淺談城市道路與地鐵施工交叉工程管理

梁新宇

摘要：隨著城市建設(shè)腳步加快，在建項(xiàng)目多存在施工交叉，廈門作為海灣型城市發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施，島外翔安區(qū)成為城市建設(shè)的重點(diǎn)，片區(qū)主干路網(wǎng)作為城市管線、地鐵的載體，在施工過程中不可避免的存在施工交叉問題。本文主要結(jié)合東界路（翔安西路-石厝路）工程與軌道3號(hào)線具體的施工案例，從策劃階段對(duì)接、設(shè)計(jì)優(yōu)化、現(xiàn)場(chǎng)施工管理三方面對(duì)東界路全過程管理展開論述，并且提出合理化建議和措施，為城市道路管理提供借鑒和幫助。

Abstract： With the acceleration of urban construction， there are many construction cross-overs in construction projects. As a development strategy for the development of bay-type cities， Xiamen Xiang'an District outside the island has become the focus of urban construction. The main road network of the district is the carrier of urban pipelines and subways and there is inevitably a problem of construction crossover during construction. This paper mainly combines the concrete construction cases of Dongjie Road（Xiang'an West Road-Shicuo Road） and Track No.3， discusses the whole process management of Dongjie Road from three aspects： planning stage docking， design optimization and on-site construction management， and puts forward rationalization suggestions and measures to provide reference and help for urban road management.

關(guān)鍵詞：城市道路;地鐵軌道;策劃對(duì)接;設(shè)計(jì)優(yōu)化;技術(shù)管理

Key words： urban road;subway track;planning docking;design optimization;technical management

中圖分類號(hào)：U231+.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）07-0139-03

0 ?引言

為了規(guī)范廈門市軌道交通控制保護(hù)區(qū)建設(shè)，確保軌道交通設(shè)施安全，道路工程作為管線與軌道地下空間的載體，在項(xiàng)目前期研究階段、設(shè)計(jì)優(yōu)化、項(xiàng)目實(shí)施等階段需對(duì)工程交叉所造成的相關(guān)影響進(jìn)行分析、總結(jié)、優(yōu)化。并統(tǒng)籌雙方參建單位就相關(guān)技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析、論證，加強(qiáng)全過程的管理，合理安排施工時(shí)序，從而保證工程施工質(zhì)量、安全。因此，本文接著結(jié)合具體的施工案例，對(duì)如何做好城市道路施工與地鐵施工交叉工程管理展開論述。

1 ?東界路項(xiàng)目概況于涉及軌道交通控制保護(hù)區(qū)范圍

東界路（翔安西路～石庴路段）工程，路線長(zhǎng)1.38km，路幅寬43m，按城市主干路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，雙向六車道，車行道采用瀝青混凝土路面，非機(jī)動(dòng)車道采用透水結(jié)構(gòu)路面，人行道采用透水型步磚。道路西側(cè)人行道下布置纜線溝，中水，中央分隔帶下設(shè)置雨水管，道路東側(cè)設(shè)置污水管，給水管，燃?xì)夤?。填方高?-6.32m，挖方深度0-7.55m。東界路與城場(chǎng)路交叉口設(shè)置軌道3號(hào)線林前站、與翔安西路交叉口設(shè)置洪坑站、與肖厝南路交叉口設(shè)置東界站。

東界路沿線主要為農(nóng)田（多為菜地），跨宋洋水庫(kù)，對(duì)道路工程影響較大的主要為池塘及水庫(kù)、較大的水溝，采挖高嶺土形成的亂掘區(qū)。

地勘報(bào)告揭示場(chǎng)地巖土體分布及特征按埋藏順序1）素填土：主要由粘性土組成，回填時(shí)間月1-5年不等。2）雜填土：主要由粘性土夾雜建筑垃圾回填，局部含生活垃圾，硬雜質(zhì)含量約30%，回填時(shí)間約1-5年不等，未經(jīng)專門壓實(shí)處理，尚未完成自重固結(jié)。3）耕植土：主要由粘性土組成，人工耕作形成，含少量植物根須及有機(jī)質(zhì)。4）淤泥：灰黑、黑色，流塑，飽和，有機(jī)質(zhì)高液限黏質(zhì)土。5）粉質(zhì)粘土：含砂量10-20%，干強(qiáng)度高，可塑-硬塑，稍濕-濕。6）中砂：稍密-中密，飽和，細(xì)顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%，粘粉粒含量20-40%。7）殘積砂質(zhì)粘性土：可塑-硬塑，稍濕-濕，含砂量20%。8）全風(fēng)化花崗巖：剪影，桿長(zhǎng)修正標(biāo)貫擊數(shù)30≤N≤50擊，屬于極軟巖9）散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：N≥50擊，巖體極破碎，散體狀結(jié)構(gòu)。

