，這一施工方法在最初的時(shí)候需要將頂部緊緊貼在已經(jīng)建成的4 號(hào)線主體結(jié)構(gòu)底板。在正式開始修建鐵路的時(shí)候，首先在修建的過程中應(yīng)該將7 號(hào)區(qū)間的相關(guān)施工準(zhǔn)備工作做好，然后再進(jìn)行施工，尤其要注意在施工過程中對(duì)于混凝土強(qiáng)度的要求要把握好，以便施工順利進(jìn)行。整個(gè)修建過程中總共需要穿越三層建筑和地下連續(xù)墻，這也是修建鐵路過程中最關(guān)鍵的核心部分[1]。

2.2 地質(zhì)情況

為了更好地在地下修建鐵路，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸功能，應(yīng)盡可能減少材料浪費(fèi)、成本增加，避免人員傷亡，由此需要相關(guān)工作人員提前進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)。以新建的7 號(hào)線為例，相關(guān)工作人員需要考察區(qū)間4 號(hào)線從上到下依次經(jīng)過的安全通人工堆積層、沖洪基層以及殘積層等并進(jìn)行安全檢測(cè)。經(jīng)過檢測(cè)可以得出：隧道內(nèi)部使用的材料大多為花崗巖以及礫質(zhì)粘性土，在后續(xù)施工之前，工作人員需要將這些材料的性質(zhì)考慮在內(nèi)。另外，修建地鐵還需要將地下水的含量以及賦存條件考慮在內(nèi)；加強(qiáng)對(duì)于施工區(qū)域地質(zhì)條件的勘測(cè)力度，完善地下水處理工作流程，確保施工過程的安全性和規(guī)范性，從而促進(jìn)地鐵建設(shè)工程的順利完工。同時(shí)，相關(guān)工作人員還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于地質(zhì)疏松情況的預(yù)防工作，切實(shí)解決地鐵施工過程中遇到的地質(zhì)問題，為地鐵施工工程的順利開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 下穿地鐵修建工程難點(diǎn)以及應(yīng)對(duì)措施

3.1 下穿地鐵修建工程難點(diǎn)

新建7 號(hào)線鐵路需要穿過的現(xiàn)存在的4 號(hào)線福民站，車站風(fēng)險(xiǎn)屬于一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，能夠輕易地引發(fā)事故。主要存在的難點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：首先，新建暗挖隧道需要對(duì)現(xiàn)有的車站進(jìn)行考核，查看其是否具有再施工的條件。對(duì)于下穿地鐵修建工程而言，車站的要求是十分嚴(yán)格的，具體來講，就是在進(jìn)行施工過程中全程都要做好相關(guān)防護(hù)工作，有效保證整個(gè)施工對(duì)于車站的標(biāo)準(zhǔn)要求，符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；其次，軌道的變形量則控制在3mm 以內(nèi)，有效規(guī)避由既有車站帶來的修建風(fēng)險(xiǎn)；再次，在既有車站附近修建暗挖隧道的安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較高。目前已經(jīng)存在的4 號(hào)線兩邊隧道的輪廓線之間的凈距離大約只有9m，再加上兩側(cè)隧道之間還存在3m 的巖土體，施工過程中施工人員要對(duì)施工情況尤其是對(duì)于距離的把握要保證好相對(duì)誤差。從巖石土體來講，在施工過程中對(duì)于有效提升巖石的硬度有著具體要求，應(yīng)避免今后投入使用時(shí)出現(xiàn)事故；最后，還要控制好注漿的壓力，以便減少對(duì)現(xiàn)有4 號(hào)線車站結(jié)構(gòu)的影響[2]。

3.2 應(yīng)對(duì)工程難點(diǎn)的具體措施

有效控制工程中變形，其具體做法分為以下幾個(gè)步驟：

3.2.1 在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程中要保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和權(quán)威性，全面突出現(xiàn)存車站的建造和施工，及時(shí)改正其中存在的不足，并作為指導(dǎo)施工的原始依據(jù)。

