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        黃土地區(qū)暗挖隧道下穿國鐵線路的施工技術(shù)

        2019-07-01 13:26:04范慧峰
        城市建筑空間 2019年5期
        關(guān)鍵詞:鐵路措施施工

        范慧峰

        (中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司,北京 100018)

        1 暗挖隧道施工控制與防護(hù)

        1.1 暗挖隧道施工控制

        1)隧道施工準(zhǔn)備措施 暗挖隧道下穿鐵路線路施工難度大、要求高,需提前做好相關(guān)調(diào)查、協(xié)商工作,具體措施如下:①對下穿段鐵路路基進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)查、排查,評估既有鐵路的健康狀態(tài);②應(yīng)與鐵路運輸單位、鐵路管養(yǎng)單位做好協(xié)調(diào)工作,構(gòu)建統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理與應(yīng)急機制,落實各項安全防護(hù)措施;③編制完善的施工組織設(shè)計與施工方案、應(yīng)急預(yù)案等,并報相關(guān)主管部門評審批復(fù)。

        2)隧道施工控制措施 ①圍巖穩(wěn)定性控制 暗挖隧道下穿鐵路線路施工時,需重視超前預(yù)報工作,全面掌握掌子面前方圍巖情況;按設(shè)計要求施作管棚、超前小導(dǎo)管等預(yù)支護(hù)工作,保證掌子面安全;嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺,及時施作鋼拱架、錨桿等,噴早強混凝土,實現(xiàn)快速封閉成環(huán),保證圍巖安全;②地下水控制 根據(jù)隧道情況合理選擇堵水措施,如注漿施工等;落實地表排查,設(shè)排水溝,減少鐵路范圍下滲水量;③信息化施工控制 嚴(yán)格遵循“動態(tài)設(shè)計、信息化施工”原則,落實監(jiān)控量測工作,建議將圍巖變形量、鋼架內(nèi)外力的量測納入必測項目,嚴(yán)格控制沉降量,保證開挖施工的安全及鐵路運營的穩(wěn)定。

        1.2 鐵路防護(hù)安全措施

        1)線路防護(hù)方案 根據(jù)沉降控制標(biāo)準(zhǔn)制定線路安全控制方案,根據(jù)沉降趨勢合理采用洞內(nèi)主動支護(hù)措施、天窗時間整道措施、路基邊坡預(yù)加固措施等,切實保證既有線路的運營安全。

        2)架設(shè)軍便梁措施 根據(jù)暗挖隧道下穿鐵路線路作業(yè)情況,可在軌道下方架設(shè)軍便梁,切實降低列車運行對隧道開挖的影響。

        3)限速措施 根據(jù)工程實際施工情況,合理對鐵路列車進(jìn)行限速,降低施工安全風(fēng)險。

        2 黃土地區(qū)暗挖隧道下穿國鐵線路施工技術(shù)

        2.1 項目背景

        解放橋站~建設(shè)街站區(qū)間暗挖段西起解放橋站,下穿國鐵、輕軌3號線、西解放立交橋,沿解放大路東至區(qū)間豎井。區(qū)間暗挖段線路右線(左線)起終里程K29+15.743(K29+15.745)—K29+96.945(K29+94.453),區(qū)間暗挖段右線長 81.202m,左線長78.708m,其中在區(qū)間里程K29+24.072—K29+57.379下穿國鐵和輕軌3號線(下穿長度33.352m)(見圖1)。

        圖1 解放橋站~建設(shè)街站區(qū)間暗挖段下穿鐵路和輕軌平面

        2.2 周邊環(huán)境

        在左線區(qū)間里程 K29+19.072—K29+63.072段(長44.000m)、右線區(qū)間里程K29+18.548—K29+62.548段(長44.000m)下穿既有國鐵及輕軌3號線,暗挖隧道拱頂與道床頂面距離為15.5~16.5m。

