宋書顯，郭 磊

(中鐵隧道集團(tuán)有限公司鄭州地鐵一號(hào)線一期03標(biāo)，鄭州 450000)

0 引言

盾構(gòu)法施工已在我國城市軌道交通施工中顯示出技術(shù)經(jīng)濟(jì)、安全優(yōu)越性，因此得到快速發(fā)展和推廣，已成為隧道施工首選方案。目前國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于盾構(gòu)法隧道施工對(duì)建、構(gòu)筑物影響都做了大量的研究工作［1－2］。但由于地質(zhì)條件的復(fù)雜多樣及施工參數(shù)的變化，使研究成果局限性。本文以鄭州地鐵一號(hào)線一期土建工程03標(biāo)段為背景，介紹盾構(gòu)法在軟土中順利下穿重要建、構(gòu)筑物采取的技術(shù)保證措施，以減少盾構(gòu)隧道施工對(duì)地表沉降及周邊建筑的影響。

1 概述

鄭州地鐵一號(hào)線一期土建工程計(jì)劃于2014年全體通車，東起新東站，西至鄭上路凱旋路站，線路總長度26.2 km，共設(shè)站點(diǎn)20個(gè)。其中03標(biāo)包括二七廣場(chǎng)站、市體育館站、中原東路站—鄭州火車站站區(qū)間、鄭州火車站站—二七廣場(chǎng)站區(qū)間、二七廣場(chǎng)站—市體育館站區(qū)間和市體育館車站—紫荊山車站區(qū)間，詳見圖1。

2 工程重難點(diǎn)分析及對(duì)策

2.1 盾構(gòu)穿越鄭州火車站站場(chǎng)難點(diǎn)和對(duì)策

鄭州火車站—二七廣場(chǎng)站區(qū)間盾構(gòu)要下穿運(yùn)輸繁忙的鄭州火車站內(nèi)的多股軌道，此處隧道頂埋深12～16 m，區(qū)間隧道與鐵路位置關(guān)系見圖2。

如何確保盾構(gòu)穿越過程中不影響鐵路安全運(yùn)營，是本標(biāo)段施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。受場(chǎng)地及運(yùn)營安全限制，無法采取地面加固措施，完全依靠洞內(nèi)措施來實(shí)現(xiàn)控制站內(nèi)軌道沉降或隆起小于4 mm，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件、周圍環(huán)境等，特制定以下對(duì)策。

2.1.1 施工前準(zhǔn)備與調(diào)查

1)對(duì)掘進(jìn)穿越范圍地質(zhì)及周邊環(huán)境進(jìn)行細(xì)致探查，根據(jù)調(diào)查情況并結(jié)合地質(zhì)、周邊環(huán)境等進(jìn)行沉降計(jì)算和預(yù)測(cè)，在盾構(gòu)通過前對(duì)鐵路預(yù)先埋設(shè)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備。

2)在盾構(gòu)機(jī)通過前，提前與路局相關(guān)部門聯(lián)系、溝通，詳細(xì)了解鐵路保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)及列車運(yùn)行頻次等情況，結(jié)合鐵路局安全、運(yùn)輸?shù)炔块T的指導(dǎo)建議，制定合理、可靠的保護(hù)方案，上報(bào)業(yè)主、監(jiān)理、鐵路部門經(jīng)審批同意后進(jìn)行施工。

2.1.2 掘進(jìn)參數(shù)選取

1)在盾構(gòu)通過前，選擇類似地質(zhì)及埋深條件下150 m區(qū)段作為模擬推進(jìn)段，通過模擬段實(shí)時(shí)沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，不斷調(diào)整優(yōu)化各項(xiàng)參數(shù)，按照控制沉降隆起小于3 mm的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)來選取相關(guān)參數(shù)，以確保實(shí)際穿越時(shí)能夠滿足運(yùn)營沉降不超限，確保安全一次通過。