3.2.2 在開挖暗挖隧道之前，對(duì)開挖面前方的土體進(jìn)行加固。加固的方法主要是超前注漿，有效減少施工隊(duì)現(xiàn)存車站結(jié)構(gòu)帶來的不利影響，同時(shí)確保開挖面穩(wěn)定。

3.2.3 在挖暗道的時(shí)候，要分序分部的挖，并且在挖的工程中要注意間距，及時(shí)形成封閉的環(huán)作為支護(hù)支撐。

3.2.4 在安裝拱架的時(shí)候，要控制好輪廓尺寸，并在頂部利用鋼楔子進(jìn)行固定，實(shí)現(xiàn)與既有車站4 號(hào)線底板的緊密貼合，避免在使用過程中發(fā)生位移或者偏移；同時(shí)，還要用錨桿進(jìn)行腳部固定，降低沉降的可能。

3.2.5 在修建的過程中，要時(shí)刻關(guān)注檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的情況，及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)背后回填注漿，也就是所謂的補(bǔ)償注漿。

3.2.6 控制好二次襯砌，并對(duì)此過程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，在確保數(shù)據(jù)真實(shí)的情況下，確保二次襯砌的質(zhì)量和效果。

3.2.7 盡可能采用封頂工藝解決混凝土密度、濕度以及空洞問題，提高暗挖隧道的質(zhì)量。另外，還要進(jìn)行安全控制，在施工過程中對(duì)下穿段隧道進(jìn)行分步操作，先進(jìn)行右線隧道的施工，等該線的開挖初期支護(hù)完成之后，再利用右線隧道對(duì)左右線之間的巖土體進(jìn)行超前注漿加固，以此使修建出來的暗挖隧道更加牢固，有效防止行駛過程中的意外事故。

3.2.8 注漿控制的技術(shù)要點(diǎn)，這也是整個(gè)暗挖隧道修建鐵路的關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)鐵道側(cè)部位的注漿工藝進(jìn)行測(cè)試，通過多次實(shí)驗(yàn)確定最佳的施工參數(shù)，提高修建的精準(zhǔn)度；此外，還要采取定量、定壓的方法控制在施工過程中的各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，防止由于在注漿過程中力度控制不當(dāng)造成壓力過大，進(jìn)而使既有的車站結(jié)構(gòu)抬升[3]。

4 下穿施工的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 地下連續(xù)墻拆除技術(shù)

所謂地下連續(xù)墻拆除技術(shù)是指施工單位的工作人員在進(jìn)行墻體拆除作業(yè)的過程中為保證整個(gè)施工的安全順利，把墻進(jìn)行全面拆除；而對(duì)于連續(xù)墻指的是類似墻中墻的那種說法，在進(jìn)行施工的過程中應(yīng)該采用多種方法進(jìn)行拆除，在拆除的過程中既要保證工程施工的質(zhì)量和進(jìn)度，同時(shí)還要確保在施工過程中的人員安全，突出加強(qiáng)對(duì)施工人員的管理以及對(duì)于地質(zhì)條件的勘測(cè)。在地下進(jìn)行施工作業(yè)不比地上，稍有不慎，就可能出現(xiàn)這樣或那樣的問題，尤其在高溫高鹽高濕的工作環(huán)境下更是需要施工作業(yè)人員嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行施工，保證施工的絕對(duì)安全。

4.2 深孔注漿加固技術(shù)

根據(jù)對(duì)新建鐵路地區(qū)的勘察發(fā)現(xiàn)，下穿段附近的巖石質(zhì)地比較軟弱，水理性質(zhì)也比較差，碰見地下水容易分崩離析，受到外界干擾后也更容易變形，強(qiáng)度、承載力等都達(dá)不到施工安全的需求，易對(duì)既有車站的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生不利影響。在暗挖隧道正式開工之前，需要對(duì)開挖的墻面進(jìn)行加固處理，即進(jìn)行超前注漿，實(shí)現(xiàn)加固底層和止水的效果。

