下穿既有地铁的新建地铁隧道施工技术分析

下穿既有地铁的新建地铁隧道施工技术分析

孙继祥

中铁二十局第四工程有限公司山东青岛266108

摘要：随着社会经济和交通建设的不断发展,部分大中城市为了推动城市自身的经济发展,越来越重视对地铁工程的建设。地铁工程是一个城市的基础性建设工程,以便人们的出行,有利于促进城市的可持续发展。城市在新建地铁的过程中,难免会遇到新旧隧道发生重合的问题,本文分析了地铁隧道下穿既有地铁的施工技术分析，阐述了下穿既有地铁施工方法的应用，以供参考。

关键词：下穿施工;地铁建设;隧道;

为了节省地上空间,实现地下空间的充分利用,在部分城市中,地铁早已成为人们日常生活工作的主要交通工具。随着对交通建设方面的需求量增加,地铁隧道开始呈现大规模的建设状态,相应的线路交叉和换乘问题也随之而来。由于地下空间有一定的限制,所以,新建地铁难免会遇到穿越既有地铁线路的情况,通常,穿越既有地铁的方式有上穿、侧穿和下穿这三种,其中施工难度最大的就是新建地铁隧道下穿既有地铁。

1概述

当新建隧道与既有线路距离较近时，需要处理好新建隧道和既有结构的位置关系，在施工中需要对既有结构的影响，既有线路的重要性等进行重点考量。根据以上影响因素可以对新建线路施工进行分类，分为无影响区、施工需注意区和需采取措施区。需要依据工程所在区域、新建工程规模和结构位置关系等多种因素编制科学的施工方案。

2地铁隧道下穿既有地铁施工技术分析

在隧道下穿工程建设过程中，最为关键的技术环节就是对既有地铁进行加固处理，从而有效控制地铁变形问题。在加固处理过程中，需要先对钢轨进行加固，通过护轨措施以及轨距拉杆等多种方法对轨道变形进行控制，可有效避免施工阶段出现变形，对工程建设进度造成不利影响。此外在下穿轨道建设过程中，需要对既有轨道以及轨道床体的连接位置进行全面检查，避免连接处出现了较大的缝隙，造成轨道凹凸不平，不利于地铁运行安全。此外，在下穿轨道建设中，在变形缝位置可能会发生不均匀沉降，因此需要对轨道的底板进行处理，可以通过扣轨梁进行加固。在对既有地铁零件设施进行加固的同时对于整体结构也要采用适宜的保护措施。常见的加固方法有袖阀管止浆墙、WSS加固。袖阀管止浆墙施工流程为先钻孔，后下管，再对已设Ⅰ、Ⅱ序孔进行注浆，最后为封孔和灌浆。WSS加固施工流程为先钻孔，后设置喷浆孔，再进行横向喷射，然后为喷浆处理，最后为二次横向喷射。

3下穿既有地铁施工方法的应用

3.1WSS加固法

采用WSS法的准备工作主要有以下两点：①对掌子面进行封堵，并对钢架进行使用悬挂钢筋网片连接，新建地铁隧道施工可在喷射混凝土被封堵的2~3h后进行。②搭建钻机平台应选择在合理的位置，并且其搭建角度应满足钻机灵活移动的空间需求，有关人员也需控制钻机的各项数据，放射孔的角度尽量控制在8～100°的范围内。

WSS加固法主要有以下要点：①钻孔。施工人员在施工过程中应对钻杆的角度进行控制，保证钻杆钻进预计深度的准确。完成这一步骤后，有关人员则要合理对浆液进行调配。值得注意的是，调配后的浆液在对其凝固时间可靠性检查、达到标准后方可使用，且一般浆液使用量的范围是5～20L/min。②配浆。安装混合器在喷入馆的终端，其能够充分混合浆材。首先通过注浆泵在外管与内管中注入浆材，接着采用混合器混合浆材，当钻杆达到一定深度与高度时关闭混合器。最后通过滤网过滤后，将混合完毕的浆材向地层喷射。③喷浆孔与横喷射。在混合室处理完毕后，通过钻机将喷入管放置在地下，且地下喷入管的间距要保持一定的范围。之后再进行喷射，喷射的用量多为15～20L/min。④喷浆与二次喷射。施工人员在喷浆时应对喷浆的压力有效把握，最佳压力为0.3～0.5MPa。二次喷射的过程中，应使用交替喷射的方式，且最好第一次为限制喷射，第二次为渗透喷射。由于渗透喷射的凝胶时间长且材料黏性较低，喷射到土质上的浆液较为均匀，能够避免浆材喷出到规定范围以外的区域，保证了新建地铁隧道的正常施工，使周围环境受到的施工影响较小。

