任權(quán)

摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，地鐵網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)越來(lái)越復(fù)雜，盾構(gòu)隧道下穿鐵路的狀況越來(lái)越普遍，作為盾構(gòu)控制技術(shù)的重要內(nèi)容，對(duì)地鐵盾構(gòu)隧道下穿運(yùn)營(yíng)鐵路的研究有著重要意義。本文對(duì)盾構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述，并針對(duì)盾構(gòu)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題提出了解決策略，旨在加快盾構(gòu)隧道下穿鐵路的研究進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：城市地鐵；盾構(gòu)隧道；下穿鐵路；控制技術(shù)

盾構(gòu)穿越原有的建筑是盾構(gòu)技術(shù)中較為復(fù)雜的問(wèn)題，目前城市地鐵的建設(shè)進(jìn)程逐漸加快，越來(lái)越多的地鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)錯(cuò)綜復(fù)雜，再加上盾構(gòu)隧道下穿鐵路的要求，力求對(duì)原有的地鐵網(wǎng)絡(luò)的影響降到最低，這成為了時(shí)代研究的重點(diǎn)問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行深入研究就顯得十分必要。

一、盾構(gòu)技術(shù)的概述

目前針對(duì)盾構(gòu)穿越技術(shù)的研究理論成果較多，可對(duì)于在可控制范圍內(nèi)對(duì)穿越中的注漿壓力、土倉(cāng)壓力的范圍研究較少。盾構(gòu)技術(shù)是地下暗挖隧道的一種重要方法，大部分是使用地鐵盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行作業(yè)，對(duì)地下空間進(jìn)行掘進(jìn)，首先要保證隧道基面的穩(wěn)定性和安全性，防止基面坍塌的情況，從而在地下安全的進(jìn)行隧道開(kāi)挖的施工，具體的施工過(guò)程是首先在隧道的一端開(kāi)挖基坑，然后將掘進(jìn)的設(shè)備吊入基坑內(nèi)，設(shè)備便可在基坑內(nèi)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)，按照指定的設(shè)計(jì)路線(xiàn)推進(jìn)到隧道的另一端，盾構(gòu)技術(shù)的特點(diǎn)是施工的過(guò)程自動(dòng)化程度高，全過(guò)程機(jī)械化作業(yè)，極大的節(jié)省了人力，提高了工作的效率，且受氣候的影響因素較小。一般在隧道較長(zhǎng)、工程量較大的情況下會(huì)選擇盾構(gòu)技術(shù)，盾構(gòu)技術(shù)較于傳統(tǒng)挖掘技術(shù)更為經(jīng)濟(jì)合理，它的施工過(guò)程主要由三方面組成，包括開(kāi)挖面的穩(wěn)定過(guò)程、挖掘排土的過(guò)程和砌后灌漿的過(guò)程。其中保證開(kāi)挖面的堅(jiān)固是工作的主要方向，也是區(qū)別于其他掘進(jìn)方法的最明顯方面，有的硬巖本身的硬度較高，穩(wěn)定性較好，一般不存在開(kāi)挖面穩(wěn)定性的問(wèn)題。

二、盾構(gòu)技術(shù)的分析

減小盾構(gòu)隧道所要穿越的鐵路處于運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，這對(duì)盾構(gòu)穿越的施工提出了更高的要求，盾構(gòu)穿越施工對(duì)既定運(yùn)營(yíng)的鐵路造成的影響，同時(shí)也要在施工前做好風(fēng)險(xiǎn)防范工作。目前主要有三個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)需要防治。第一方面，施工隧道與要穿越的線(xiàn)路垂直距離小，在進(jìn)行模擬建設(shè)隧道距離穿越線(xiàn)路約有18.7米高，即施工20米左右，而出入段線(xiàn)的結(jié)構(gòu)中，底板距離隧道結(jié)構(gòu)的距離大約為5.3米。對(duì)于運(yùn)營(yíng)列車(chē)的隧道保護(hù)要求十分苛刻，必須要確保地鐵運(yùn)營(yíng)的安全，盾構(gòu)穿越施工將正在運(yùn)營(yíng)的線(xiàn)路列為一級(jí)保護(hù)等級(jí)，足可見(jiàn)其重要性。斜向穿越的距離較長(zhǎng)。隧道與原有的線(xiàn)路斜向交叉時(shí)，需要穿越的距離較長(zhǎng)，在如此長(zhǎng)距離的穿越過(guò)程中要采取有效的保護(hù)措施，保障既定線(xiàn)路的正常運(yùn)營(yíng)。第二方面，施工技術(shù)的保護(hù)措施。雖然進(jìn)行了具體分析，但為了更好的抵御風(fēng)險(xiǎn)，還需要在實(shí)際施工期間落實(shí)好保護(hù)措施。成立專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)小組，加強(qiáng)對(duì)穿越工程的領(lǐng)導(dǎo)，選擇富有建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的施工工人進(jìn)行建設(shè)。在穿越工程施工前對(duì)技術(shù)工人進(jìn)行較為綜合的技術(shù)交底，確保工人落實(shí)好各項(xiàng)保護(hù)措施。在穿越施工進(jìn)行期間，要安排相關(guān)工人進(jìn)行值班，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鐵路的運(yùn)營(yíng)情況，有特殊情況發(fā)生時(shí)及時(shí)和領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行溝通協(xié)商。還要進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)并辦理好相關(guān)的手續(xù)。如果按照穿越工作進(jìn)行時(shí)間來(lái)劃分，可分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段是在施工之前，要到相關(guān)的運(yùn)營(yíng)公司辦理手續(xù)，在獲得公司的允許后，才能進(jìn)行作業(yè)。第二個(gè)階段是在進(jìn)行了部分穿越工程時(shí)，要進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，了解地鐵建設(shè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及實(shí)際施工狀況，并記錄好數(shù)據(jù)，以便更加準(zhǔn)確的進(jìn)行施工指導(dǎo)。第三方面，在穿越工程竣工之后，要對(duì)列車(chē)的并行進(jìn)行控制。當(dāng)盾構(gòu)工作順利進(jìn)行到并行階段，穿越工程所存在的風(fēng)險(xiǎn)也就基本上得到了控制，但在這種情況下，仍然要注意對(duì)原有線(xiàn)路的影響，在結(jié)構(gòu)的建設(shè)中加強(qiáng)對(duì)于參數(shù)的控制，確保整個(gè)工程實(shí)際的施工數(shù)據(jù)合乎設(shè)計(jì)的參數(shù)，從而保證穿越過(guò)程的順利竣工。