2)穿越鐵路時(shí)，土倉中心土壓力值根據(jù)埋深及土層情況設(shè)定為0.15 ～0.17 MPa，壓力波動(dòng)控制在 0 ～0.02 MPa，嚴(yán)禁土壓出現(xiàn)拉風(fēng)箱式波動(dòng)，從而擾動(dòng)土體。

3)盾構(gòu)推進(jìn)通過對(duì)土壓傳感器的數(shù)據(jù)來控制千斤頂?shù)耐七M(jìn)速度，推進(jìn)速度控制在2～2.5 cm/min，在推進(jìn)過程中勻速推進(jìn)，并保持推進(jìn)速度、出土速度和注漿量相匹配。

4)出土量與土壓力值一樣，也是影響地面沉降的重要因素。盾構(gòu)機(jī)的開挖斷面為30.95 m2，管片長1.5，每環(huán)的理論出土量為 30.95 ×1.5 ×1=46.4 m3，在盾構(gòu)機(jī)穿越鐵路期間，將出土量控制在理論出值的98%，即46.4 ×98%=45.5 m3左右，保證盾構(gòu)切口上方土體能有微量的隆起(不超過1 mm)，以便抵消一部分土體的后期沉降量，從而使鐵路沉降量控制在最小范圍內(nèi)，確保鐵路線安全。

5)同步注漿量一般控制在建筑空隙的180% ～200%，實(shí)際施工中漿液的用量結(jié)合前一階段施工的用量以及監(jiān)測(cè)報(bào)表和注漿壓力綜合進(jìn)行合理選擇，同步注漿盡可能保證勻速、勻均、連續(xù)的壓注，防止推進(jìn)尚未結(jié)束而注漿停止的情況發(fā)生。注漿壓力控制在0.3～0.5 MPa，注漿量和壓漿點(diǎn)視壓漿時(shí)的壓力值和地表沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)而定。

6)由于盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)同步注漿的漿液在填補(bǔ)建筑空隙時(shí)，有可能會(huì)沿土層裂隙滲透而依舊存在一定間隙，且漿液的收縮變形也存在地面變形及土體側(cè)向位移的隱患，受擾動(dòng)土體重新固結(jié)產(chǎn)生地面沉降。因此根據(jù)實(shí)際情況(監(jiān)測(cè)結(jié)果)需要，在管片脫出盾尾5環(huán)后，可采取對(duì)管片后的建筑空隙進(jìn)行二次注漿的方法來填充，漿液為水泥、水玻璃雙液漿、注漿壓力0.4～0.5 MPa。壁后二次注漿根據(jù)地面監(jiān)測(cè)情況隨時(shí)調(diào)整，從而使地層變形量減至最小。

2.1.3 過程控制

1)配備豐富經(jīng)驗(yàn)的盾構(gòu)操作司機(jī)、值班工程師和熟練的技術(shù)工人，嚴(yán)格按照選定參數(shù)結(jié)合專家評(píng)審方案進(jìn)行操作施工。

2)在施工過程中密切聯(lián)系專家組，積極溝通，并根據(jù)鐵路部門的運(yùn)輸計(jì)劃和施工監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)推進(jìn)計(jì)劃，安排在鐵路運(yùn)輸量小的時(shí)間段穿越鐵路，盡量減小施工對(duì)運(yùn)營的影響，確保施工安全和鐵路運(yùn)輸安全。

3)嚴(yán)格控制盾構(gòu)掘進(jìn)過程中的土壓、出土量、掘進(jìn)速度等施工參數(shù)，及時(shí)對(duì)環(huán)形空隙進(jìn)行同步注漿，并且根據(jù)量測(cè)結(jié)果做好二次補(bǔ)注漿工作;加強(qiáng)地面沉降監(jiān)測(cè)，根據(jù)施工和沉降情況調(diào)整觀測(cè)的頻率，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息并指導(dǎo)施工。

2.1.4 其他措施

1)為保證注漿質(zhì)量，應(yīng)每5環(huán)注一個(gè)環(huán)向聚氨酯加強(qiáng)環(huán)，使隧道掘進(jìn)形成節(jié)段，既可以保證注漿的飽滿，又可以隔斷漿液的流動(dòng)和流失。

