熊建紅，李 鋒

(北京中鐵隧建筑有限公司，北京 510250)

1 工程概述

崇文門熱力隧道由南向北下穿北京2號線地鐵區(qū)間，熱力隧道為雙洞布置，平頂直墻箱型封閉結構，隧道頂板與地鐵結構底板墊層剛性接觸，即兩結構之間不保留土體，直接接觸。單洞斷面尺寸1.8 m×2.5 m。地層由上至下分別為雜填土、素填土、粉土、粉質黏土、粉砂、細砂、圓礫、黏土等，熱力隧道頂板結構位于粉土層，側墻及底板結構位于中粗砂及粉細砂層。隧道范圍內主要為上層滯水和潛水。上層滯水水位埋深約5.5 m，潛水水位埋深約14.3 m。

根據既有線結構沉降控制要求，隧道上方地鐵結構沉降及差異沉降應控制在2.5 mm之內，在施工期間，既有地鐵2號線不減速運營。

2 施工流程及要點

熱力隧道與地鐵2號線相交位于北京站西街正下方，熱力隧道為雙跨矩形框架結構，頂板覆土為3～5 m，由于覆土厚度不具備明挖法施工的條件。為了確保不擾動既有線結構，將對既有線影響降到最低，經專家論證，隧道采用淺埋暗挖法施工，同時采取全斷面注漿和增設千斤頂支撐的措施。在隧道下穿前必須做好初支，首先對地鐵結構下方不小于開挖寬度范圍的土體進行超前地質探測，如發(fā)現空洞、水囊、地下不明物體時，采用注漿加固、填充空洞等有效措施進行處理。在開挖下穿斷面時，應先進行全斷面注漿加固地層，同時在型鋼拱架上利用千斤頂對上部地鐵結構進行保護，確保施工中2號線地鐵控制在沉降范圍內。隧道下穿地鐵既有線開挖初支施工工藝流程見圖1。

圖1 開挖初支施工工藝流程

2.1 全斷面超前深孔注漿施工

在穿越地鐵2號線區(qū)間段采用長23 m超前長管注漿，預加固隧道開挖面及兩側2.0 m、底板下2.0 m范圍內土體。注漿長管水平間距500 mm，豎向間距500 mm，呈梅花型布置，于既有2號線區(qū)間南側單向進行，注漿管采用φ83×5 mm熱軋無縫鋼管。漿液初定為超細水泥漿，施工過程中根據注漿實際效果進行調整、更換。水灰比根據現場實際情況確定，漿液加固后的土體無側限抗壓強度應達到0.8 MPa。φ83超前注漿長管布置及加固范圍見圖2。

1)注漿管成孔施工。注漿長管施工采用TT40水平定向鉆機，根據勘察資料及周邊工程揭露的地層顯示，既有2號線區(qū)間下方的地質情況主要為粉細砂層，為減少或避免鉆孔施工對車站下方土體的擾動，采用跳孔施作且施工完畢一根立即開始注漿，注漿完畢后再鉆下一眼。為防止?jié){液竄流，長管部位的施工先后順序為斷面外兩側、斷面底部，最后再由上而下施工隧道開挖范圍內的長管，長管施工順序示意圖見圖3。

圖2 超前注漿長管布置及加固范圍(單位:mm)

圖3 注漿長管施工順序示意(單位:mm)

2)長管注漿施工。注漿采用后退式分段注漿工藝，每1 m設一個注漿段，由內向外逐段壓漿，注漿段內采用DYS氣囊式止?jié){塞封閉增壓，為避免漿液回流，在管身各環(huán)注漿孔部位車槽并采用袖閥式彈性橡膠止?jié){閥封堵。注漿前，使用清水清管，同時觀測清水回流情況，存在回流的部位在后退式分段注漿前先對其注漿封堵，盡量做到低壓擴散注漿，確保地層預注漿加固效果。注漿壓力控制在0.5～0.6 MPa，并根據現場地層進行適當調整。

注漿選用SYB-60/5型(ZBSB-70/5)雙液注漿泵、DYS氣囊式止?jié){塞。深孔注漿順序與打管順序一致，單管注漿施工流程為安裝注漿芯管→整體清管→回流部位注漿封堵→分段壓漿→ 清管→整管注漿→孔口處理→檢驗。

