暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工控制

暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工控制

宋鹏飞

中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 湖北省武汉市 430074

摘要：伴随着城市的快速发展，地铁作为重要交通枢纽，为人们出行做出了很大贡献。在地铁施工的过程中，经常采用的一种施工方式是暗挖，这主要是应用在现有地铁隧道的基础之上的，因此要想保证施工质量以及施工效果，掌握相应的方法以及要点是十分必要的。本文重点对这一问题展开了进一步的分析，探究关键的施工控制，希望能够对今后的工程发展与建设提供一定的帮助，为类似地铁车站的工程建设起到借鉴性作用。

关键词：暗挖；地铁车站；下穿既有隧道；施工控制 

引言

随着城市地铁建设速度的加快及地下空间开发力度的加大，新建地下隧道近距离穿越既有地铁的情况日益增多。新建浅埋暗挖隧道的施工会引起邻近既有地铁隧道结构、轨道结构变形和内力增加，超过其承受能力或允许值时可能引起结构破坏，还可能导致净空限界不足而影响列车运营安全。因此，新建浅埋暗挖隧道近距离下穿既有地铁隧道施工时必须根据既有地铁的保护要求采取措施减小新建隧道周围土体和既有地铁结构的变形，确保既有地铁的安全运营。

1既有地铁线施工中存在的问题

在现有的地铁隧道施工过程中，主要存在的问题是周围的土体强度会因为工程的进行而发生一定的变化，造成抗剪强度值以及隧道的卸载量出现上下波动，不同地铁隧道施工过程中产生的效果也不同，只有根据施工具体情况采取必要的措施，才能有效预防地铁施工过程中产生的问题，对卸载量进行降低，并且采用阶段性的锚固，同时要对地下水位以及地下水量进行控制，上述两点原因都是造成地铁出现卸载变形的主要原因。当前的地铁施工过程中主要应用的一种施工技术是暗挖车站的方式，在这一过程中应用柱法施工，整个断面在开挖的过程中主要由3个洞组成，一个是侧洞，一个是柱洞，还有一个是中洞。在施工时主要的顺序是自上而下，将每一个柱洞进行严格的支护以后，才能进行二次衬砌，这样就能够形成一个相对完善的梁柱支撑体系，保证了稳定性效果。最后一道工序是在完成洞的处理以后，采用预应力锚杆以及二次衬砌的方式将其加以进一步的卸载，由此便形成了相对完整的循环，不断在开挖、加固以及补偿的过程中施工，此外在施工时，应该采用相应的监测设备对施工的全过程进行控制，保证地铁线路更加安全的运行。

2暗挖区间隧道下穿既有地铁施工技术

某工程中的隧道左、右线要凿除2道地下连续墙、6道围护桩，因为隧道在施工中需要按照上、下导洞的顺序来进行，此时应该将上述两个部分的拆除施工选择分段施工的方式来进行，首先需要将导洞周边的围护墙拆除掉，然后在上导洞衬砌完成3m之后就能够进行掌子面封闭施工，然后是下导洞的维护桩施工。在施工中需要注意的是，先进行超前小导管的注浆加固施工，然后才能进行初支，最后是进行二衬施工。

第1步开挖施工之前，需要从掌子面的部分对暗挖隧道底板位置上进行黏土混凝土随时材料的斜向注浆施工，同时需要在注浆的截面上需要开挖两侧3m范围，纵向加固的长度为36.27m。超前导管支护、注浆等环节在施工中，钻孔时应该保证其控制要大于钢管直径约30～40mm。

第2步左、右线隧道逐步进行开挖施工，开挖过程中其纵向步距要控制在6m以上。单线隧道需要划分为4个导洞来同时进行开挖施工，每个小导洞都需要按照上下台阶来进行，并且二者需要保持3m的间距。在施工中应该注意的是，同一侧导洞开挖面的纵向步距≥6m。

第3步应用台阶法来进行右侧导洞开挖施工，需要立即进行初期支护、临时中隔壁、中隔板、上下导洞部分进行锁脚锚管的安装施工。

第4步待右侧导洞封闭后，再应用台阶法来进行左侧导洞的开挖施工，在进行初期支护与临时中隔板结构部分施工中，初支顶部应该和既有车站的底部进行稳定连接。

第5步采台阶法实施左侧下导洞施工，此时需要在底部位置上布置锁脚锚管，在全面的通过既有线路之后，经过监测确定其各项技术参数都能够达到要求，就能够开始二衬施工。

第6步逐步分段（长度≤6m）进行中隔壁的拆除施工，与此同时还需要进行填充注浆施工，需要在底部设施防水层结构，以保护整体结构性，并且实施二次浇筑施工。

第7步二衬浇筑之后其强度达到设计要求的80%以上时，就可以拆除模板结构，并且可以根据需要来设置临时横向支撑结构，保证其整体结构的稳定性达到要求。

3施工监测数据及分析

在隧道下穿施工中需要对既有地铁车站监测，监测的具体内容有，车站整体结构的升降位移，车站的水平位移变化量，轨道的升降和横向高度差及水平间距的变化情况。既有地铁已处于运营阶段，不能依靠人工的方式实时对轨道进行数据监测，所以监测实施中采用了自动化静力水准监测系统。实现对既有地铁的车站机构和轨道的位置变化情况的监测。

统计不同施工时期的既有车站结构的沉降监测数据，不同的监测位置的数据表明，在暗挖区间隧道下穿施工中既有地铁车站结构和轨道的沉降范围在4mm以下，保证了地铁结构和地铁运营的位置变动范围是处于安全的，对既有地铁的运营不产生影响，另外数据显示，在施工初期既有地铁车站的已有1.5到1.8mm的升降量，分析可知主要是在钻孔施工中导致地层的流失造成的。

4既有地铁隧道结构沉降控制

如果在既有地铁隧道的下方进行施工，经常会出现这样的问题，就是地铁上方的隧道产生不均匀的沉降现象，在这种情况下，要想对不均匀沉降的现象加以有效的控制，就要将整个上导洞的两侧分为五个不同的区域进行施工。之所以要进行注浆，主要作用是为了对主体结构进行有效的加固，这样能够在下一个阶段施工的过程中起到止浆墙的作用。如果在注浆时出现了漏浆的现象，应该在第一时间将其封堵起来，这样才能有效地控制事态变得严重，并且对不均匀沉降的现象做到预防的作用。防止结构出现变形，应该采用实时监测的方式。

为保证道床的正常工作和运营安全，在侧洞施工之前，我们还需要对道床与隧道结构的脱开部位进行灌浆加固。灌浆一般采用的方法是高位漏斗法，我们运用这种方法不但能够确保浆液能够在一定的压力下顺利进入缝隙，同时还不会因为压力太大而出现道床隆起的现象。灌浆加固选用高强度且不会收缩的CGM-4型灌浆料，这种浆液能够保证在灌浆3h后浆体强度达到16MPa。灌浆工序结束后，应进行现场取芯试验，确保浆液填充饱满，道床不会发生错位和变形。

结语

本文以某市的新建的7号轨道交通线对既有地铁施工技术展开了分析研究，对施工中的施工技术进行简要的介绍，并分析了施工中难点问题，提出了相应的应对措施，并对具体的施工方案进行对比选择，通过方案的比较确定最佳的施工方案，最后也通过施工实时数据监测以及施工安全性分析，分析了7号线施工对既有1号地铁线车站的沉降和水平位移的影响，经过分析可知，采用本文选用的具体施工方案与施工中的应对策略能有效的保证施工的质量和安全性，本文的研究具有一定的借鉴价值。

参考文献

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