首先是加固范圍。采取超前注漿加固方法，需要提前了解每次加固能夠涉及的范圍是多少。一般而言，超前注漿加固方法會(huì)涉及開挖面以及雙線隧道外圍輪廓線3m 之內(nèi)以及隧道間間隔墻土體加固；其次，需要相關(guān)工作人員關(guān)注注漿的參數(shù)，在暗挖隧道附近穿段進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，最終確定注漿的施工參數(shù)。在隧道外圍大多采用普通的水泥和水玻璃雙液漿；而在隧道的內(nèi)圍，由于對(duì)質(zhì)量提出了更高的要求，則需要采用超細(xì)的水泥與水玻璃雙液漿進(jìn)行混合得到的材料。另外，使用的這些材料也需要進(jìn)行濃度控制，比如：水泥漿水灰比在0.8～1 之間，水玻璃的濃度為25～28Be 之間。注漿孔需要進(jìn)行形狀控制，以便提高工作效率，大多將掌子面按照矩形布置；最后，是對(duì)注漿的施工效果進(jìn)行檢測(cè)。若進(jìn)行注漿加固，則土地兩側(cè)的限抗壓強(qiáng)度達(dá)到1～1.2MPa 之間，止?jié){墻的厚度達(dá)到2m，即算達(dá)到加固要求。

4.3 回填以及補(bǔ)償注漿技術(shù)

回填注漿技術(shù)，是指在后期進(jìn)行施工過程中對(duì)于后續(xù)收尾工作的處理和解決，要保證對(duì)需要補(bǔ)缺的地方進(jìn)行加固回填以及補(bǔ)充注漿，壓力保持在0.3～0.5MPa 之間，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況選擇注漿量。在第一期的支護(hù)填漿完成后進(jìn)行填補(bǔ)注漿，隨后進(jìn)行二次補(bǔ)償注漿，從而最大程度提高暗挖隧道的質(zhì)量。

補(bǔ)償注漿技術(shù)，對(duì)于工作人員提出了具體要求，在保證安全的情況下，需要注漿的部位應(yīng)進(jìn)行全面注漿，確保整個(gè)施工有效收尾，填補(bǔ)由于漿液沉降而產(chǎn)生的空隙。

4.4 新建隧道下穿段施工技術(shù)

施工順序：在修建新一期的暗挖隧道可以預(yù)先施工，但是同樣需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行排查，達(dá)到施工要求之后再進(jìn)行后續(xù)的開挖和其他工作。施工方向：從兩端向中間進(jìn)行。施工步驟：從新建的7 號(hào)線福民站向皇崗村站的4 號(hào)線進(jìn)行深孔注漿加固，并對(duì)暗挖隧道前端的掌子面進(jìn)行補(bǔ)充注漿加固措施，然后進(jìn)行前期的支護(hù)，在保證掌子面與隧道兩側(cè)空出一段間距之后，施作初期支護(hù)工作。另外，各個(gè)步驟在開挖之前，需要進(jìn)行超前支護(hù)，在鋼筋處進(jìn)行鎖角固定。

5 結(jié)語

在暗挖隧道修建鐵路的過程中，全面加強(qiáng)暗挖區(qū)間隧道下穿地鐵施工技術(shù)對(duì)于有效提升整個(gè)施工質(zhì)量具有重要的作用和意義。同時(shí)，在開挖支護(hù)加固的過程中，需要確保既有車站結(jié)構(gòu)的底座緊密貼合在一起，嚴(yán)格控制變形；另外，在選擇注漿參數(shù)時(shí)，相關(guān)工作人員也應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況謹(jǐn)慎選擇，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，無誤后再應(yīng)用。