2)盾構(gòu)進(jìn)行平面或高程糾偏的過程中，必然會(huì)增加建筑空隙，造成一定程度的超挖，因此在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入鐵路影響范圍之前，將盾構(gòu)機(jī)調(diào)整到良好的姿態(tài)，并且保持這種良好姿態(tài)穿越鐵路。在盾構(gòu)穿越的過程中盡可能勻速推進(jìn)，推進(jìn)速度不宜過快，最快不大于30 mm/min，確保盾構(gòu)機(jī)均衡、勻速地穿越鐵路，減小盾構(gòu)推進(jìn)對(duì)前方土體的擾動(dòng)。盾構(gòu)姿態(tài)變化不可過大、過頻，控制每環(huán)糾偏量不大于10 mm(高程、平面)，控制盾構(gòu)變坡不大于1‰，以減少盾構(gòu)施工對(duì)地層的擾動(dòng)影響，從而盡可能減少地表沉降，保證鐵路安全。

3)穿越鐵路的過程中，使用質(zhì)量非常好的碴土改良劑(泡沫劑)，確保改良的碴土達(dá)到軟塑狀(即牙膏狀)，必要時(shí)可以利用刀盤上的加泥孔向前方土體加膨潤土或水來改良土體，增加土體的流塑性。土體流塑性增加之后有3個(gè)作用:①使盾構(gòu)機(jī)前方土壓力傳感器反映的土壓數(shù)值更加準(zhǔn)確;②確保螺旋輸送機(jī)出土順暢，減少盾構(gòu)對(duì)前方土體的擠壓;③減小刀盤與土體的摩擦力，減小對(duì)地層的擾動(dòng)。

2.2 盾構(gòu)穿越二七紀(jì)念塔的難點(diǎn)和對(duì)策

鄭州市二七紀(jì)念塔位于二七廣場(chǎng)車站東南側(cè)，也是國家級(jí)文物，車站2號(hào)出入口與二七塔凈間距為18.9 m，擬建的地鐵3號(hào)線右線隧道中心與二七紀(jì)念塔間距為9.2 m，見圖3。由于車站施工對(duì)二七塔有一定影響故對(duì)二七塔的保護(hù)也做為本工程的重點(diǎn)，具體保護(hù)措施如下:

圖3 二七塔加固示意圖Fig.3 Reinforcement of Erqi Tower

1)開工后及時(shí)與產(chǎn)權(quán)單位進(jìn)行聯(lián)系，在二七塔周邊布置一周監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)，對(duì)二七塔進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控測(cè)量。

2)在二七塔一周采用直徑800 mm間距1 200 mm的鉆孔灌注樁進(jìn)行隔離保護(hù)，樁基底部深入擬建的地鐵3號(hào)線隧道底部以下2 m，鉆孔灌注樁之間采用直徑600 mm的旋噴樁進(jìn)行止水隔離，高度從地下水位面以上2 m至鉆孔灌注樁樁底。

3)詳細(xì)編制合理的車站基坑施工方案，報(bào)專家及有關(guān)部門評(píng)審，并嚴(yán)格按審定方案施工，確?；臃€(wěn)定和減少樁體變形，對(duì)周邊建筑物影響控制在可控范圍內(nèi)。

4)保證止水帷幕質(zhì)量，避免樁間滲水引起水土流失造成地面沉降。

5)施工前與管理單位做好聯(lián)絡(luò)和應(yīng)急預(yù)案的制定工作，在發(fā)生異常時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

6)做好應(yīng)急預(yù)案，如樁間止水出現(xiàn)滲漏及時(shí)進(jìn)行堵漏止水。

7)合理開啟降水井和采取回灌技術(shù)，控制降水含砂量，減小降水對(duì)周邊環(huán)境的影響。

2.3 盾構(gòu)穿越商代古城墻遺址難點(diǎn)和對(duì)策

二七廣場(chǎng)站—體育館站區(qū)間盾構(gòu)從體育館站始發(fā)在里程CK19+900處穿越商城城墻，該城墻是國家重點(diǎn)文物，商城城墻為地埋式，地下埋深12.9 m，盾構(gòu)隧道城墻底部間距為2.8 m，平面位置與城墻呈42°斜穿。該段覆土自上而下為雜填土、粉土、粉砂層，隧道穿越地層以粉土和粉砂層為主。從古城墻的歷史和文化意義以及與隧道的位置關(guān)系，考慮采取如下措施:

1)盾構(gòu)穿越前對(duì)古城墻進(jìn)行進(jìn)一步的探測(cè)，確定城墻與隧道的實(shí)際位置關(guān)系。

2)在盾構(gòu)通過古城墻前，選擇和類似的地層為模擬段進(jìn)行試掘進(jìn)，總結(jié)并制定詳細(xì)的城墻段盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，保證城墻段施工的安全。

3)在盾構(gòu)下穿北城墻過程中，將古城墻作為地面荷載進(jìn)行土壓力計(jì)算，計(jì)算出城墻與隧道在不同距離時(shí)對(duì)土壓力敏感性，施工時(shí)嚴(yán)格控制土壓力、推進(jìn)速度、總推力、刀盤轉(zhuǎn)速、出土量等施工參數(shù)，減少盾構(gòu)的超挖和欠挖，以改善盾構(gòu)前方土體的坍落或擠密現(xiàn)象，減少土的橫向變形施加于樁基上的橫向力。

4)做好盾尾、鉸接密封和螺旋機(jī)處的防噴涌工作，做好盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)和鉸接處的控制，防止該處出現(xiàn)涌水涌砂造成地層過量損失，地表出現(xiàn)大的沉降。

5)嚴(yán)格控制同步注漿量和注漿壓力，注入量控制在150%～200%的理論開挖空隙量。注漿壓力一般略大于隧道底部的水土壓力之和。

6)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，通過對(duì)構(gòu)筑物的監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋信息，采取措施優(yōu)化盾構(gòu)施工參數(shù)。必要時(shí)在二次注漿后采取跟蹤注漿加固的方式保證城墻的安全。

7)在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)城墻段施工前，提前做好盾構(gòu)機(jī)各部件的檢修工作，保證設(shè)備的完好，對(duì)可能出現(xiàn)問題的部件進(jìn)行提前檢修維護(hù)，保證盾構(gòu)快速連續(xù)通過該段。

8)施工前，與城墻的管理單位做好聯(lián)絡(luò)和應(yīng)急預(yù)案的制定工作，在發(fā)生異常時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，確保城墻的安全。

2.4 盾構(gòu)穿越電力隧道的難點(diǎn)和對(duì)策

鄭州火車站—二七廣場(chǎng)站區(qū)間盾構(gòu)從二七廣場(chǎng)站始發(fā)后與電力管道平行推進(jìn)，到達(dá)正興街和福壽街交叉口處垂直穿越電力管道，穿越段電力隧道埋深10.7 m，與隧道水平凈間距1 m，電力隧道底部與盾構(gòu)隧道頂部凈間距0.3 m，見圖4。

圖4 電力隧道與盾構(gòu)隧道位置平面示意圖Fig.4 Plan layout shows the relationship between power tunnel and Metro tunnel

二七廣場(chǎng)站—市體育館站區(qū)間在里程CK19+700處斜穿越電力隧道，此處電力隧道底部埋深10 m，電力隧道底部距離隧道頂部4.49 m，該電力隧道為鄭州市供電主線路，如何確保承擔(dān)著繁重電力供應(yīng)任務(wù)的電力隧道的安全將是本工程的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。根據(jù)電力隧道與盾構(gòu)隧道的位置關(guān)系，特采取如下措施:

1)與盾構(gòu)隧道平行段電力隧道，在盾構(gòu)穿前采用鉆孔灌注樁對(duì)電力隧道進(jìn)行隔離處理。

2)與盾構(gòu)隧道垂直和斜穿的，在盾構(gòu)穿越前采用注漿加固的方式對(duì)電力隧道周圍進(jìn)行加固。

3)由于電力隧道埋深較深，采取在隧道內(nèi)布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的方法監(jiān)測(cè)隧道穩(wěn)定，同時(shí)穿越前在隧道地面布置深層監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)和地中沉降監(jiān)測(cè)。