軌道三號(hào)線在東界路范圍內(nèi)概況及地鐵保護(hù)區(qū)域。

洪坑站～林前站盾構(gòu)區(qū)間左、右線自洪坑站始發(fā)，沿規(guī)劃東界路敷設(shè)，呈向東北走向，在約右DK22+100～右DK22+230里程范圍內(nèi)穿越宋洋水庫(kù)，其余地表現(xiàn)狀為農(nóng)田，最后到達(dá)林前站接收井。隧道規(guī)劃地面線覆土厚度11.882-12.390m，現(xiàn)狀地面線覆土厚度5.8-14.865m。根據(jù)《廈門市軌道交通控制保護(hù)區(qū)建設(shè)（作業(yè)）管理暫行辦法》地下車站與隧道外線外側(cè)50m內(nèi)為軌道交通控制保護(hù)區(qū)，在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行土石方挖填、地面堆載等大量增加或減少軌道交通建（構(gòu)）筑物載荷的活動(dòng)需結(jié)構(gòu)軌道集團(tuán)監(jiān)督與監(jiān)測(cè)監(jiān)控，承擔(dān)相應(yīng)的費(fèi)用。

2 ?前期策劃階段研究分析

東界路在初步設(shè)計(jì)階段結(jié)合防洪影響評(píng)價(jià)報(bào)告，宋洋水庫(kù)50年一遇調(diào)洪演算水位為17.76m。結(jié)合水庫(kù)防洪水位、軌道3號(hào)線建設(shè)條件就宋洋水庫(kù)采用路基方式通過、橋梁方式通過進(jìn)行技術(shù)比選。

路基方案采用聯(lián)通箱涵的斷面尺寸為2孔4×2.3m，宋洋水庫(kù)采用浸水路基及設(shè)置擋墻方案，宋洋水庫(kù)地基處理采用換填片塊石處理，浸水路基部分路基采用透水性材料填筑。

橋梁方案：東界路上跨翔安西路，橋梁采用上跨翔安西路，半幅橋梁寬度為16.5-19.4m。橋梁樁基距軌道3號(hào)線凈距3.0m。

方案比選：為減少工程造價(jià)上部結(jié)構(gòu)采用滿堂支架形式澆筑，橋梁方案需橋梁樁基先行施工下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)先行施工完成后盾構(gòu)方可通過，施工周期長(zhǎng)，投資大，減少對(duì)宋洋水庫(kù)庫(kù)容影響，缺點(diǎn)：宋洋水庫(kù)淤泥層頂標(biāo)高至軌道結(jié)構(gòu)頂板高度為3.0m，淤泥層底標(biāo)高與結(jié)構(gòu)頂板高度基本相同，軌道3號(hào)線通過宋洋水庫(kù)盾構(gòu)條件不足。路基方案：優(yōu)點(diǎn)：投資較低，因軌道三號(hào)線在宋洋水庫(kù)段盾構(gòu)頂與淤泥層表面僅為3米，采用路基結(jié)合涵洞方式通過可為軌道盾構(gòu)掘進(jìn)提供施工場(chǎng)地，可有效提供管線載體便于管線路網(wǎng)形成。缺點(diǎn)：占用宋洋水庫(kù)庫(kù)容，在下階段片區(qū)水系梳理過程中通過增加水庫(kù)庫(kù)容水深形成宋洋水庫(kù)占補(bǔ)平衡。經(jīng)綜合比較，采用路基結(jié)合涵洞方式進(jìn)行下階段設(shè)計(jì)，待遠(yuǎn)期路網(wǎng)形成后再行考慮翔安西路上跨方案。

3 ?設(shè)計(jì)優(yōu)化階段

道路工程作為軌道、管線載體，在空間上需要協(xié)調(diào)較多內(nèi)容，在管線布置，涵洞設(shè)置，軌道出入口設(shè)置及軌道后期盾構(gòu)對(duì)路基影響等方面對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。

