盾构下穿既有地铁线路施工控制

张建忠 董志成

中国建筑第八工程局有限公司轨道交通建设有限公司

盾构下穿既有地铁线路施工控制

张建忠 董志成

中国建筑第八工程局有限公司轨道交通建设有限公司

随着地铁建设的快速发展，盾构下穿既有运营地铁技术广泛应用，确保既有线路正常运营以及盾构安全顺利穿越变得尤为重要。本文结合深圳地铁9号线西延线科技城站～红树湾站区间盾构下穿既有运营线路2号线的成功经验，对盾构施工过程中的控制措施进行探讨分析。

盾构；下穿；既有线路；施工措施

1 工程概况

深圳地铁9号线西延线科技城站～红树湾站区间，采用Ф6280mm盾构机进行施工，成环隧道外径Φ6.0m，内径Φ5.4m。

左线628～638环下穿2号线右线(604-614环)， 640～650环下穿2号线左线(598-608环)，最小垂直间距为1.895m。穿越位置位于沙河高尔夫球场范围。

图1-2 穿越地段线路平面图

盾构下穿2号线处地质情况如下：＜1-1＞素填土、＜2-1＞淤泥质粘土、＜3-5＞砾砂、＜6-2＞硬塑状砾质粘性土、＜12-1＞全风化花岗岩、＜12-2-1＞强风化花岗岩。

图1-3 穿越地段地质纵剖面图

2 工程重难点

(1)施工距离近，从2号线既有运营隧道下方穿越，最小垂直距离约1.895m。

(2)地质条件较为复杂，存在基岩突起，典型上软下硬地层。且以前2号线、11号线施工均在此处出现地表沉降问题。

(3)地面为沙河高尔夫球场，该球场地面为砂层填土，透水量非常大，地表松软且不稳定。

3 施工措施

3.1 穿越前的准备工作

根据前期施工总结出来的经验数值，在穿越2号线区域严格按照技术交底内容进行施工，技术交底内容应该包括：推力范围，土压控制范围，每环出土量，每环注浆量，泡沫添加比例，刀盘转速及扭矩控制范围等关键参数。

3.2 下穿2号线掘进措施

(1)推进速度控制

盾构推进时通过设定推进速度，调整盾构机的排土量来实现土压平衡，控制地层压力与土仓压力的差值在一定范围，将土仓压力波动控制在最小幅度，以控制地面沉降。

左右线盾构距2号线成型隧道较近，加强地面监测频率，根据地面沉降等各种反映出的变化，不断地调整优化推进参数。

盾构机推进时速度不宜过快，设定为30mm/min左右，通过控制土仓内土压力，保证地层压力与土仓压力的差值在一定范围，将土仓压力波动控制在最小幅度，以控制地面沉降。为防止滚刀磨损严重，扭矩应保持在1000～1200KN.m，刀盘转速设置在1.2r/min。

(2)土压力控制

土压升高或降低对2号线成型隧道都是不利的，土压力要保持均匀性，防止忽高忽低。同时土压的控制要和地面监测密切配合，便于技术部门及时调整土压力控制参数。

(3)严格控制出渣量，根据实际情况动态调整掘进参数，严格控制出土量，尽量保持欠挖的状态，同时需密切注意地表沉降、隆起情况。

3.3 注浆措施

在施工过程中，采用同步注浆、基底反压注浆及顶部土体应力补偿注浆相结合的综合措施，以使隧道穿越阶段及其工后的沉降控制取得预期效果。在饱和软土地层中，盾构同步注浆材料建议优先采用高稠度(小于9 cm) 和高密度(大于1.8)、小收缩率的浆液。

当穿越施工的工后沉降不稳定时，须采取壁后二次补浆，并根据设计要求，采用恰当的注浆工艺、材料及工序，应遵循多点、少量、多次、均匀的循序渐进原则，并根据隧道沉降监测数据，适时调整注浆量和注浆时间间隔，以确保后续沉降的稳定。

3.4 监测措施

在整个施工过程中不但要采取更为严格而科学的施工方法，而且需要采用高精度、自动化的隧道监测设备监控隧道变形，以即时的隧道变形数据为施工指导，精心组织，精心施工，方能使穿越获得成功。

(1)地面监测

区间施工监测，每天监测两次，每天出一份监测报告

(2)自动化监测

9号线西延线区间盾构下穿2号线隧道施工过程中，为确保2号线成型隧道稳定，对盾构施工过程加强自动化监测手段，在2号线成型隧道内布设监测断面，布设原则为侧穿段隧道间距9m范围内，每5m布设一个监测断面；重叠段每5m布设一个监测断面；穿出段隧道间距20m范围内，每10m布设一个监测断面。

4 总结

科红区间左线盾构历时5天盾尾脱离2号线左线，顺利下穿2号线。2号线自动化监测、地面沉降监测，各监测点无异常测值，巡视未发现异常信息。

通过精心施工，合理设定目标土压力值，严格控制出土量，仔细调整控制盾构姿态，均衡施工，采用同步注浆，二次注浆，加强变形监测，采用信息化施工等综合技术措施可以控制并将盾构法施工对土体的扰动降低到最小。通过以上措施，造就了本次盾构成功下穿既有运营线路。为后续相似工程起到一定的借鉴意义。