4)穿越過程中及時(shí)分析監(jiān)測(cè)成果，隨時(shí)調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，并在穿越后通過管片上的二次注漿孔對(duì)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)注漿。

5)與電力部門建立良好暢通的溝通機(jī)制，編制詳細(xì)的穿越電力隧道的施工方案，經(jīng)電力部門的批準(zhǔn)和認(rèn)可后實(shí)施。

2.5 近距離穿越火車站站臺(tái)無柱雨棚、紫荊山立交橋等樁基礎(chǔ)的難點(diǎn)與對(duì)策

鄭州火車站—二七廣場(chǎng)站區(qū)間盾構(gòu)穿越鄭州火車站站臺(tái)無柱雨棚的樁基，樁基礎(chǔ)為直徑800 mm的鉆孔灌注樁，此處隧道與樁基礎(chǔ)的凈間距為 2.1 m，見圖 5。

盾構(gòu)到達(dá)紫荊山站前需穿越紫荊山立交橋樁基礎(chǔ)，立交樁基礎(chǔ)采用φ 1 600鉆孔灌注樁，與樁基最小水平凈距離約2 m，如圖6所示。

鄭州火車站—二七廣場(chǎng)站區(qū)間為電力隧道與盾構(gòu)隧道平行段，采用鉆孔灌注樁進(jìn)行了隔離，盾構(gòu)從二七廣場(chǎng)站始發(fā)需近距離穿越電力隧道隔離樁，樁基與隧道邊緣凈間距為0.2 m。

盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)如何減少土倉壓力對(duì)近距離樁基的側(cè)壓影響，如何控制地層損失和地層位移對(duì)樁基受力產(chǎn)生的不利影響，從而保證盾構(gòu)通過時(shí)樁基的安全。對(duì)此，擬采取以下措施:

1)施工前詳細(xì)調(diào)查紫荊山立交橋及無柱雨棚樁基的資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放線，確定隧道輪廓與樁基的實(shí)際距離以及樁徑、樁深等參數(shù)，并據(jù)此對(duì)盾構(gòu)推進(jìn)對(duì)樁基的影響進(jìn)行評(píng)估，以做好針對(duì)性施工措施與施工方案。

2)提前15環(huán)對(duì)盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)采取控制措施，適當(dāng)降低盾構(gòu)土倉壓力，減小盾構(gòu)推力，減小盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)對(duì)樁基的影響;嚴(yán)格控制出土量與推進(jìn)速度，以減少地層損失產(chǎn)生的土體位移。

3)及時(shí)對(duì)環(huán)形空隙進(jìn)行同步注漿，采取注漿探測(cè)技術(shù)保證注漿飽滿充分，以達(dá)到環(huán)形間隙的及時(shí)充填，減少由于注漿不充分造成的地層位移。

4)推進(jìn)前在相應(yīng)樁基布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，提前對(duì)樁基進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息和調(diào)整盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)，確保安全順利的通過。

5)盾構(gòu)通過后，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)樁基的影響進(jìn)行綜合評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果通過預(yù)留注漿孔對(duì)管片背部和樁基周圍進(jìn)行二次補(bǔ)強(qiáng)注漿，必要時(shí)采用地面注漿的方法來提高樁基和地層之間的摩擦力。

2.6 盾構(gòu)始發(fā)與到達(dá)的難點(diǎn)與對(duì)策

盾構(gòu)始發(fā)與到達(dá)是施工中的重點(diǎn)，也是盾構(gòu)施工中易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。因此，如何確保本標(biāo)段16個(gè)端頭的盾構(gòu)機(jī)安全始發(fā)和到達(dá)是施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1)根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，中原東路站東端頭加固為盾構(gòu)接收端加固長度為9 m，其余端頭始發(fā)和到達(dá)端加固長度均為10 m，保證加固后土體的強(qiáng)度、抗?jié)B性、勻質(zhì)性均滿足設(shè)計(jì)要求?？紤]到施工范圍地質(zhì)以粉土、砂層為主，采用高壓旋噴法進(jìn)行加固，防止施工盲區(qū)成為滲水通道或薄弱點(diǎn)影響始發(fā)或到達(dá)的施工安全。