3.1 施工界面銜接（林前站施工交叉開挖方式、林前站涵洞底板與軌道出入口共板）

地鐵林前站位于東界路K0+580-K0+780區(qū)間，站點(diǎn)開挖采用明挖方式進(jìn)行開挖，為保證地鐵施工進(jìn)度同時(shí)確保道路施工質(zhì)量，在設(shè)計(jì)階段與軌道建設(shè)單位就施工界面進(jìn)行明確：林前站圍擋范圍內(nèi)由地鐵施工單位先行開展明挖施工，待主體結(jié)構(gòu)施工完畢后按照城市主干路路基壓實(shí)度0.95及對(duì)應(yīng)彎沉值交付路床，地鐵站點(diǎn)設(shè)計(jì)單位在施工圖設(shè)計(jì)階段明確路基壓實(shí)度≥0.95，路基填料CBR≥8，粒徑要求≤10cm。土基會(huì)談模量E0≥30MPa。

K0+760涵洞為3×2箱涵，用于聯(lián)通道路東、西向水系，涵洞上、下游標(biāo)高受控與現(xiàn)狀水系標(biāo)高，涵洞位于林前站地鐵出入口上方，涵洞上方與出入口凈距僅為0.5m，考慮箱涵為排水設(shè)施，且在填土后存在不均勻沉降，后期存在漏水風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化涵洞縱斷面由0.75%調(diào)整至0.5%，將涵洞與出入口凈距調(diào)整為1.0m，在出入口上方設(shè)置粉質(zhì)粘土防水層用于確保涵洞排水不影響地鐵出入口使用。

3.2 施工時(shí)序盾構(gòu)

宋洋水庫(kù)路基填方高度5.8m，兩側(cè)設(shè)置擋墻高3-5m，路基底部采用換填塊石處理，兩側(cè)設(shè)置圍堰。塊石采用壓實(shí)振密，采用大功率推土機(jī)與重型壓實(shí)機(jī)具施工，塊石攤鋪層厚不大于500mm，最大粒徑小于層厚2/3，壓實(shí)干密度由實(shí)驗(yàn)確定，孔隙率■24。因軌道盾構(gòu)在路基施工后實(shí)施，如路基整體換填塊石空隙較大，在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中存在塌頂風(fēng)險(xiǎn)，且增加預(yù)注漿施工費(fèi)用與盾構(gòu)工期，為保證擋墻底承載力及沖刷要求，擋墻底部及擋墻底應(yīng)力擴(kuò)散角仍采用換填塊石處理，盾構(gòu)頂部、浸水路基部分采用換填透水型材料處理，減少盾構(gòu)通過施工風(fēng)險(xiǎn)與工程造價(jià)。

通過以上優(yōu)化方案有效減少了施工交叉帶來的重復(fù)投資，節(jié)省了施工工期。

4 ?施工過程中風(fēng)險(xiǎn)控制

按照前期對(duì)接情況與設(shè)計(jì)優(yōu)化情況，東界路已開展完成除林前站圍擋范圍外的路基、路面、管線施工。軌道按照既定計(jì)劃從洪坑站始發(fā)進(jìn)行盾構(gòu)，結(jié)合盾構(gòu)開挖方式，東界路建設(shè)情況，提出風(fēng)險(xiǎn)源控制方案。

4.1 風(fēng)險(xiǎn)源概況

盾構(gòu)區(qū)間風(fēng)險(xiǎn)源主要為下穿宋洋水庫(kù)路基及箱涵（圖4）。

4.2 下穿風(fēng)險(xiǎn)源地質(zhì)情況分析

左線、右線盾構(gòu)隧道下穿宋洋水庫(kù)、箱涵主要地質(zhì)自上而下為：1-2素填土、10-1粉質(zhì)粘土、11-2殘積礫質(zhì)黏性土、17-1全風(fēng)化花崗巖、17-2散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。盾構(gòu)區(qū)間主要在全風(fēng)化花崗巖與殘積礫質(zhì)粘性土層穿過。

4.3 下穿風(fēng)險(xiǎn)源存在風(fēng)險(xiǎn)

①地表沉降風(fēng)險(xiǎn)：掘進(jìn)過程因土倉(cāng)壓力變化造成沉降、隆起和掘進(jìn)完成后因管片壁后填充不飽滿造成的沉降是下穿風(fēng)險(xiǎn)源的控制的重難點(diǎn)，沉降、隆起嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)源產(chǎn)生裂紋或破裂的后果。

②盾構(gòu)正面壓力平衡狀態(tài)不理想，引起土體的地層損失。在盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)掘進(jìn)速度慢，進(jìn)土量少，而螺旋輸送器排土量大，引起盾構(gòu)土艙內(nèi)壓力下降，此時(shí)盾構(gòu)開挖產(chǎn)生地層損失。相反，當(dāng)盾構(gòu)土艙內(nèi)壓力增大，并高于正面壓力，則盾構(gòu)前上方地面出現(xiàn)升隆現(xiàn)象，產(chǎn)生地層損失。

③盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制，掘進(jìn)參數(shù)控制：做好土倉(cāng)壓力、出土量、刀盤轉(zhuǎn)速、推力變化、推進(jìn)油缸與鉸接形成差等參數(shù)控制?？刂坪猛羵}(cāng)頂部土壓力，做好渣土改良工作，減少刀具磨損。同時(shí)嚴(yán)格控制每環(huán)出土量（單環(huán)出土量為47m3），做到不超挖、欠挖、快速通過風(fēng)險(xiǎn)源。刀盤距風(fēng)險(xiǎn)源10m處要提高風(fēng)險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)頻率，觀察風(fēng)險(xiǎn)源有無異常。

④盾構(gòu)姿態(tài)控制，下穿風(fēng)險(xiǎn)源前調(diào)整好盾構(gòu)姿態(tài)，下穿風(fēng)險(xiǎn)源過程中，盾構(gòu)姿態(tài)要做到“勤糾緩糾”，每環(huán)糾偏量控制在-3～+3范圍內(nèi)。避免出現(xiàn)糾偏量過大，造成超挖、卡盾殼、盾尾漏漿等不利現(xiàn)象。

⑤合理控制同步注漿及二次補(bǔ)漿，下穿風(fēng)險(xiǎn)源過程中嚴(yán)控同步注漿，拖出盾尾后及時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)漿。

4.4 監(jiān)控量測(cè)

4.4.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)方法

盾構(gòu)區(qū)間地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)斷面間距根據(jù)區(qū)間地形條件及設(shè)計(jì)要求，盾構(gòu)始發(fā)段100m范圍內(nèi)，每20m布設(shè)一個(gè)斷面;其余地段，每100m設(shè)一斷面，每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量不少于7個(gè);沿隧道中軸線每10m設(shè)一縱向沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。聯(lián)絡(luò)通道每15m一個(gè)斷面，每斷面11個(gè)測(cè)點(diǎn)。（圖5）

4.4.2 監(jiān)測(cè)控制值

根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50911-2013）和設(shè)計(jì)及《監(jiān)測(cè)管理專題會(huì)議》要求，并綜合考慮周邊環(huán)境，各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的控制值表1。

從風(fēng)險(xiǎn)管控的角度進(jìn)行控制按異常數(shù)據(jù)報(bào)警（風(fēng)險(xiǎn)提示）、黃色、橙色和紅色四個(gè)綜合預(yù)警等級(jí)進(jìn)行反饋和控制，判別標(biāo)準(zhǔn)如下：

①異常數(shù)據(jù)：根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、變化速率及控制值之間的相對(duì)關(guān)系、結(jié)合巡視信息及周邊監(jiān)測(cè)項(xiàng)目變化情況綜合界定是否為異常數(shù)據(jù)。

②黃色、橙色、紅色預(yù)警：實(shí)測(cè)值的絕對(duì)值和速率值雙控指標(biāo)均達(dá)到控制值;與此同時(shí)，還出現(xiàn)以下情況之一時(shí)：實(shí)測(cè)值的絕對(duì)值和速率值出現(xiàn)急劇增長(zhǎng);基坑支護(hù)混凝土出現(xiàn)裂縫，同時(shí)裂縫處已開始出現(xiàn)滲流水;邀請(qǐng)管控風(fēng)險(xiǎn)咨詢單位及專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析判定，具體的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

根據(jù)廈門市軌道安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系的要求，預(yù)警類型可分為兩類，即巡視預(yù)警和監(jiān)測(cè)值預(yù)警。巡視預(yù)警參考盾構(gòu)及礦山法施工巡視預(yù)警參考表規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行判別與反饋，監(jiān)測(cè)值預(yù)警按照黃色、橙色、紅色及異常數(shù)據(jù)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別與反饋。（表2）

5 ?結(jié)語

綜上所述，隨著片區(qū)開發(fā)、軌道建設(shè)同步進(jìn)行。在建工程需對(duì)設(shè)計(jì)邊界條件，施工時(shí)序，施工方法有更加深入的研究，城市發(fā)展對(duì)建設(shè)單位管理要求很高，為了保證工程質(zhì)量，減少財(cái)政投資，建設(shè)單位要建立完善的質(zhì)量管理體系，制定完善項(xiàng)目推進(jìn)計(jì)劃，提升技術(shù)人員質(zhì)量意識(shí)，控制好建設(shè)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。

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