張 良（上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司， 上海 200002）

隨著城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展，在建線路臨近既有地鐵高架施工的情況越來(lái)越多，重疊隧道的設(shè)計(jì)形式也屢見(jiàn)不鮮，但重疊隧道在臨近地鐵高架的工況下進(jìn)行接收施工的案例極為少見(jiàn)。本文研究的工程不僅需要解決盾構(gòu)機(jī)接收施工時(shí)對(duì)既有高架線路的保護(hù)問(wèn)題，還需要解決上、下洞隧道接收施工的相互影響以及既有高架對(duì)盾構(gòu)機(jī)接收施工的限制問(wèn)題。通過(guò)對(duì)接收土體加固、下洞隧道加固、接收中板、高架保護(hù)等采取針對(duì)性施工措施，從而在保障上、下洞隧道安全接收的同時(shí)減少對(duì)既有高架的影響。

1 工程概況

天津市地鐵 10 號(hào)線一期工程微山路站-財(cái)經(jīng)大學(xué)站區(qū)間左、右線隧道分別采用 1 臺(tái)三菱Φ6 450 mm 和 1 臺(tái)石川島Φ6 360 mm 土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)施工。區(qū)間線路首先以平行盾構(gòu)區(qū)間的形式從微山路站始發(fā)，之后右線區(qū)間線路上揚(yáng)，左線區(qū)間線路下壓，逐漸形成左下右上的重疊位置關(guān)系，最后在財(cái)經(jīng)大學(xué)站以上下重疊形式進(jìn)行接收。為減少后筑隧道對(duì)先筑隧道的影響，本工程先掘進(jìn)位于下方的左線隧道，后掘進(jìn)位于上方的右線隧道，施工時(shí)兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)保持 200 m 以上的間距。隧道管片采用內(nèi)徑 5 500 mm、管片厚度 350 mm、環(huán)寬 1.5 m 的通用楔形管片，全環(huán)由小封頂F、兩塊鄰接塊 L 和三塊標(biāo)準(zhǔn)塊 B 構(gòu)成，拼裝方式采用錯(cuò)縫拼裝。

接收區(qū)域 10 號(hào)線隧道位于已運(yùn)營(yíng)的 1 號(hào)線財(cái)經(jīng)大學(xué)高架站北側(cè)，隧道與高架樁基最小水平凈距為 6.44 m，高架站廳層與接收車站最小水平凈距為 8.64 m。接收區(qū)域右線埋深為 5.80 m、左線埋深為 14.00 m，左右線隧道垂直凈距2.00 m。盾構(gòu)機(jī)主要掘進(jìn)土層包括：⑥9淤泥質(zhì)黏土、⑥21粉質(zhì)黏土、⑥31粉土、⑧2粉質(zhì)黏土，左線隧道下部為 ⑨3粉土。本次雙線接收總體施工流程為：接收端土體加固施工→左線盾構(gòu)機(jī)接收→左線盾構(gòu)機(jī)吊裝撤場(chǎng)→車站中板施工→右線盾構(gòu)機(jī)接收。

1 號(hào)線財(cái)經(jīng)大學(xué)高架站樁基礎(chǔ)采用每個(gè)承臺(tái)下 4～6根Φ1 m、L 為 38.00～48.00 m 的鉆孔灌注樁。樁基上接承臺(tái)，制動(dòng)墩承臺(tái)厚度為 2.50 m。承臺(tái)頂上為墩柱，墩柱頂設(shè)墊石，墊石頂為 JHPZ 型抗震盆式橡膠支座。支座頂為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多跨連續(xù)箱梁，箱梁高 0.70 m，長(zhǎng)度25.00 m，箱梁為 2～3 跨連續(xù)梁，橋面寬度為 9.52 m。箱梁上部為道床、軌道、隔音屏等結(jié)構(gòu)設(shè)施。接收端平面及剖面位置關(guān)系如圖 1、圖 2 所示。

圖 1 接收端平面位置關(guān)系圖

圖 2 接收端剖面位置關(guān)系圖

2 工程重難點(diǎn)分析

（1）在盾構(gòu)機(jī)接收施工過(guò)程中，如對(duì)周邊環(huán)境沉降控制不力，將影響 1 號(hào)線的安全運(yùn)營(yíng)。所以需要實(shí)時(shí)掌握 1 號(hào)線高架的變形情況并及時(shí)調(diào)整施工措施。

（2）1 號(hào)線高架站廳層與接收車站最小水平凈距為8.64 m，高架站廳下部?jī)艨詹粷M足三軸攪拌加固施工，如果采用常規(guī)的“高壓旋噴樁＋三軸攪拌樁”加固形式，加固區(qū)長(zhǎng)度將小于盾構(gòu)機(jī)盾體長(zhǎng)度，需進(jìn)行針對(duì)性的加固設(shè)計(jì)。且下洞掘進(jìn)過(guò)程中可能會(huì)對(duì)加固體造成破壞，不利于上洞隧道接收施工。