2)在端頭地層加固施工完畢之后，對(duì)加固區(qū)域進(jìn)行垂直取芯以及在洞門處均勻布置數(shù)個(gè)水平探孔，用以檢測(cè)加固效果。如有問題，立即組織補(bǔ)充加固，并及時(shí)進(jìn)行降水施工。

3)做好洞口防水密封。盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)時(shí)，預(yù)先安裝洞門圈預(yù)埋鋼環(huán)，簾布橡膠板以及鉸鏈型密封壓件等洞門密封裝置并確保其能有效使用。

4)盾構(gòu)到達(dá)時(shí)，則采用簾幕橡膠圈和扇形壓板，以防治漏泥漏水。在刀盤推到達(dá)門前一環(huán)開始采用快硬性水泥－水玻璃雙液漿對(duì)盾尾建筑空隙進(jìn)行回填。

5)對(duì)臨近洞口的10環(huán)管片采用14槽鋼通過管片吊裝孔進(jìn)行拉緊，確保在盾構(gòu)反推力較小的情況下，管片環(huán)間的縫隙不至于加大，避免管片間因密封失效而發(fā)生滲漏。

6)加強(qiáng)盾構(gòu)在始發(fā)、到達(dá)段的掘進(jìn)控制?？刂坪枚軜?gòu)姿態(tài)，在保證出碴量正常、同步注漿回填密實(shí)的前提下，盡量快速完成盾構(gòu)的始發(fā)與到達(dá)。同時(shí)，充分考慮到由于對(duì)端頭地層進(jìn)行了加固處理，地層性質(zhì)所發(fā)生的改變，掘進(jìn)時(shí)防止盾構(gòu)姿態(tài)突然變化。

7)在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出加固范圍前，進(jìn)行盾尾處管片背后注漿或聚氨酯進(jìn)行封堵水施工。

8)做好端頭井周邊監(jiān)控量測(cè)工作以便指導(dǎo)施工。

2.7 其他地段難點(diǎn)與對(duì)策分析

市體育館站北側(cè)的新華書店家屬樓距離車站很近，施工過程中對(duì)其影響較大，二七廣場(chǎng)站周邊有亞細(xì)亞賓館、二七賓館、天然商廈、商城大廈、華聯(lián)商廈及二七廣場(chǎng)的環(huán)行人行天橋等建筑物，施工過程中需進(jìn)行保護(hù)。

中原東路站—鄭州火車站線建筑物眾多，區(qū)間需穿越西鐵社區(qū)多棟居民樓、鐵六中教學(xué)樓和鐵道大廈等建筑物，西鐵社區(qū)居民樓均為磚混結(jié)構(gòu)，年久破損，對(duì)沉降要求較高，是盾構(gòu)掘進(jìn)中作為保護(hù)的重點(diǎn)。而沿線道路下管線密集，必須對(duì)煤氣管、電纜通訊管道及大管徑等敏感管道進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)此，擬采取如下措施:

1)做好建(構(gòu))筑物調(diào)查、評(píng)估。施工前詳細(xì)調(diào)查各個(gè)建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)形式，事先進(jìn)行攝影像及評(píng)估、備案。必要時(shí)請(qǐng)專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估，制定變形控制管理標(biāo)準(zhǔn);立足于信息化施工，監(jiān)測(cè)建(構(gòu))筑物及管線的變化，建立變形與區(qū)間施工的相應(yīng)關(guān)系，采取針對(duì)性措施加以控制。