        2.3 暗挖隧道下穿國鐵線路施工方案

        區(qū)間暗挖隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面形式采用馬蹄形,橫斷面開挖尺寸為6 300mm×6 600mm;采用雙排小導(dǎo)管對拱頂150°范圍進(jìn)行超前支護(hù);初期支護(hù)采用“C20早強網(wǎng)噴混凝土+鋼筋”格柵,格柵間距0.5m;背后回填采用水泥漿液或水泥砂漿注漿。區(qū)間下穿國鐵段和輕軌3號線的保護(hù)區(qū)段采用全斷面深孔注漿止水加固,注漿范圍在開挖輪廓線外2.0m范圍內(nèi)的第4系地層中進(jìn)行。

        2.4 暗挖隧道下穿國鐵線路施工技術(shù)措施

        區(qū)間采用上下臺階法開挖,在距離分界里程(左線K29+63.072、右線K29+62.548)5m的位置開始進(jìn)行深孔注漿止水加固,左、右線加固長度各44m。根據(jù)隧道中線、高程,確定隧道開挖輪廓線。隧道開挖前,先沿拱部開挖輪廓線打入雙排超前小導(dǎo)管,進(jìn)行超前注漿加固;待超前注漿加固強度達(dá)到設(shè)計要求后,開挖上部臺階,預(yù)留核心土,架設(shè)格柵鋼架及打設(shè)邊墻錨管,預(yù)埋初支背后注漿管,埋設(shè)監(jiān)測點,復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。進(jìn)行下臺階初期支護(hù)施工,使斷面初支封閉成環(huán),上、下臺階間距控制在2.5~3.5m。兩條隧道分先后順序開挖,左右線縱向錯開15m。

        項目采用二重管注漿工藝進(jìn)行全斷面深孔注漿,每一循環(huán)注漿長度為13m,開挖10m,保留3m止?jié){巖盤,第1環(huán)設(shè)60cm混凝土止?jié){墻,其他循環(huán)必要時考慮設(shè)置混凝土止?jié){墻。鉆孔和注漿順序由內(nèi)向外采用后退式注漿,同一圈孔間隔施工。

        解建區(qū)間暗挖段暗挖選用雙排超前小導(dǎo)管(拱部150°范圍內(nèi)),外排采用 32mm×3.25mm@300mm小導(dǎo)管超前支護(hù)并預(yù)注漿加固地層,外插角20°~25°,小導(dǎo)管長L為2.5m,每2榀打設(shè)1環(huán)。內(nèi)排也采用 32mm×3.25mm@300mm小導(dǎo)管超前支護(hù)并預(yù)注漿加固地層,外插角10°~15°,小導(dǎo)管長L為1.8m,每榀打設(shè)1環(huán)。

        2.5 暗挖隧道下穿國鐵線路施工測量與監(jiān)控量測

        2.5.1 監(jiān)測范圍及對象

        根據(jù)《解放橋站~建設(shè)街站區(qū)間風(fēng)險工程專項設(shè)計圖》和GB 50911—2013《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》要求,對下穿段進(jìn)行影響分區(qū)劃分,主要影響區(qū)為隧道中心線外側(cè)17m范圍內(nèi),次要影響區(qū)為隧道外側(cè)17~45m范圍內(nèi)。

        2.5.2 監(jiān)測項目

        本項目檢測項目如表1所示。

        2.5.3 監(jiān)測控制值、預(yù)警等級、預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)

        本工程按照設(shè)計給定的監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,具體指標(biāo)如表2所示。

        表1 監(jiān)測項目

        表2 鐵路監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)

        3 結(jié)語

        綜上所述,隧道下穿既有鐵路線路施工風(fēng)險大、要求高,必須嚴(yán)格根據(jù)工程實際情況合理選擇暗挖施工方法,積極落實超前支護(hù)、深孔注漿地層預(yù)加固及線上軌道防護(hù)等措施,貫徹量測監(jiān)控工作,切實將地層沉降量控制在標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi),保證隧道施工與既有線路的運營安全。

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