寧曉飛

摘要： 徐州軌道交通2號(hào)線下穿隴海鐵路徐州西站咽喉區(qū)道岔是整個(gè)工程建設(shè)中極其危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)源，本文通過(guò)對(duì)道岔改移方案比選、盾構(gòu)通過(guò)隴海鐵路沉降影響計(jì)算、施工保護(hù)措施等幾個(gè)方面分別展開(kāi)論述，期望本工程能為類(lèi)似工程提供參考和幫助。

Abstract： Xuzhou Rail Transit Line 2 underpassing Longhai Railway Xuzhou West Station throat turnout is the most dangerous risk source in the construction of the whole project. Through the comparison of the turnout scheme， the influence of the shield on the settlement of Longhai Railway is calculated. Construction protection measures and other aspects are discussed. It is expected that the project can provide reference for similar projects.

關(guān)鍵詞： 道岔；改移；沉降；措施；預(yù)案

Key words： turnout；change；settlement；measure；plan

中圖分類(lèi)號(hào)：U213.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）11-0121-02

0 引言

城市軌道交通規(guī)劃和建設(shè)過(guò)程中，在盾構(gòu)區(qū)間必須穿越既有鐵路道岔時(shí)，如何保證鐵路運(yùn)營(yíng)安全是一個(gè)非常重要的課題。本文結(jié)合既有站場(chǎng)道岔的運(yùn)營(yíng)情況及發(fā)展規(guī)劃，提出了三種道岔改移方案，在綜合比選的確定最優(yōu)方案的基礎(chǔ)上，提出了盾構(gòu)區(qū)間施工保護(hù)措施及應(yīng)急預(yù)案，保證了鐵路運(yùn)營(yíng)安全問(wèn)題。

1 工程概況

徐州軌道交通2號(hào)線線路在中山北路橋處與隴海鐵路7條股道垂直相交，區(qū)間左線下穿54#道岔區(qū)，區(qū)間右線側(cè)穿52#道岔區(qū)及隴海鐵路橋。新建隧道主要穿越硬塑黏土，擬采用盾構(gòu)法施工，穿越長(zhǎng)度約56m，隴海鐵路路基結(jié)構(gòu)為碎石道床。新建區(qū)間右線隧道距離隴海鐵路箱涵結(jié)構(gòu)底約12m；左線距離隴海鐵路路基頂約20m。徐州軌道交通2號(hào)線與隴海鐵路位置關(guān)系見(jiàn)圖1。

2 道岔改移方案比選

徐州軌道交通2號(hào)線穿越隴海鐵路徐州西站咽喉區(qū)道岔是整個(gè)工程建設(shè)中極其危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)源，穩(wěn)妥的控制措施是對(duì)道岔進(jìn)行改移，采用三種方案進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1 方案一：徐州西站西咽喉道岔改移方案

拆除既有52#號(hào)道岔，改用曲線連接；56和58#號(hào)道岔向東平移20m后接（6）道到發(fā)線；拆除既有52#號(hào)道岔，貨物線改從60#號(hào)道岔前接軌，具體方案見(jiàn)圖2。

工程數(shù)量：鋪道岔4組，軌道0.378km，拆圍墻占道路210m。該方案優(yōu)點(diǎn)是改建工程量較小，貨場(chǎng)取送作業(yè)方式不變；缺點(diǎn)是到發(fā)線6、7、8、9道有效長(zhǎng)減少20m。

2.2 方案二：徐州西站西咽喉道岔平移改建方案

車(chē)場(chǎng)最外側(cè)梯線向西平移61.25m側(cè)向接22#號(hào)道岔，52#號(hào)和54#號(hào)道岔也一并向西平移，梯線向西平移需要拆除圍墻和占用道路，具體方案見(jiàn)圖3。

工程數(shù)量：鋪道岔4組，軌道0.453km，拆圍墻占道路260m。該方案優(yōu)點(diǎn)是不影響車(chē)站到發(fā)線7、8、9道有效長(zhǎng)和貨場(chǎng)取送作業(yè)方式；缺點(diǎn)是改建工程量最大，可能還需要對(duì)隴海鐵路K266+492.5公跨鐵接長(zhǎng)。

2.3 方案三 ：道岔臨時(shí)釘閉方案

拆除既有52#號(hào)道岔，改用曲線連接；56和58#號(hào)道岔向東平移20m后接（6）道到發(fā)線；貨物線西端在地鐵隧道建設(shè)期間斷開(kāi)，不辦理取送作業(yè)，而只在東端辦理，具體方案見(jiàn)圖4。

工程數(shù)量：鋪道岔3組，軌道0.112km。該方案優(yōu)點(diǎn)是改建工程量最小；缺點(diǎn)是貨場(chǎng)取送作業(yè)只能在車(chē)站東端進(jìn)行，到發(fā)線6、7、8、9道有效長(zhǎng)減少20m。

2.4 結(jié)論

為減小隧道下穿對(duì)鐵路咽喉區(qū)的影響，經(jīng)綜合比選，方案二（釘閉+改移方案）對(duì)既有鐵路改動(dòng)最小，故推薦采用方案二（釘閉+改移方案）。