2.2 開挖初支

待全斷面超前深孔注漿結束以后，立即現場取芯送實驗室進行注漿工藝鑒定，如地基承載力不能滿足設計要求，則應對地層進行二次補充注漿。經監(jiān)理和設計確認達到設計要求的強度后，方可進行開挖作業(yè)。在開挖過程中，可能出現局部注漿加固效果欠佳的情況，應立即封閉掌子面，對相應部位進行補充注漿，經各方確認鑒定合格后，方可繼續(xù)施工。

開挖方法采用淺埋暗挖法施工，先施工左側隧道，待左側隧道開挖初支施工完畢后方可進行右側隧道施工。由于隧道在下穿既有2號線地鐵結構時為剛性接觸，開挖時如發(fā)現兩結構間存在少量土體，則應將其全部挖除，再采用噴混凝土、初襯背后回填注漿等措施填滿空隙。開挖過程中，對掌子面范圍內的φ83×5 mm注漿長管按每米一次采用金剛繩鋸進行切割，并運送至地面。

2.3 用千斤頂控制沉降

在型鋼拱架上利用千斤頂支撐對上部地鐵結構的沉降進行控制，千斤頂最大頂力不大于450 kN，行程不小于100 mm，隨型鋼架架立，封閉下部初襯后，進行預加頂力，單個斷面設置4臺，縱向間距1 980mm，千斤頂縱斷面布置見圖4。

圖4 千斤頂縱斷面布置(單位:mm)

1)施工工藝。

千斤頂安裝及施加頂力工藝流程見圖5。

圖5 千斤頂安裝及施加頂力工藝流程

2)施工方法。布置千斤頂的隧道斷面上部初襯施工完畢后，立即將鋼牛腿焊接在型鋼鋼架上，間隔5榀格柵設置一道。鋼牛腿施工完畢后，通過人工進行安裝固定千斤頂。千斤頂斷面下部封閉成環(huán)后，立刻采用移動泵站對頂部工字鋼施加頂力，頂力按每50 kN分級逐步進行施加。頂力施加完畢后，采用鋼楔子將頂部工字鋼與立柱之間的縫隙楔死。下穿段共設有6個千斤頂斷面，每個斷面?zhèn)湟慌_移動泵站負責對該斷面的4臺千斤頂施加及補償頂力。每臺移動泵站均由2人輪班進行不間斷看管，并做好階段檢查及交接班記錄。若千斤頂頂力衰減或發(fā)生突發(fā)事故，及時由工作面其他工種人員協助對頂力進行補償，同時楔緊鋼楔子。

圖6 隧道下穿既有線段二襯施工工藝流程

3)技術要點。在隧道開挖過程中要防止機械或人為破壞千斤頂支撐體系，避免千斤頂失穩(wěn)，造成事故。千斤頂支撐體系的拆除施工應特別注意分級釋放軸力，避免瞬間預加應力釋放過大而導致結構局部變形、開裂，對既有線造成影響。

2.4 二襯施工

隧道初襯貫通后立即進行二襯施工，先澆筑全段底板，再由兩端向中間同步進行側(中)墻和頂板二襯，到達千斤頂斷面時，兩側二襯結構需達到設計強度，在同時拆除兩端各兩個斷面的千斤頂，二襯結構繼續(xù)向前施工一步，步距與拆除千斤頂的長度相協調，待二襯結構達到設計強度后，拆除最后兩個千斤頂，施做二襯結構，施工工藝見圖6。

3 結語

熱力隧道施工過程中對地鐵2號線進行了監(jiān)測，主要監(jiān)測地表沉降、隧道內拱頂沉降、結構收斂、軌道結構軌距、水平、高低、方向變化及線路方向偏差、道床與結構剝離情況、道床裂縫等內容。監(jiān)測數據分析結果表明，按照以上的技術方法，下穿段施工對既有線結構的影響可在控制范圍之內，地鐵2號線結構的最大累積沉降為1.7 mm，滿足相關規(guī)范要求。

[1] 中華人民共和國建設部.GB50208—2002 地下工程防水技術規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[2] 北京市軌道交通建設管理有限公司.QGD—007—2005 軌道交通隧道工程施工質量驗收標準［S］.北京:北京市建設委員會，2005.

[3] 王夢恕.地下工程淺埋暗挖技術通論［M］.北京:中國鐵道出版社，2005.

[4] 田家琳.地鐵新線區(qū)間隧道下穿地鐵既有線的二襯施工技術［J］.鐵道建筑，2008(6):60-62.

[5] 杜建華，高謙，宋衛(wèi)東，等.間隔土層厚度對新建隧道垂直下穿既有地鐵線影響的研究［J］.鐵道建筑，2008(6):37-40.