盾構(gòu)隧道穿越建筑物安全性評(píng)估及控制措施

夏英志

（中鐵十九局集團(tuán)軌道交通工程有限公司，河北石家莊 050000）

1 盾構(gòu)隧道穿越建筑物的施工方法及流程

（1）應(yīng)先做好對(duì)建筑物及相關(guān)管線的調(diào)查工作，做好相關(guān)施工參數(shù)總結(jié)，根據(jù)實(shí)際情況制定好方案布設(shè)后開始進(jìn)行施工。在施工中應(yīng)做好施工現(xiàn)場(chǎng)的管理工作，對(duì)相應(yīng)的地面預(yù)埋注漿管及地面預(yù)加固做好步驟劃分。

（2）在通過(guò)盾構(gòu)隧道下穿電力隧道及污水管線，來(lái)對(duì)管片增設(shè)一定的注漿孔、預(yù)埋注漿管時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際地質(zhì)掘進(jìn)情況，選擇合適時(shí)機(jī)對(duì)隧道周邊一定范圍地層進(jìn)行注漿加固；對(duì)盾構(gòu)隧道下穿建筑進(jìn)行布置、注漿量、注漿壓力等注漿參數(shù)的設(shè)定，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件和周邊環(huán)境進(jìn)行一定的試驗(yàn)確定，并將加固后地層均質(zhì)性、自穩(wěn)性、抗壓強(qiáng)度等進(jìn)行一定的測(cè)評(píng)，以保證達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

（3）盾構(gòu)隧道側(cè)穿建筑物應(yīng)對(duì)施工有影響的建筑物基礎(chǔ)周圍土體進(jìn)行預(yù)注漿加固工藝，使盾構(gòu)通過(guò)后根據(jù)監(jiān)控測(cè)量的結(jié)果決定是否進(jìn)行一定的跟蹤注漿，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件和周邊環(huán)境進(jìn)行一定的試驗(yàn)確定，加固后的地層應(yīng)具有良好的均質(zhì)性、穩(wěn)定性和抗壓強(qiáng)度。盾構(gòu)隧道穿越建筑物時(shí)，應(yīng)從穿越角度、位置進(jìn)行一定的方案預(yù)設(shè)，選擇建筑與隧道周邊一定范圍進(jìn)行地層注漿加固。施工流程如圖1所示。

圖1 盾構(gòu)隧道穿越建筑物施工流程

2 盾構(gòu)隧道穿越建筑物的安全性影響評(píng)估

（1）了解所穿建筑的結(jié)構(gòu)工藝及所建年代，對(duì)所用設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域環(huán)境對(duì)周邊地層壓力進(jìn)行測(cè)試記錄。

（2）確定注漿工藝及注漿參數(shù)的設(shè)定，注意盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中，除排除動(dòng)身斷面土體外，還應(yīng)對(duì)土體損失，如超挖、糾偏等運(yùn)動(dòng)通過(guò)同步注漿以獲得平衡補(bǔ)償，在推進(jìn)過(guò)程中要做好對(duì)注漿量的控制。

（3）保證所穿越建筑的穩(wěn)定，在不良地質(zhì)應(yīng)采用二次打孔注漿的方法來(lái)達(dá)到預(yù)期加固目標(biāo)，使所穿越建筑物安全性得以提升。

（4）做好盾構(gòu)姿態(tài)的控制，目前盾構(gòu)隧道穿越建筑物時(shí)會(huì)造成盾體上方地表沉降等，而嚴(yán)重影響隧道的成形質(zhì)量，因此應(yīng)做好對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)的控制，使盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中線形情況按一定距離更換檢測(cè)站，使盾構(gòu)隧道在不會(huì)遭受外部因素影響的前提下得以正常進(jìn)行。