3.2袖阀管注浆法

袖阀管注浆法主要有以下步骤：①钻孔。通过施工前采用水平尺以及垂球对钻机的水平性进行矫正，避免地面与钻杆之间出现倾斜。②下管。在对各个钻孔处理完毕后，需在钻孔内注入套壳料混合料，通过这种方式排出孔内的泥浆。其次，在钻孔内放置袖阀管，袖阀管的分节以4m为最佳，且应在每节袖阀管钻取25cm的孔洞。下管后连接相邻管节，使用黏合剂加固、粘连。封口料应优先选择细石混凝土，并加入速凝剂配合使用。混合液首次凝结后才可进行封口处理。③Ⅰ序孔注浆孔注浆。施工人员进行注浆时应遵循自上而下的原则，注浆距离最好为50cm。设置专门人员调控注浆设备，对每台机器的注浆效果加以控制。Ⅰ序的控制标准是注浆量，只有在之前的注浆孔达到有关标准后才可处理下个注浆孔。当注浆孔未达到要求时，可在下个注浆孔对注浆量进行增加。④Ⅱ序注浆孔注浆。Ⅰ序注浆孔工序完成1d后可以注浆处理相邻的Ⅱ序注浆孔。施工人员应重视注浆的浆液，对浆液的控制范围进行控制。⑤封孔与灌浆。将水泥注入袖阀管中进行封孔。灌浆方式应采用高压力灌浆的方式，或对需要灌浆的管节进行处理。

3.3二衬施工与开挖支护

施工人员的施工间隔多为5m，通过钢架确保施工人员安全，特别是特殊地段需注浆封闭。二衬施工与开挖支护的施工要点主要有以下几点：①调整支护结构强度。二衬施工与开挖支护尽量采用临时支架，钢架间的距离以30cm为佳。相邻钢架的焊接应使用连接角钢，并设置锁脚锚管在钢架的两侧。工资钢的固定可采用10钢筋，且二衬施工时，施工人员要对地下地铁结构变形加以重视。②分区开挖。由于下穿地铁施工的工程量较大，可将工程分为多个小工程，开挖时应遵循自上而下的原则。上部导洞可以避免下部导洞发生沉降的现象，导洞的变相叠加的得以有效避免。分区开挖不仅可以使压力的释放得以减少，而且还可使地质破坏情况进一步减少。③保证线路结构与初支结构的紧密相连。钢架应相切于地铁线路的底面，且应采用钢楔子顶紧钢架之间的间隙，避免新建地铁应缝隙产生沉降现象。使用木楔子顶实钢架下部，提高钢架的支持强度。④密排钢。采用钢架紧密排布的方式能够对缝隙有效减少，并且钢架连接可以使用角钢。⑤初支背后回填注浆。初支施工过程中，将小导管设置在钢架环周围，待设置完成后的2~3h开始回填注浆处理。⑥二衬背后注浆。混凝土浇筑前，将注浆管预先埋在缝隙处，并焊接注浆管的防水板与上部圆盘。下穿既有地铁的新建地铁隧道施工前后，有关人员应对注浆加固的区域进行抽芯实验。并根据检测数据，对施工环境、施工技术等进行分析。

结束语

在社会的不断进步和发展中,地铁工程的建设有利于促进城市经济的发展,但随着中大城市地铁线路的不断增加,新建地铁隧道下穿既有地铁施工的现象也在不断增多。在这种情况下,就严格要求新建隧道施工的工作人员,能够深入了解工程的实际情况,并掌握新时期发展下新的施工技术和施工工艺,制定并实施最有效的施工方案,以此来推动地铁工程的进一步发展。

参考文献

[1]杨英子.新建地铁隧道下穿既有地铁施工技术[J].工程建设与设计,2017(09):147-149.

[2]朱成根.新建地铁隧道下穿既有地铁施工技术[J].建设科技,2016(23):119-120.

[3]金福强.新建地铁隧道“零距离”下穿既有车站施工技术分析[J].山东工业技术,2016(07):112.

[4]汪春生.新建地铁隧道下穿既有地铁施工技术[J].都市快轨交通,2010,23(01):82-84+88.