楊元軍

（中鐵十七局集團(tuán)上海軌道交通工程有限公司，上海 200135）

在許多城市修建地鐵的過(guò)程中，盾構(gòu)隧道技術(shù)應(yīng)用已越來(lái)越廣，而且都不可避免地需要在一些建筑物的基礎(chǔ)下或者橋梁的深樁之間穿行，因此使得兩條隧道的凈距離也變得越來(lái)越小。如何解決兩條隧道近距離施工的相互影響就成為盾構(gòu)施工亟待解決的一個(gè)難題。

1 工程概況

武漢軌道交通4號(hào)線一期工程土建第四標(biāo)段含兩個(gè)車站（鐵機(jī)村站、羅家港站）、兩個(gè)盾構(gòu)區(qū)間（岳家嘴站～鐵機(jī)村站、鐵機(jī)村站～羅家港站），其中鐵機(jī)村站～岳家嘴站區(qū)間為地下區(qū)間，位于歡樂大道正下方，采用盾構(gòu)法施工。兩條隧道呈平行狀，左DK21＋994.290～左DK22＋255.390，長(zhǎng)361.1m最小間距2.5m；左DK22＋255.390～左DK22＋422.229，長(zhǎng)166.839m間距從2.5m漸變至4.2m。根據(jù)工籌，盾構(gòu)于鐵機(jī)村站西端頭井右線始發(fā)，待岳鐵區(qū)間右線貫通后，于明挖段軌排井內(nèi)進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)調(diào)頭，施工岳鐵區(qū)間左線。

2 工程重難點(diǎn)及相應(yīng)技術(shù)措施

在盾構(gòu)左線DK21＋994.290～左DK22＋245.71m范圍內(nèi)覆土厚度不足6m，局部最淺覆土僅3.7m，盾構(gòu)機(jī)施工時(shí)由于土壓較小，姿態(tài)較難控制。左線盾構(gòu)穿越Φ700次高壓燃?xì)夤芫€近300m，盾構(gòu)與燃?xì)夤芫€最小凈距僅1.35m。盾構(gòu)左線施工時(shí)，由于隧道間距太小，且長(zhǎng)達(dá)430m的隧道最小間距只有2.5m。掘進(jìn)過(guò)程中勢(shì)必對(duì)兩條隧道間的土體產(chǎn)生較大擾動(dòng)，進(jìn)而影響右線隧道。在不可預(yù)料的情況下，可能造成右線隧道偏移、管片變形及破裂。從而造成的地面隆沉及Φ700次高壓燃?xì)夤芫€變形，安全風(fēng)險(xiǎn)極高。為增強(qiáng)隧道間土體的抗壓、抗剪能力、控制管片的變形、隧道的偏移等，須對(duì)隧道間土體進(jìn)行加固。

2.1 隧道間土體加固措施

對(duì)左DK22＋004.290～左DK22＋422.229段采用直徑1 000mm素混凝土隔離樁進(jìn)行加固，對(duì)改遷難度極大且費(fèi)用很高的直徑700mm的次高壓燃?xì)庥绊懙牡囟?，擬采用高壓旋噴樁注漿加固。區(qū)間隧道間隔離樁加固區(qū)域里程：左DK22＋004.290～左DK22＋422.229，樁數(shù)386根，其中灌注樁共348根，雙管旋噴樁共38根。

樁體為Ф1000鉆孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔，樁間凈距0.1m，隔離樁樁頂取到現(xiàn)狀路面下1.3m，樁體底標(biāo)高位于區(qū)間隧道底標(biāo)高下2.0m。樁頂設(shè)置1 000mm×800mm冠梁，冠梁通過(guò)12Ф20，單根長(zhǎng)1 400mm插筋與隔離樁連接。隧道間土體鉆孔灌注樁加固剖面如圖1所示。

樁體在燃?xì)庥绊懙囟?，施工采用? 000雙管旋噴注漿加固，旋噴樁根據(jù)設(shè)計(jì)圖的位置布置，加固區(qū)域頂面標(biāo)高控制在燃?xì)夤艿?.0m以下，底標(biāo)高為隧道底板外輪廓下2.0m，旋噴樁雙管壓力在25～30MPa以上，提升速度為8cm/min，旋噴速度10r/min，水灰比不大于0.7。樁身垂直度偏差不超過(guò)1%，施工后應(yīng)選取3根樁進(jìn)行抽芯檢測(cè)，強(qiáng)度要求達(dá)到1.2MPa。隧道間土體旋噴樁加固剖面如圖2所示。

