盾構下穿既有地鐵線路施工控制

張建忠 董志成

中國建筑第八工程局有限公司軌道交通建設有限公司

盾構下穿既有地鐵線路施工控制

張建忠 董志成

中國建筑第八工程局有限公司軌道交通建設有限公司

隨著地鐵建設的快速發展，盾構下穿既有運營地鐵技術廣泛應用，確保既有線路正常運營以及盾構安全順利穿越變得尤為重要。本文結合深圳地鐵9號線西延線科技城站～紅樹灣站區間盾構下穿既有運營線路2號線的成功經驗，對盾構施工過程中的控制措施進行探討分析。

盾構；下穿；既有線路；施工措施

1 工程概況

深圳地鐵9號線西延線科技城站～紅樹灣站區間，采用Ф6280mm盾構機進行施工，成環隧道外徑Φ6.0m，內徑Φ5.4m。

左線628～638環下穿2號線右線(604-614環)， 640～650環下穿2號線左線(598-608環)，最小垂直間距為1.895m。穿越位置位于沙河高爾夫球場范圍。

圖1-2 穿越地段線路平面圖

盾構下穿2號線處地質情況如下：＜1-1＞素填土、＜2-1＞淤泥質粘土、＜3-5＞礫砂、＜6-2＞硬塑狀礫質粘性土、＜12-1＞全風化花崗巖、＜12-2-1＞強風化花崗巖。

圖1-3 穿越地段地質縱剖面圖

2 工程重難點

(1)施工距離近，從2號線既有運營隧道下方穿越，最小垂直距離約1.895m。

(2)地質條件較為復雜，存在基巖突起，典型上軟下硬地層。且以前2號線、11號線施工均在此處出現地表沉降問題。

(3)地面為沙河高爾夫球場，該球場地面為砂層填土，透水量非常大，地表松軟且不穩定。

3 施工措施

3.1 穿越前的準備工作

根據前期施工總結出來的經驗數值，在穿越2號線區域嚴格按照技術交底內容進行施工，技術交底內容應該包括：推力范圍，土壓控制范圍，每環出土量，每環注漿量，泡沫添加比例，刀盤轉速及扭矩控制范圍等關鍵參數。

3.2 下穿2號線掘進措施

(1)推進速度控制

盾構推進時通過設定推進速度，調整盾構機的排土量來實現土壓平衡，控制地層壓力與土倉壓力的差值在一定范圍，將土倉壓力波動控制在最小幅度，以控制地面沉降。

左右線盾構距2號線成型隧道較近，加強地面監測頻率，根據地面沉降等各種反映出的變化，不斷地調整優化推進參數。

盾構機推進時速度不宜過快，設定為30mm/min左右，通過控制土倉內土壓力，保證地層壓力與土倉壓力的差值在一定范圍，將土倉壓力波動控制在最小幅度，以控制地面沉降。為防止滾刀磨損嚴重，扭矩應保持在1000～1200KN.m，刀盤轉速設置在1.2r/min。

(2)土壓力控制

土壓升高或降低對2號線成型隧道都是不利的，土壓力要保持均勻性，防止忽高忽低。同時土壓的控制要和地面監測密切配合，便于技術部門及時調整土壓力控制參數。

(3)嚴格控制出渣量，根據實際情況動態調整掘進參數，嚴格控制出土量，盡量保持欠挖的狀態，同時需密切注意地表沉降、隆起情況。

3.3 注漿措施

在施工過程中，采用同步注漿、基底反壓注漿及頂部土體應力補償注漿相結合的綜合措施，以使隧道穿越階段及其工后的沉降控制取得預期效果。在飽和軟土地層中，盾構同步注漿材料建議優先采用高稠度(小于9 cm) 和高密度(大于1.8)、小收縮率的漿液。

當穿越施工的工后沉降不穩定時，須采取壁后二次補漿，并根據設計要求，采用恰當的注漿工藝、材料及工序，應遵循多點、少量、多次、均勻的循序漸進原則，并根據隧道沉降監測數據，適時調整注漿量和注漿時間間隔，以確保后續沉降的穩定。

3.4 監測措施

在整個施工過程中不但要采取更為嚴格而科學的施工方法，而且需要采用高精度、自動化的隧道監測設備監控隧道變形，以即時的隧道變形數據為施工指導，精心組織，精心施工，方能使穿越獲得成功。

(1)地面監測

區間施工監測，每天監測兩次，每天出一份監測報告

(2)自動化監測

9號線西延線區間盾構下穿2號線隧道施工過程中，為確保2號線成型隧道穩定，對盾構施工過程加強自動化監測手段，在2號線成型隧道內布設監測斷面，布設原則為側穿段隧道間距9m范圍內，每5m布設一個監測斷面；重疊段每5m布設一個監測斷面；穿出段隧道間距20m范圍內，每10m布設一個監測斷面。

4 總結

科紅區間左線盾構歷時5天盾尾脫離2號線左線，順利下穿2號線。2號線自動化監測、地面沉降監測，各監測點無異常測值，巡視未發現異常信息。

通過精心施工，合理設定目標土壓力值，嚴格控制出土量，仔細調整控制盾構姿態，均衡施工，采用同步注漿，二次注漿，加強變形監測，采用信息化施工等綜合技術措施可以控制并將盾構法施工對土體的擾動降低到最小。通過以上措施，造就了本次盾構成功下穿既有運營線路。為后續相似工程起到一定的借鑒意義。