盾構(gòu)隧道下穿既有城市鐵路施工技術(shù)

1、盾構(gòu)隧道下穿既有城市鐵路施工技術(shù)一前言城市地鐵建設(shè)中， 盾構(gòu)隧道下穿的地鐵施工技術(shù)是一項新興 的技術(shù)， 是隨著近年來我國城市地鐵建設(shè)的增多， 以及地鐵建設(shè) 對于城市已有建筑物或者是構(gòu)筑物的的影響因素而逐漸發(fā)展起 來的。該項技術(shù)的產(chǎn)生適應(yīng)了我國城市地鐵建設(shè)發(fā)展的需要， 對 城市更加科學(xué)的建設(shè)地鐵線路提供了技術(shù)支撐。 我們知道在城市 地鐵建設(shè)中，難度是很大的，需要考慮的因素有很多，怎樣使城 市地鐵建設(shè)不至于影響到現(xiàn)有建筑物和構(gòu)筑物的安全， 是我們城 市鐵路建設(shè)所需要解決的一大問題。 現(xiàn)在， 盾構(gòu)隧道下穿的地鐵 施工技術(shù)已經(jīng)在我國城市地鐵建設(shè)中廣泛運用， 且日益發(fā)揮著重 要作用。 本文主要是通過一個

2、具體的城市地鐵建設(shè)工程， 來具體 講解盾構(gòu)隧道下穿的地鐵施工技術(shù)， 通過這個案例， 我們就可以 了解盾構(gòu)隧道下穿的地鐵施工技術(shù)的各個要領(lǐng)， 為在以后的城市 地鐵施工建設(shè)中提供寶貴的經(jīng)驗。二城市地鐵工程的基本情況介紹 該項城市地鐵工程在北京市朝陽區(qū)太陽宮地區(qū)， 以惠新西街 為起點，以東北京地鐵 10 號線芍藥居站為終點。此條地鐵線路 全長 1116.4 m ，此條地鐵線主要是使用盾構(gòu)的方法進(jìn)行施工。 同時在線路的中途有下穿既有城市地鐵 13 號線，就是芍藥居站。此條地鐵線的隧道高為25. 4 m,該條隧道穿過的地下層主 要是粉狀的地下黏土。 根據(jù)相關(guān)的地質(zhì)勘查報告， 我們可以知道 此條地鐵位于第

3、四紀(jì)覆蓋層，該地段的土層主要包括人工填充 層、第四紀(jì)全新世沖洪積層和第四紀(jì)晚更新世沖洪積層， 這些土 層的高度不一， 分布不均勻， 在地鐵建設(shè)中應(yīng)當(dāng)考慮到相關(guān)土層 的特點。同時，在該條地鐵線需要下穿的既有城市地鐵線為城市地鐵 第 13 號線，即芍藥居車站為。該車站是地面兩層式的三跨側(cè)方 式的車站， 車站的整體是道床。 該車站采用的鋼筋混凝土的方法 建設(shè)的， 屬于框架結(jié)構(gòu)。 該車站的盾構(gòu)隧道的上下兩端的距離為 9. 2 m。同時該車站的道床還存在著不停程度的裂縫。三關(guān)于盾構(gòu)隧道下穿城市既有地鐵的施工的方法和技術(shù) 為了使既有的城市地鐵能夠安全的運營， 根據(jù)城市地鐵建設(shè) 的相關(guān)技術(shù)要求， 對正在建設(shè)

4、的城市盾構(gòu)下穿既有地鐵的施工技 術(shù)和方法提出了相應(yīng)的施工要求，現(xiàn)就相關(guān)要求陳述于下。首先，城市地鐵的整體道下降的限度為 30mm其次，城市 地鐵施工造成的地面的下降幅度不得超過 5mm。1.盾構(gòu)隧道下穿城市既有鐵路的施工控制技術(shù)分析 由于采用盾構(gòu)法隧道施工可能會導(dǎo)致地面的下降， 特別是在 軟土的地質(zhì)上， 就更容易引起地面的下降， 無論采用何種技術(shù)都 是一樣的。 不可能消除地面沉降的后果。 同時針對既有城市鐵路 13 號線芍的建造結(jié)構(gòu)特點、負(fù)載量、地質(zhì)情況、隧道的厚度等 情況，我們在該條盾構(gòu)隧道的施工中就可以使用有限元計算分析 軟件來對盾構(gòu)隧道穿過城市既有鐵路的相關(guān)情況進(jìn)行模擬分析 實驗，來準(zhǔn)確