3 區(qū)間施工對(duì)隴海鐵路沉降的影響分析

根據(jù)Plaxis軟件計(jì)算，盾構(gòu)區(qū)間隧道穿越鐵路路基引起的箱涵沉降為2mm，改移后鐵路道岔距隧道結(jié)構(gòu)邊線10m，改移后道岔區(qū)最大沉降為0.15mm，滿足相關(guān)規(guī)范對(duì)鐵路股道及道岔沉降的要求，地表沉降曲線見(jiàn)圖5。

4 盾構(gòu)區(qū)間施工保護(hù)措施及應(yīng)急預(yù)案

4.1 設(shè)計(jì)和施工措施

①采取先掘進(jìn)一條盾構(gòu)隧道，待施工階段絕大部分沉降完成后再施工另外一條隧道，避免兩條隧道同時(shí)施工。②認(rèn)真細(xì)致做好地鐵施工穿越段工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探及地下構(gòu)筑物調(diào)查工作，防止推進(jìn)過(guò)程中意外情況發(fā)生。③加強(qiáng)管片配筋設(shè)計(jì)：鐵路線下方及兩側(cè)各20m的范圍內(nèi)的鋼筋混凝土管片采用加強(qiáng)型配筋。④管片結(jié)構(gòu)增加注漿孔，必要時(shí)通過(guò)增加的注漿孔進(jìn)行注漿，及時(shí)均勻充填隧道開(kāi)挖的環(huán)形空隙，減小周邊的地層損失。⑤優(yōu)化盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)，選取滲透性好、止水性強(qiáng)、早期強(qiáng)度大的同步注漿材料，采用二次或多次重復(fù)注漿進(jìn)行補(bǔ)充；根據(jù)試掘段施工沉降情況，必要時(shí)可利用增加的注漿孔采取注漿補(bǔ)強(qiáng)。

4.2 施工監(jiān)測(cè)

①在隧道掌子面距離鐵路橋或路基50米外50～100米范圍內(nèi)做一試驗(yàn)段，制定詳細(xì)的監(jiān)測(cè)計(jì)劃，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，預(yù)測(cè)隧道穿越既有線的沉降值，為以后是否啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案做參考。②加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)。內(nèi)容包括：地面沉降；軌面沉降與變形。③對(duì)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)源的影響預(yù)測(cè)應(yīng)貫穿于施工的全過(guò)程，采用反分析或其他有效方法，按照規(guī)定的程序，通報(bào)參建各方，及時(shí)會(huì)商或調(diào)整施工措施。并嚴(yán)格按照三級(jí)預(yù)警機(jī)制組織施工。

4.3 應(yīng)急預(yù)案

①軌道應(yīng)急措施：施工過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)鐵路允許偏差超標(biāo)，立即聯(lián)系鐵路有關(guān)部門(mén)進(jìn)行軌道的整治修護(hù)、線路維修作業(yè)，及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位及鐵路等相關(guān)部門(mén)，研究對(duì)策，以防影響鐵路的正常運(yùn)營(yíng)。并做好地表補(bǔ)充注漿的準(zhǔn)備措施，必要時(shí)進(jìn)行地表注漿。②隧道內(nèi)應(yīng)急措施：立即停止盾構(gòu)掘進(jìn)，并保持土倉(cāng)壓力，有效控制地表繼續(xù)沉降。待地表沉降穩(wěn)定并已處理完成后，盾構(gòu)機(jī)方可繼續(xù)掘進(jìn)。③對(duì)已拼裝成形的盾構(gòu)隧道，在沉降區(qū)內(nèi)進(jìn)行管片背后補(bǔ)注漿，在此期間提高監(jiān)測(cè)的頻率，及時(shí)繪制變形曲線圖，加強(qiáng)與上級(jí)單位和鐵路部門(mén)的溝通，以便根據(jù)變形發(fā)展情況采取相應(yīng)措施。

5 結(jié)論與建議

①為減小隧道下穿對(duì)鐵路咽喉區(qū)的影響，進(jìn)行了道岔改移及釘閉方案研究，經(jīng)綜合比選方案二（釘閉+改移方案）對(duì)既有鐵路改動(dòng)最小，故推薦采用方案二（釘閉+改移方案）。②經(jīng)計(jì)算分析，隧道下穿對(duì)鐵路的影響在可控范圍之內(nèi)。③進(jìn)行施工工藝試驗(yàn)，以確定合理的盾構(gòu)開(kāi)挖速度、同步注漿工序，為隧道安全通過(guò)鐵路提供保障。④加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，密切關(guān)注施工引起的地表沉降、軌道位移等情況，以便動(dòng)態(tài)化指導(dǎo)施工。

參考文獻(xiàn)：

[1]中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院，徐州軌道交通2號(hào)線穿越隴海鐵路專題報(bào)告.

[2]徐州軌道交通2號(hào)線設(shè)計(jì)文件.

[3]胡仁兵.市域鐵路制式選擇分析[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2014（06）.