三、控制技術(shù)的措施分析

在盾構(gòu)穿越工程之中，要確立方案合理、嚴(yán)密監(jiān)控的施工原則，施工中可以采取以下有效的控制措施。第一，在試驗(yàn)階段確定施工的參數(shù)，要不斷探索在試驗(yàn)階段掘進(jìn)參數(shù)對(duì)于整體工程的影響，為盾構(gòu)穿越鐵路建設(shè)積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)，從而更好的完成施工。第二，要合理控制掘進(jìn)的速度。在盾構(gòu)穿越鐵路之前，要將掘進(jìn)速度控制在平均速度的三分之一到三分之二，控制施工速度的均衡性，注意各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接。第三，進(jìn)行嚴(yán)格的壓力管理。當(dāng)穿越進(jìn)度將要達(dá)到鐵路時(shí)，要適當(dāng)?shù)脑黾油羵}(cāng)的壓力，控制土倉(cāng)壓力的穩(wěn)定性，避免壓力出現(xiàn)加大的波動(dòng)。第四，還要對(duì)渣土進(jìn)行管理，確保挖土的準(zhǔn)確性。要控制出土量和進(jìn)土量相一致，嚴(yán)禁控制出土超量，一旦發(fā)現(xiàn)特殊情況，及時(shí)排查原因。第五，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。在穿越鐵路施工期間要及時(shí)反饋施工的信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)盾構(gòu)機(jī)各個(gè)性能的參數(shù)，做到信息化的進(jìn)行施工。

四、盾構(gòu)施工中問(wèn)題的處理策略

雖然在盾構(gòu)工程進(jìn)行之前進(jìn)行實(shí)地考察，也對(duì)環(huán)境進(jìn)行了分析，但地下盾構(gòu)工程仍是一份比較抽象的工程，任何情況都有可能發(fā)生，再加上地下地鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)復(fù)雜，給穿越工程增加了更大的難度。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入控制階段期間，其內(nèi)部很容易出現(xiàn)進(jìn)水的情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有進(jìn)水的情況時(shí)，要立即啟動(dòng)應(yīng)急方案，讓?xiě)?yīng)急人員進(jìn)入相應(yīng)的崗位，準(zhǔn)備好應(yīng)急物資。還要立即停止掘進(jìn)工作，保持土倉(cāng)的壓力值。調(diào)整監(jiān)控的頻率，對(duì)流水的情況要實(shí)時(shí)的進(jìn)行監(jiān)控。如果觀察流出的水為清水，沒(méi)有摻雜任何的砂礫，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)沒(méi)有發(fā)生明顯的變化，此時(shí)要保持監(jiān)測(cè)的點(diǎn)不變，對(duì)工程的掘進(jìn)狀況沒(méi)有很大的影響。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，盾構(gòu)穿越工程要在掘進(jìn)的過(guò)程中進(jìn)行有效控制，且要根據(jù)實(shí)際的情況制定科學(xué)的方案，采取有效的措施保證穿越工程的順利完成?？芍贫茖W(xué)的專(zhuān)項(xiàng)施工方案，在進(jìn)行穿越施工之前進(jìn)行優(yōu)化和修正，讓最后的施工方案更具有科學(xué)性。要加強(qiáng)對(duì)于周邊環(huán)境的檢測(cè)，對(duì)可能發(fā)生的特殊狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，發(fā)生特殊狀況及時(shí)處理，將損失降到最低。還要做好應(yīng)急方案，在穿越施工的過(guò)程中應(yīng)急人員必須時(shí)刻待命，在發(fā)生險(xiǎn)情的第一時(shí)間趕到事故現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行事先準(zhǔn)備好的應(yīng)急方案。加強(qiáng)監(jiān)控，增加監(jiān)控的頻率，監(jiān)控的數(shù)據(jù)要及時(shí)的進(jìn)行播報(bào)，只有各方面嚴(yán)格要求，各部門(mén)協(xié)調(diào)合作，才能保證穿越工程的順利完成。

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（作者單位：中鐵四局集團(tuán)第四工程有限公司）