（3）上洞隧道接收過(guò)程中，下洞隧道因荷載變化可能發(fā)生變形、上浮，需對(duì)下洞隧道進(jìn)行有效加固。

（4）下洞盾構(gòu)機(jī)接收完成后，施工車站中板，中板需滿足上洞盾構(gòu)機(jī)接收的空間要求及荷載要求。

（5）盾構(gòu)機(jī)接收施工中若發(fā)生水土滲漏將對(duì) 1 號(hào)線高架及已完成隧道帶來(lái)極不利的影響，需采用針對(duì)性的接收工序及應(yīng)急措施，以保證盾構(gòu)機(jī)的安全接收。

3 施工措施

3.1 既有高架的監(jiān)測(cè)措施

為了實(shí)時(shí)掌握 1 號(hào)線高架的沉降變形情況，本工程對(duì) 1號(hào)線高架軌道結(jié)構(gòu)沉降、軌道幾何（軌距、超高）、橋墩結(jié)構(gòu)水平位移、橋墩結(jié)構(gòu)沉降、橋墩結(jié)構(gòu)傾斜采用人工監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)箱梁垂直位置采用靜力水準(zhǔn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。為提高自動(dòng)化監(jiān)測(cè)精度，本次自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采取了以下措施。

（1）安裝在箱梁北側(cè)側(cè)壁上，避免夏季高溫天氣陽(yáng)光直射和冬季冰雪覆蓋，減少溫度的不利影響，同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度修正。

（2）安裝時(shí)采用減震措施，大幅度減少列車運(yùn)行震動(dòng)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的影響。

（3）由于箱梁與道床軌道變形基本同步，安裝在箱梁側(cè)壁即可反映墩柱、箱梁、軌道基礎(chǔ)的沉降變形。

（4）安裝位置位于線下，對(duì)系統(tǒng)安裝作業(yè)、調(diào)試、維護(hù)工作時(shí)間有利，可隨時(shí)進(jìn)行維修。

3.2 土體加固措施

如果采用三軸攪拌樁進(jìn)行加固，由于高架站廳層影響，則加固區(qū)長(zhǎng)度無(wú)法滿足大于盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)度（9.5 m）的需求。施工時(shí)采用 RJP 工法（Rodin JET Pile Method 大直徑高壓噴射注漿法）樁填補(bǔ)三軸攪拌樁無(wú)法施工的范圍，將加固區(qū)長(zhǎng)度增加至 11.0 m，這樣可在接收端地連墻破除前，于盾構(gòu)機(jī)后部進(jìn)行二次注漿封堵滲漏水通道，提高了盾構(gòu)機(jī)接收的安全保障。

由于左右線加固區(qū)一同施工完成，左線盾構(gòu)機(jī)接收過(guò)程中會(huì)對(duì)已完成的加固土體造成影響，可能會(huì)引起加固土體裂縫、與地墻膠結(jié)面開(kāi)裂，從而導(dǎo)致右線接收過(guò)程中發(fā)生滲漏水情況。所以左線接收施工過(guò)程中，需要加大管片壁后封閉注漿方量，尤其是管片上半環(huán)的注漿孔位，使水泥漿液能夠充填到加固土體的裂縫內(nèi)，對(duì)土體進(jìn)行二次加固。在右線洞門位置，穿透地連墻打設(shè)若干注漿孔進(jìn)行水平注漿填充，進(jìn)一步封閉地連墻與加固土體之間的縫隙。

3.3 接收中板的設(shè)計(jì)及監(jiān)測(cè)

本次右線盾構(gòu)機(jī)選擇在車站中板上進(jìn)行接收，相較于搭設(shè)臨時(shí)接收平臺(tái)的方式，中板接收能夠節(jié)約成本并縮減工期，但需要解決好以下問(wèn)題。

（1）中板需下沉設(shè)置，中板頂與洞圈底的高差需滿足盾構(gòu)機(jī)接收基座的放置要求，一般≥50 cm。

（2）中板需有足夠的承載力，本工程中板厚度增加至80 cm，設(shè)計(jì)荷載為 80.0 kPa。為使中板均勻受力，本次右線接收基座下鋪設(shè)了 4 塊 3 cm 厚 2.2 m×6.0 m 的鋼板，并將鋼板電焊連接形成整體，鋼板與中板之間用黃沙找平。盾構(gòu)機(jī)、基座、鋼板自重及其他臨時(shí)荷載總和按照 350 t 考慮，實(shí)際荷載為 66.3 kPa＜80.0 kPa。

（3）為進(jìn)一步減小中板變形，可在盾構(gòu)機(jī)接收完成吊裝拆除之后再拆除中板下部模板排架。盾構(gòu)機(jī)接收過(guò)程中，在中板底部進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，變形過(guò)大時(shí)及時(shí)在中板下部加設(shè)支撐。