2.2 為減小對(duì)右線隧道的影響，施工左線時(shí)采取的技術(shù)措施

在盾構(gòu)淺覆土施工范圍，控制土壓，依據(jù)地面監(jiān)測(cè)變形情況進(jìn)行適當(dāng)降低，掘進(jìn)平均速度保持在2.5cm/min以內(nèi)，且掘進(jìn)速度保持平穩(wěn)，變化不宜過(guò)大。

在保證同步注漿系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，適量加大同步注漿的含砂率，二次注漿及時(shí)跟進(jìn)，盾尾9環(huán)后開始二次注漿。

根據(jù)右線掘進(jìn)時(shí)土體的改良情況，調(diào)整泡沫注入配合比為3%，發(fā)泡倍率6～8，刀盤轉(zhuǎn)速控制為1.3r/min為宜。在盾構(gòu)進(jìn)入淺覆土段時(shí)，降低刀盤轉(zhuǎn)速為0.7r/min，以減小推進(jìn)過(guò)程中對(duì)土體的擾動(dòng)，減少對(duì)右線隧道的影響。

2.2.1 管片內(nèi)力監(jiān)測(cè)

為保證左線盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中不會(huì)影響到右線隧道的安全，在右線隧道內(nèi)布設(shè)了各種監(jiān)測(cè)儀器，對(duì)小凈距右線隧道的管片內(nèi)力、管片內(nèi)凈空變形情況等進(jìn)行了24h不間斷的監(jiān)測(cè)。

管片內(nèi)力通過(guò)在管片內(nèi)側(cè)貼應(yīng)變片測(cè)試相應(yīng)位置應(yīng)力間接得到。根據(jù)試驗(yàn)段鉆孔樁及高壓旋噴樁段隧道間土體加固。分別選取2個(gè)典型斷面進(jìn)行盾構(gòu)隧道施工過(guò)程管片內(nèi)力測(cè)試。右線測(cè)試管片為同一里程的左線盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)掌子面開始至向前4環(huán)。被測(cè)環(huán)的里程見表1。為使測(cè)試數(shù)據(jù)具有典型性和代表性，在每一被測(cè)環(huán)的內(nèi)側(cè)均勻布設(shè)4個(gè)應(yīng)變片，測(cè)點(diǎn)具體位置見圖3，測(cè)試分析結(jié)果詳見圖4及圖5。

表1 被測(cè)環(huán)的里程及特性一覽表

圖4及圖5分別給出了被測(cè)環(huán)各測(cè)點(diǎn)隨盾構(gòu)推到不同位置的應(yīng)力變化，規(guī)定拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。其中鉆孔樁測(cè)試段最大應(yīng)力為5.53MPa，高壓旋噴樁測(cè)試段最大應(yīng)力為6.89MPa，遠(yuǎn)小于管片強(qiáng)度50MPa。

2.2.2 隧道水平收斂監(jiān)測(cè)

隧道水平收斂監(jiān)測(cè)使用JSS00A數(shù)顯收斂?jī)x。取如下2個(gè)斷面（鉆孔樁段一個(gè)斷面，旋噴樁段一個(gè)斷面）測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。測(cè)試及分析結(jié)果如圖6所示。

從圖中數(shù)據(jù)可以看出鉆孔灌注樁測(cè)試段管片水平收斂最大為0.63mm，高壓旋噴樁測(cè)試段水平收斂最大為4.13mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求的＋10～－10mm，結(jié)構(gòu)處于安全可控狀態(tài)。

3 結(jié) 語(yǔ)

在隧道近距離施工的300環(huán)內(nèi)，通過(guò)采取上述措施，保證了設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)岳鐵區(qū)間右線隧道起到了很好的加固作用，保障了左線隧道及其正上方安全風(fēng)險(xiǎn)極大的Ф700次高壓燃?xì)夤艿陌踩?/p>

a.在盾構(gòu)隧道小凈距施工的情況下，對(duì)隧道間土體采取加固措施是必要的。通過(guò)對(duì)鉆孔樁測(cè)試段及旋噴樁測(cè)試段的管片內(nèi)力、管片水平收斂等進(jìn)行監(jiān)測(cè)證明，采取隧道間土體加固措施后隧道的各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)和實(shí)際的需要。

b.隧道間采用鉆孔樁加固土體比高壓旋噴樁作用明顯。但是高壓旋噴樁克服了鉆孔樁在管線下不能施工的不足。鉆孔樁與旋噴樁在小凈距隧道中一起使用可以取長(zhǎng)補(bǔ)短。

c.從武漢地鐵4號(hào)線一期四標(biāo)段的成功經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，小凈距盾構(gòu)隧道施工是可行的，能夠?yàn)轭愃扑淼赖脑O(shè)計(jì)和施工提供可靠的依據(jù)。

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