（5）對(duì)施工監(jiān)控檢查巡視的不重視是影響盾構(gòu)速調(diào)穿建筑物安全性能評(píng)估的關(guān)鍵。在穿越過(guò)程中，相關(guān)人員忽視了對(duì)地標(biāo)建筑的巡視，如對(duì)出現(xiàn)裂縫、灰餅開裂等情況的忽視，都對(duì)盾構(gòu)隧道穿越建筑物安全性能造成了實(shí)質(zhì)性的不良影響。

（6）對(duì)盾構(gòu)隧道穿越建筑安全性能影響評(píng)估，應(yīng)秉持時(shí)刻檢測(cè)預(yù)警的程序設(shè)定，做到施工過(guò)程中分區(qū)、分級(jí)、分階段的原則進(jìn)行監(jiān)控，按照變化速率做好對(duì)應(yīng)的預(yù)案標(biāo)準(zhǔn)建立等工作。當(dāng)建筑及工程出現(xiàn)檢測(cè)數(shù)值異常時(shí)，應(yīng)通過(guò)檢查基準(zhǔn)點(diǎn)、控制點(diǎn)、測(cè)點(diǎn)是否存在松動(dòng)或破壞，進(jìn)行第一時(shí)間的檢查和解決預(yù)案；并對(duì)儀器、檢測(cè)方法及計(jì)算過(guò)程經(jīng)過(guò)復(fù)測(cè)與第三方檢測(cè)校核無(wú)誤后，再做出對(duì)應(yīng)的安全性能評(píng)估工作。

3 盾構(gòu)隧道穿越建筑物安全性分析

（1）盾構(gòu)隧道對(duì)下穿建筑進(jìn)行安全性風(fēng)險(xiǎn)測(cè)評(píng)，應(yīng)先以盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)與建筑樁基最小靜距2.5 m進(jìn)行，通過(guò)管片配筋適當(dāng)加強(qiáng)所穿越建筑以及對(duì)地面袖閥管進(jìn)行一定的注漿加固，將建筑樁基基礎(chǔ)的沉降差控制在30 mm內(nèi)，以此確保所穿越建筑的安全性。

（2）盾構(gòu)區(qū)間隧道下穿電力隧道時(shí)，應(yīng)做到隧道結(jié)構(gòu)豎向靜距0.59 m，利用管片配筋做適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)作業(yè)對(duì)電力隧道修筑時(shí)，預(yù)留地鐵下穿條件，控制盾構(gòu)及相關(guān)掘進(jìn)參數(shù)，其中累計(jì)沉降值應(yīng)控制在（10～30）mm，沉降變化速率2 mm/d，差異沉降在0.25%Lg(Lg管節(jié)長(zhǎng)度)。

（3）在盾構(gòu)隧道側(cè)穿建筑物時(shí)應(yīng)將區(qū)間結(jié)構(gòu)與筏板基礎(chǔ)底豎向距離控制在5 m，水平最小距離＜7.5 m，利用管片配筋做適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)作業(yè)，將洞內(nèi)管片注漿孔注漿加固，調(diào)試好盾構(gòu)機(jī)相關(guān)掘進(jìn)參數(shù)，累計(jì)沉降應(yīng)控制在（10～30）mm，沉降變化速率控制在2 mm/d，差異沉降仍控制在0.25%Lg。

（4）對(duì)下穿立交隧道時(shí)，應(yīng)對(duì)區(qū)間結(jié)構(gòu)與立交隧道圍護(hù)樁進(jìn)行靜距2.5 m的設(shè)定，通過(guò)管片配筋進(jìn)行加強(qiáng)措施，將洞內(nèi)管片注漿孔注漿加固，控制好盾構(gòu)機(jī)相關(guān)掘進(jìn)參數(shù)，對(duì)主干道檢測(cè)數(shù)據(jù)控制值可按沉降累計(jì)控制值（10～20）mm進(jìn)行對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)控制，變化速率為3 mm/d。以上即關(guān)于盾構(gòu)隧道所穿越建筑物安全性分析。其中控制盾構(gòu)掘進(jìn)，調(diào)整土量或設(shè)定涂料調(diào)整推進(jìn)使盾構(gòu)掘進(jìn)土壓平衡控制程序，如圖2所示。

