張軍榮 中鐵三局集團橋隧工程有限公司,成都 610083
隨著成都地鐵飛速發(fā)展以及加快成網(wǎng)計劃的實施,成都地鐵以天府廣場為中心向著四面八方延伸,環(huán)線包圍的布局模式擴張之后,隨之而來的是不同地鐵線路的交叉施工安全問題。本文以成都軌道交通8號線區(qū)間暗挖下穿成都軌道交通7號線既有線為工程背景,對暗挖隧道近距離穿越既有線地鐵線路控制措施不斷優(yōu)化,各項工作合理安排,配合暗挖隧道注漿加固和嚴密監(jiān)測沉降數(shù)據(jù),通過對監(jiān)測數(shù)值分析探索出一套安全可靠的近距離下穿既有線的施工技術(shù),該技術(shù)具有沉降少、地層穩(wěn)定快的特點。
成都市成都軌道交通8號線殷家林站~高朋大道站區(qū)間隧道下穿7號線,穿越段采用暗挖施工,暗挖段位于神仙樹1號風(fēng)亭組活塞風(fēng)井與高朋大道站南端頭之間,暗挖段與7號線平面呈正交,位于中環(huán)路科園大道段下方,如圖1。本暗挖段工程場地范圍地勢起伏平緩,地貌單元為岷江水系一級階地,高程為498.53~499.08m,平均為498.82m,相對高差0.55m。暗挖隧道拱頂埋深約20m,隧道頂部距離既有7號線區(qū)間隧道約為2.3m。隧道拱頂穿越巖層主要有中密卵石層、密實卵石層,圍巖等級為Ⅵ級。
圖1 暗挖段地質(zhì)剖面圖
結(jié)合本工程具體情況,制定了以下安全控制措施來保障既有線安全控制。
(1)降水措施
降水方案將暗挖區(qū)間等效于1個條形基坑考慮,基坑尺寸為30×50m,通過計算,暗挖區(qū)段布置9口降水井。
(2)洞門及隧道加固
馬頭門大管棚段,拱部120°范圍內(nèi),φ108大管棚,L=10m,環(huán)向間距0.4m;φ42×3.5mm超前小導(dǎo)管,L=2.0m,間距0.4m(環(huán)向)×0.5m(縱向),大管棚與小導(dǎo)管交錯布置。下穿7號線段,拱部120°范圍內(nèi),T76L自進式管棚,L=12m,環(huán)向間距0.4m;φ42×3.5mm超前小導(dǎo)管,L=2.0m,間距0.4m(環(huán)向)×0.5m(縱向),大管棚與小導(dǎo)管交錯布置(圖2、圖3)。其他區(qū)段,拱部120°范圍內(nèi),φ42×3.5mm超前小導(dǎo)管,L=2.0m,間距0.4m(環(huán)向)×0.5m(縱向)。漿液為水泥漿,注漿壓力一般為0.5~2MPa。
圖2 大管棚示意圖
圖3 小導(dǎo)管示意圖
(3)暗挖隧道CRD法施工
圖4 格柵鋼架安裝圖
CRD法是分步開挖、采用人工結(jié)合小型機械開挖的方式,見表1。小型農(nóng)用車運輸至豎井口,垂直提升至地面臨時存土場。鋼架為格柵鋼架,間距0.5m,采用Φ22連接筋,環(huán)向間距1.0m。每榀格柵設(shè)10根Φ42鎖腳錨管,錨管長3m,下傾角45°。中隔壁及臨時仰拱厚0.25m,噴射C25早強砼支護,全斷面沿拱架內(nèi)外側(cè)設(shè)雙層φ8鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格尺寸150mm×150mm,見圖4。
各部開挖支護完畢后,分段拆除臨時仰拱,不拆除中隔壁施做防水層(防水保護層)及二次襯砌,待二襯混凝土達到設(shè)計強度后,拆除中隔壁。
(4)洞內(nèi)管棚加固
下穿既有7號線段區(qū)間隧道采用T76L自進式管棚超前支護,縱向設(shè)置3環(huán),每環(huán)長12m,相鄰兩環(huán)之間水平搭接長度不小于3m,管棚環(huán)向間距400mm,外插角6~8°,可根據(jù)現(xiàn)場實際情況作適當調(diào)整。
(5)壁后回填注漿
壁后注漿:壁后注漿管采用Φ42鋼花管,壁厚3.5mm,制作成小導(dǎo)管型式,管長1m,間距1.0m×1.0m(環(huán)向×縱向),注漿常采用水泥砂漿,其配比為:水灰比=0.5~1.0,灰砂比=1∶2~1∶2.5。
表1 CRD法臨時支護參數(shù)表
隧道監(jiān)測項目為:地表沉降、拱頂下沉、凈空收斂、地下水位。
地表沉降監(jiān)測布置見圖5、圖6。
拱頂下沉、隧道凈空收斂采用隧道收斂計(SWJ-IV)/激光測距儀,拱頂下沉測點與收斂變形測點布置在同一斷面上,測點埋設(shè)時,在隧道拱頂部位埋設(shè)1個帶掛鉤的預(yù)制測點,埋設(shè)深度約15cm,用早強錨固劑固定。
圖5 地表監(jiān)測點布置
圖6 暗挖隧道拱頂下沉測點布置示意圖
(1)水位監(jiān)測
了解降水對周邊地下水位影響情況和檢驗區(qū)間施工中降水效果。地下水位監(jiān)測采用鋼尺水位計。
(2)監(jiān)測控制值及監(jiān)測頻率
表2 監(jiān)測控制值
表3 監(jiān)測頻率
由監(jiān)測數(shù)據(jù)可以得出:暗挖隧道穿越既有線7號線時道床、結(jié)構(gòu)豎向位移在開挖初期沉降速度較大,達到0.5mm/d,累計沉降不到-6mm。10d左右穩(wěn)定。
由監(jiān)測數(shù)據(jù)可以得出:暗挖隧道穿越既有線7號線時結(jié)構(gòu)水平位移向暗挖面移動,累計移動最大值為2mm,平均1.3mm。10d左右穩(wěn)定。
8號線穿越7號線暗挖隧道施工嚴格按照相關(guān)措施進行施工。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,累計沉降在6mm以內(nèi),累計水平位移在2mm以內(nèi),沉降穩(wěn)定時間10d??刂拼胧┬Ч己?,為后續(xù)相同工況的施工提供很好的借鑒作用,為成都地鐵加速成網(wǎng)積累了寶貴的施工管理經(jīng)驗。