3.4 下洞隧道加固措施

上洞隧道接收過(guò)程中，為減小下洞隧道的變形與位移，在已完成的下洞左線隧道內(nèi)架設(shè)鋼支架。鋼支架連接型鋼采用型鋼工 18，為便于安裝，每節(jié)長(zhǎng) 6 m，鋼支架與管片間設(shè)緩沖材料，固定于鋼支架上，采用丁腈軟木橡膠，寬 140 mm、厚 10 mm。每環(huán)型鋼腰部拼裝節(jié)點(diǎn)設(shè) 1個(gè)扁千斤頂（YDC100-100），與型鋼端板有效固定并做好限位措施。型鋼拼裝完成后，通過(guò)千斤頂施加型鋼軸力，使得型鋼（通過(guò)緩沖材料）與管片緊密接觸，環(huán)、縱向鋼支架安裝時(shí)均應(yīng)避開(kāi)管片注漿孔。Ⅰ 型鋼支架與 Ⅱ 型鋼支架縱向交錯(cuò)布置(Ⅰ 型和 Ⅱ 型千斤頂安裝位置不同)，每環(huán)管片設(shè)置 2 道鋼支架（管片中心對(duì)稱布置），每道環(huán)縫設(shè)置 1 道鋼支架。并對(duì)左線隧道進(jìn)行垂直位移及收斂監(jiān)測(cè)，若變形較大時(shí)可在隧道內(nèi)增加支撐。

3.5 盾構(gòu)機(jī)接收工序及應(yīng)急措施

為將接收過(guò)程中滲漏水的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，本工程左右線盾構(gòu)機(jī)均采用三次接收工藝，以左線為例進(jìn)行介紹。

第一次接收為盾構(gòu)機(jī)完成加固土掘進(jìn)，刀盤靠至地墻，在盾尾后部通過(guò)管片進(jìn)行封閉注漿，漿液可采用水泥漿或雙液漿。漿液凝固后，在管片未注漿的注漿孔及洞門位置進(jìn)行探水，無(wú)滲漏時(shí)可進(jìn)行洞門鑿除。

第二次接收盾尾位于加固區(qū)約二分之一的位置，用圓弧鋼板焊接盾構(gòu)機(jī)外殼及洞圈進(jìn)行封閉，并在盾尾后部通過(guò)管片進(jìn)行封閉注漿。漿液凝結(jié)后，在管片未注漿的注漿孔及圓弧鋼板球閥處進(jìn)行探水，無(wú)滲漏恢復(fù)推進(jìn)。

第三次接收盾尾剛剛通過(guò)地墻與加固土體接縫位置，用圓弧鋼板焊接盾構(gòu)機(jī)外殼及洞圈進(jìn)行封閉，并在盾尾后部通過(guò)管片進(jìn)行封閉注漿，如圖 3 所示。漿液凝結(jié)后，在管片未注漿的注漿孔及圓弧鋼板球閥處進(jìn)行探水，無(wú)滲漏完成后續(xù)接收施工。

圖 3 三次接收示意圖

接收過(guò)程中的應(yīng)急措施主要為應(yīng)急降水和應(yīng)急注漿兩種。本工程盾構(gòu)機(jī)接收前在接收區(qū)域兩側(cè)共打設(shè) 6 口應(yīng)急降水井，在洞門位置出現(xiàn)大量滲漏水時(shí)可進(jìn)行應(yīng)急降水。應(yīng)急注漿可在盾尾后部管片、盾構(gòu)機(jī)徑向注漿孔、地表預(yù)留垂直注漿孔、車站結(jié)構(gòu)預(yù)留水平注漿孔等位置進(jìn)行，可使用水泥-水玻璃雙液漿或聚氨酯，根據(jù)滲漏發(fā)生的時(shí)間及程度選擇最合理有效的注漿位置及漿液種類。重疊隧道上洞接收過(guò)程中若發(fā)生滲漏情況可在下洞隧道利用相應(yīng)位置管片上部注漿孔進(jìn)行深孔注漿封堵，這是常規(guī)形式隧道不具備的便利應(yīng)急注漿條件。

4 實(shí)施效果

按照上述的施工技術(shù)措施，本工程左、右線隧道接收施工順利完成，未發(fā)生滲漏水情況，左線隧道變形、車站中板變形、1 號(hào)線高架站的變形與位移均控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。在保障 1 號(hào)線安全運(yùn)營(yíng)的前提下完成了重疊隧道盾構(gòu)機(jī)接收施工，施工效果達(dá)到預(yù)期，具體情況如表 1 所示。

5 結(jié) 語(yǔ)

臨近地鐵高架的重疊隧道盾構(gòu)機(jī)接收施工需要兼顧對(duì)既有高架線路的保護(hù)、上下洞隧道接收施工相互影響以及既有高架對(duì)盾構(gòu)機(jī)接收施工限制等問(wèn)題。選擇可靠的土體加固形式、上洞隧道接收形式，是保障盾構(gòu)機(jī)安全接收的前提。細(xì)化接收施工工序，做好封閉注漿及滲水檢驗(yàn)是盾構(gòu)機(jī)接收風(fēng)險(xiǎn)控制的關(guān)鍵；同時(shí)做好既有線路的監(jiān)測(cè)以及各類應(yīng)急措施，根據(jù)監(jiān)測(cè)情況及現(xiàn)場(chǎng)變化進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)。