2)保持盾構(gòu)開挖面的穩(wěn)定。除了選擇最佳綜合性能參數(shù)的盾構(gòu)機(jī)外，盾構(gòu)開挖面的穩(wěn)定可以通過優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)控制。掘進(jìn)參數(shù)主要包括:刀盤和土艙壓力、排土量、推進(jìn)速度、千斤頂總推力、注漿壓力與時(shí)間、注漿量、漿體性能、盾構(gòu)姿態(tài)等。通過設(shè)定推進(jìn)速度、調(diào)整排土量或設(shè)定排土量調(diào)整推進(jìn)速度，確保土艙壓力與地層壓力的平衡。根據(jù)地層顆粒成分的變化，地下水壓力等采取隨時(shí)調(diào)整添加劑的成份、摻量等措施改良土質(zhì)。

3)同步注漿和二次注漿。為了減少和防止地面沉降，在盾構(gòu)掘進(jìn)中同步注漿，及時(shí)填充管片與圍巖間的空隙。根據(jù)地質(zhì)條件，確定漿液配比，注漿壓力、注漿量及注漿的起止時(shí)間。在盾構(gòu)穿越主要的建筑物區(qū)段，適當(dāng)?shù)卦跇?biāo)準(zhǔn)塊與鄰接塊管片上增設(shè)注漿孔，根據(jù)監(jiān)測(cè)情況，有選擇地進(jìn)行二次注漿，以彌補(bǔ)同步注漿的不足，減少地表沉降。

4)地層加固法。根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型及對(duì)沉降的敏感程度、沉降的允許值，制定建筑物及地面變形警界值。建立完善的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，及時(shí)反饋信息，及時(shí)進(jìn)行跟蹤注漿或補(bǔ)充注漿，對(duì)距離較近的既有建筑物基礎(chǔ)，采取預(yù)注漿加固。

5)控制偏差量。嚴(yán)格控制盾構(gòu)施工的偏差量，防止因擾動(dòng)地層導(dǎo)致地面沉降量的增加。

3 結(jié)論與建議

盾構(gòu)施工穿越既有建(構(gòu))筑物等障礙物時(shí)，施工前首先要對(duì)既有建筑物進(jìn)行調(diào)查，充分了解具體邊界條件及掌握和判斷地質(zhì)情況和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)后，才能做好較為準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)性分析，選擇更適合的施工參數(shù)，更好的穩(wěn)定開挖面地層，順利穿越區(qū)間沿線重要建(構(gòu))筑物，防止地面變形，提高盾構(gòu)隧道施工安全質(zhì)量;其次，監(jiān)控量測(cè)作為工程施工的“眼睛”是必須加強(qiáng)的重要環(huán)節(jié)，由于沉降及變形監(jiān)測(cè)相對(duì)有一定的滯后性，所以對(duì)于一些特別重要的建(構(gòu))筑物(如保護(hù)要求高、距離特別近等)，采用預(yù)埋土壓力盒、鋼筋應(yīng)力計(jì)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段非常重要;再就是作好設(shè)備準(zhǔn)備和預(yù)案準(zhǔn)備，在穿越障礙物前做一次盾構(gòu)機(jī)的強(qiáng)制檢查保養(yǎng)，確保盾構(gòu)機(jī)通過過程中設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和連續(xù)性;同時(shí)針對(duì)穿越障礙物的風(fēng)險(xiǎn)，制定相應(yīng)的預(yù)案，以保證在出現(xiàn)意外情況時(shí)仍然可以按預(yù)案進(jìn)行處理而不致手足無措。

經(jīng)過分析論證，盾構(gòu)施工穿越既有建(構(gòu))筑物等障礙物采取技術(shù)對(duì)策都是可行的，隨著初期單條線的建成，后續(xù)線路建設(shè)的難度會(huì)越來越大。同時(shí)，伴隨城市規(guī)劃建設(shè)，特別是通常伴隨地鐵建設(shè)的沿線開發(fā)的增多，工程建設(shè)所面臨的是越來越復(fù)雜的周邊環(huán)境，穿越建(構(gòu))筑物的情況也越來越多，是目前國內(nèi)地鐵盾構(gòu)施工存在的普遍問題、綜合性問題，也是盾構(gòu)施工急需解決的問題。

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