暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工控制探讨
时间：2022-09-08 11:35:04 来源：千叶帆 本文已影响人
摘要：在地铁车站修建，特别是车站下穿既有地铁隧道的过程中，暗挖施工时一种经常采用的施工方式。为了保证既有地铁隧道的安全稳定以及新建地铁车站的施工效果和质量，必须掌握相应的施工方法及施工要点。本文针对这一工程问题展开进一步的分析探讨，提出暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道的技术要点及对策，为今后类似的工程建设提供参考和借鉴。
关键词：暗挖地铁车站；下穿既有地铁隧道；施工控制
1、引言
随着地下隧道建设规模的越来越大，在后续的建设过程中不可避免的会出现新建车站结构穿越既有地铁隧道问题，特别是在北京、上海等地铁发达城市更为普遍。目前的城市地铁车站修建中，最主要的施工方式是洞桩法施工。该种方法的整个施工断面主要由3个洞组成，分别称为侧洞、柱洞和中洞。施工时采用自上而下的顺序，将每个柱洞进行严格支护以后，进行二次衬砌，从而形成一个相对完善的梁柱支撑体系，保证车站施工时的稳定性效果。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。
地铁车站的建设规模一般较大，在既有地铁隧道线路下进行地铁车站的暗挖施工，不可避免的会对既有线路下方及周围土体造成扰动，从而引起既有隧道的差异沉降变形、结构应力集中破坏等一系列问题]。笔者根据多年的现场施工经验，对这一施工问题涉及的相关技术要点和对策进行总结归纳。
2、暗挖隧道施工中的相关技术要点和对策
2.1 施工顺序的技术要点控制
地铁车站与既有地铁隧道的交汇目前較常见为正交方式，同时地铁车站多为对称形式，因此在选择施工顺序时，应在满足施工现场周边环境和人员组织的情况下，尽可能的采用左右对称施工，即左右两侧导洞对称开挖，导洞内桩的施工也保持一致。新建车站由两侧向中部对向开挖至既有线路下方，然后集中人力物力单向开挖快速通过既有隧道结构。待车站形成稳固的支撑体系后，再施工车站内部结构。在施工过程中，要尽可能的避免小断面向大断面的突变。在施工之前，采用深孔注浆加固技术，合理设计加固范围，对既有隧道和新建车站周围土体进行加固。
2.2 开挖支护工作的技术要点控制
（1）地铁隧道结构的安全性离不开支护开挖工作，开挖支护工作首先要注意的就是分块闭合施工技术的应用，在小断面挖掘施工的时候起到有效减小应力释放量的作用，进而有效控制既有结构的沉降变形。
（2）为了增加对既有结构的有效支撑，减小既有结构的整体沉降和不均匀沉降，必须要采用高强度的支护钢架，除了选用高强度的钢架支护之外，每循环的进尺也至关重要，下穿过程我们选择循环进尺为50cm，每循环开挖完成后，及时架立支护钢架，并在拱脚位置打设2根2m长φ42缩脚锚杆，钢架之间采用φ28钢架连接，连接筋间距1m内外双层布设，同时挂设150×150预制网片后及时使用C25喷射混凝土封闭，以起到有效控制结构变形的目的。
（3）为了持续增强既有结构下土体的自稳性，在每循环的短进尺开挖工作的时候，还采取了临时封闭掌子面的做法，使掌子面具有良好的稳定性。具体做法是：每开挖前进50cm，使用0.5m长φ25钢筋插入掌子面土体作为土钉，挂设150×150预制网片，然后喷射10cmC25喷射混凝土进行封闭。
2.3 既有地铁隧道结构沉降控制技术要点控制
既有车站下穿既有隧道遇到的最主要问题就是上方既有结构的沉降问题。如果控制不好，将使上方隧道产生不均匀的差异沉降，从而对上方运营隧道的安全造成重大威胁。因此，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注浆施工。通过对结构周围土体加压注浆，从而对主体结构进行有效的加固，同时加固的土体能够在下一个阶段施工的过程中起到止浆墙的作用。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。
2.4 预埋钢板盾构密封环安装技术要点控制
在车站两端与盾构区间隧道的连接处，要特别注意钢板盾构密封环的加工安设。盾构密封环安设的位置、焊接部位的质量要抓好质量控制。安装前要提前在封闭环位置设置定位钢筋，由人工运输到安装位置，运用倒链进行吊装和位置的调整，调到大概位置是由人工进行密封环的就位确认工作。在就位的过程中用全站仪和反射片等工具进行辅助的复核测量。然后对密封环的预埋筋和定位预埋筋的连接进行定位处理，在模板的安装铺设过程中应该注意对已经安设完成的密封环的保护工作，避免因为混凝土浇筑导致的振动影响密封环的稳定性。不管哪个过程，都要做好测量定位工作。暗挖隧道与区间盾构接口的防水要进行特别处理，一般是在主体结构的侧墙上安装平蹼止水带进行收口处理，在施工缝止水阶段一般采用缓膨胀型的止水橡胶带条进行施工。？
2.5 施工监测措施要点控制
由于新建地铁车站近距离下穿既有地铁隧道，在车站暗挖施工期间可能会对既有线隧道产生一定的影响。为了解施工期间对既有线的影响程度，确保既有线隧道的结构安全，需对既有隧道进行全过程的监控量测，通过及时反馈、分析监测信息来指导现场施工，做到信息化施工。根据设计文件以及相关规范，结合类似工程中的施工及监测经验，兼顾监测方便、快速，能够准确指导施工，确定地铁隧道的监测项目及频率。
3、结束语
新建暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道的过程中，必须保证既有线路的结构稳定和运营安全，因此应该制定严格的施工方案，并依据实际工程特点，对可能出现的施工风险进行反复论证，提出最佳的施工技术措施，并严格执行保证施工质量。在施工过程中做好现场的监控量测，对施工的各个阶段变形情况进行反馈。最终保证在车站暗挖下穿既有隧道期间新建结构和既有结构的安全。
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