圖2 盾構(gòu)掘進(jìn)土壓平衡控制程序

4 盾構(gòu)隧道穿越建筑物控制措施

（1）組織管理措施，成立以項(xiàng)目經(jīng)理為主導(dǎo)的盾構(gòu)隧道穿越建筑物領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)所穿建筑物進(jìn)行全面的管控，在進(jìn)行正式穿越作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格按照臨高現(xiàn)場(chǎng)帶班制度、施工參數(shù)會(huì)簽制度及檢測(cè)結(jié)果會(huì)簽制度進(jìn)行。每天早上7∶30分召開施工現(xiàn)場(chǎng)及軌道公司相關(guān)監(jiān)管部、監(jiān)理及第三地方檢測(cè)單位工作碰頭會(huì)，將每天施工情況和檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)與分析，在確保所穿越工程達(dá)到全方位監(jiān)管下，對(duì)所發(fā)生的任何意外情況能夠做到第一時(shí)間的預(yù)案處理，保證施工質(zhì)量，避免施工進(jìn)度受阻的狀況發(fā)生。

（2）做好人員配備。施工過(guò)程中應(yīng)配備經(jīng)驗(yàn)豐富的管理、技術(shù)、操作、現(xiàn)場(chǎng)施工和特種作業(yè)人員，在穿越過(guò)程中由項(xiàng)目總工程師負(fù)責(zé)，并做好施工技術(shù)管理和工序組織安排；在穿越建筑物前對(duì)所有管理、施工及操作人員做好標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和安全培訓(xùn)等工作，確保每一道工序都有對(duì)應(yīng)實(shí)施流程和設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)，將溝通和匯報(bào)程序進(jìn)行框架劃分，對(duì)施工平面圖、檢測(cè)平面圖以及地址縱斷面圖均應(yīng)做好記錄檢測(cè)，將值班通訊錄在操作室與監(jiān)控室內(nèi)張貼并進(jìn)行工作跟進(jìn)檢查。

（3）做好物資保障工作。在穿越建筑物施工前和施工中，要對(duì)所需物資設(shè)備進(jìn)行全面盤點(diǎn)和及時(shí)補(bǔ)充，確保管片、注漿材料、機(jī)械設(shè)備、領(lǐng)料配件滿足在穿越期間的需求。同時(shí)還應(yīng)做好應(yīng)急搶險(xiǎn)物資的儲(chǔ)備工作，將這類物資進(jìn)行單獨(dú)存放，保證發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)能在第一時(shí)間起用。

（4）做好通信工作，確保信息通暢。需配備程控電話，在盾構(gòu)井口、電車上配備電臺(tái)等，以確保隧道內(nèi)外能隨時(shí)取得聯(lián)系，同時(shí)還應(yīng)做好盾構(gòu)井口視頻數(shù)據(jù)的連接，使各項(xiàng)推進(jìn)參數(shù)及施工組織在24 h內(nèi)得到監(jiān)控與管理，確保盾構(gòu)隧道所穿建筑的全面控制，使意外事故發(fā)生幾率進(jìn)一步得到減低。

（5）建立應(yīng)急組織及體系程序。應(yīng)急組織流程如圖3所示。

圖3 應(yīng)急組織流程

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)盾構(gòu)隧道穿越建筑物進(jìn)行安全性影響評(píng)估及建立控制措施，是為完善和提升盾構(gòu)隧道整體工程的全面管理體系與水平。從實(shí)際出發(fā)結(jié)合相關(guān)理論知識(shí)及法律法規(guī)政策制定對(duì)應(yīng)的計(jì)劃流程方案，是保障地鐵隧道工程質(zhì)量的關(guān)鍵，也對(duì)加強(qiáng)和提升我國(guó)建筑交通行業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。