5、預(yù)知采用盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵建設(shè)是否達(dá)到城市地鐵建 設(shè)的相關(guān)技術(shù)要求。同時為了使在地鐵建設(shè)的施工中， 能夠有效控制地鐵施工帶 來的地面沉降和變形，保證城市現(xiàn)有地鐵能夠安全的運營，在地鐵施工過程中，我們應(yīng)該采用如下幾項技術(shù)方法。首先，要保持開挖面的穩(wěn)定。對于保持開挖面的穩(wěn)定，就需 要對施工地的土壓進(jìn)行有效的管理，這是解決地面穩(wěn)定的關(guān)鍵。 第一要做到的就是要對土體進(jìn)行改良，對土層進(jìn)行處理。我們可以對切下來的土體加上泥， 加上水或者加上其他的化學(xué)物質(zhì)，從而來控制土體的塑性、泌水性、流動性，使他們保持在一個比較 合適的情況中。其次，我們還要注意開挖面的穩(wěn)定方法。 通過對土體進(jìn)行處 理后，如何開挖就成了關(guān)鍵了

6、。由于此次施工的地質(zhì)是黏性土， 因此在使用頓勾當(dāng)方法掘進(jìn)的過程中，就可能會造成開挖面增 大，是地面不穩(wěn)定的后果，所以要注意開挖的方法。我們可以在土體加入一些泡沫， 從而增大土體的流動性， 降 低土體的附和性，防止開挖的土體和刀頭的倉壁附和在一起。同時，我們還要使用刀盤輻條上的攪拌翼，土體和泡沫進(jìn)行攪拌， 使土體和泡沫能夠很好的混合在一起， 使這些土體可以很好的排 除。還有就是我們使用螺旋輸送機上攜帶的注漿孔朝著該輸送機 加上一些泡沫，使土體的流動性提高， 從而使這些土體可以很好地排除出在進(jìn)行先前的準(zhǔn)備工作后， 我們就要開始盾構(gòu)掘進(jìn)了。 盾構(gòu) 掘進(jìn)的首要就是進(jìn)行土方的挖掘。 因為盾構(gòu)的排土量將會

7、直接影 響到開挖面的穩(wěn)定， 因此如何控制好盾構(gòu)的排土量就成為了一項 關(guān)鍵的技術(shù)問題。 然而， 盾構(gòu)排土量的多少也是由螺旋輸送機的 轉(zhuǎn)速決定的， 而該機械的轉(zhuǎn)速是由其自身自動控制的， 因此最終 的問題就是該中機械的選擇問題了。在土體掘進(jìn)工作完成后， 我們就要開始壁后注漿的施工步驟 了。注漿方式對于地面的沉降多少具有重要的影響，因此，選擇 何種注漿的方式就成為了解決地面沉降問題的重中之重， 因此更 應(yīng)慎重選擇注漿的方式。注漿的方式有很多種，本工程中主要選擇同步注漿的方式， 這樣對地面沉降的影響較小。 同步注漿就是指在盾構(gòu)機向前推進(jìn) 的過程中，利用盾構(gòu)機管片襯砌脫出盾尾時所產(chǎn)生的縫隙來進(jìn)行 注漿填充

8、。壁后注漿的方式可以避免將盾構(gòu)機推進(jìn)過程中所產(chǎn)生 的強大推力傳遞到圍巖上， 所以在同步注漿時必須充分的進(jìn)行填 充。注漿是盾構(gòu)法施工的一個重要環(huán)節(jié)，必不可少，它也是降低 地面沉降幅度的重要方式。同步注漿后， 還要進(jìn)行二次補充注漿， 二次補注漿取初次注 漿的30%，控制注漿壓力在 0. 3 MPa左右。每2環(huán)補注一次。 具體施工時，要加強監(jiān)測，及時分析，根據(jù)實際情況，對二次補 注漿量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整， 同時也要根據(jù)實際情況決定是否進(jìn)行多次補注漿。2. 管片拼裝施工盾構(gòu)機掘進(jìn)施工作為管片拼裝的前提條件， 其走向及管片端 面姿態(tài)直接影響盾構(gòu)機的軸線及管片拼裝形式和管片拼裝姿態(tài) 的選擇。盾構(gòu)機掘進(jìn)過程中，必須嚴(yán)格按“勤糾偏，小糾偏”的 原則，在曲線掘進(jìn)時根據(jù)計算值，控制千斤頂?shù)男谐滩?，使盾?gòu) 機推進(jìn)方向與隧道設(shè)計軸線在允許的偏差范圍內(nèi)平緩掘進(jìn)， 同時 將盾構(gòu)機位置控制在設(shè)計軸線的內(nèi)側(cè)， 保證糾偏幅度在合理范圍 內(nèi)，確保隧道軸線與高程偏差引起的軸線折角小于規(guī)范允許值。