田闖

摘要：盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工是一項復(fù)雜的工程，適用于對已有線路的盾構(gòu)隧道下穿施工，整個工程對施工環(huán)境的要求較高。本文主要討論南寧地鐵三號線中的金湖廣場站至埌西站區(qū)間的盾構(gòu)隧道下穿施工工程，其中，對盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工的參數(shù)問題做了基本的討論，對具體參數(shù)的調(diào)整和修正進(jìn)行了分析。此外，對盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工工程中的監(jiān)測問題也進(jìn)行了詳細(xì)的論述和說明。工程滿足運(yùn)營要求，完工后對已有線路影響較小，希望本文能為類似工程提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】盾構(gòu)隧道；下穿；掘進(jìn)參數(shù)；現(xiàn)場監(jiān)測；沉降

1.工程概況

南寧市位于廣西中南部，南寧地鐵三號線由西北至東南橫穿南寧市，其中金湖廣場站～埌西站區(qū)間隧道設(shè)計起訖里程為DK17+318.09～DK17+892.80，路線長度約585.61m，為單向坡，最大縱坡為26.99‰，最小曲線半徑為R=300m，隧道埋深為8.4m～22.4m，采用泥水平衡式盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)管片外徑6m，內(nèi)徑5.4m，管片厚0.3m。該區(qū)間隧道周邊環(huán)境及水文地質(zhì)情況極為復(fù)雜，近距離側(cè)穿多棟高大建筑物，與既有運(yùn)營1號線南湖廣場站～金湖廣場站區(qū)間隧道最小垂直間距僅為5.7m，距金湖東地道最小垂直間距為14.8m，隧道右線與金湖南地下商場水平距離為4.5m，垂直距離為14.5m。

2.盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工與參數(shù)控制

2.1 施工方案

施工機(jī)器主要采用海瑞克泥水盾構(gòu)機(jī)，修建地下通道工程時，盾構(gòu)機(jī)可以工作的最遠(yuǎn)標(biāo)準(zhǔn)是7.03m，能夠工作的速度是1.5mm/s，機(jī)器的牽引力是35641kN，實(shí)現(xiàn)最大化扭矩是4523kN.m。盾構(gòu)機(jī)具體從埌西站始發(fā)，其中下穿1號線運(yùn)營隧道，盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)至金湖廣場站以后接收解體吊出。施工過程中應(yīng)注意以下事項：

（1）在盾構(gòu)機(jī)下穿之前，應(yīng)該組織專業(yè)人員對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行較為細(xì)致的維護(hù)和修檢，能夠保證機(jī)器在下穿過程中工作正常，使機(jī)器可以安全無誤進(jìn)行下穿作業(yè)。

（2）機(jī)器進(jìn)入下穿段之前，應(yīng)設(shè)置前100m為試驗段，以此獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，調(diào)整機(jī)器參數(shù)。

（3）機(jī)器進(jìn)入預(yù)定下穿段后，不應(yīng)急于施工，應(yīng)提前劃分成無障礙區(qū)、風(fēng)險與無障礙區(qū)交界帶、風(fēng)險區(qū)以及危險區(qū)等幾個區(qū)域，還要在每個區(qū)域安排一些專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行作業(yè)。在進(jìn)行下穿作業(yè)中，必須謹(jǐn)慎的控制機(jī)器進(jìn)行作業(yè)的參數(shù)等各項指標(biāo)，加強(qiáng)對技術(shù)人員的培訓(xùn)與管理，使機(jī)器能夠平穩(wěn)安全的穿過預(yù)定下穿段。

（4）施工過程中，除了要密切關(guān)注機(jī)器的參數(shù)變化，在地表和1號線相關(guān)隧道，也要著重部署檢測系統(tǒng)，按照數(shù)據(jù)所提供的信息，及時調(diào)整機(jī)器的各種相關(guān)數(shù)據(jù)，使工程能夠順利地進(jìn)行下去，做到信息化施工。

2.2 監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)

盾構(gòu)下穿施工難度較大，工程復(fù)雜，施工過程中應(yīng)密切關(guān)注沉降監(jiān)測相關(guān)事項。自動化監(jiān)測項目的使用數(shù)據(jù)是：結(jié)構(gòu)豎向位移累計控制值、結(jié)構(gòu)水平位移累計控制值、結(jié)構(gòu)收斂累計控制值、管片底部豎向位移累計控制值均為±6mm，隧道管片結(jié)構(gòu)差異沉降的累計控制值為3mm。人工復(fù)核項目的標(biāo)準(zhǔn)值為：軌面豎向位移累計控制值、道床豎向位移累計控制值為±6mm。關(guān)于預(yù)警指標(biāo)等級，最終確定預(yù)警值要求如下表所示。

2.3 盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制

盾構(gòu)機(jī)在下穿作業(yè)時應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行施工參數(shù)的控制，根據(jù)南寧市地鐵3號線的地質(zhì)勘察報告可知，金湖廣場站至埌西站區(qū)間，部分區(qū)域泥質(zhì)粉砂巖層厚度增加，這使得此項工程在機(jī)器進(jìn)行下穿作業(yè)時面對復(fù)雜的地形更加難以深入施工。除此之外，軌道交通1號線的地表預(yù)加固效果十分不理想，這不但大幅度的增加了工程的預(yù)期難度，而且使施工的風(fēng)險也大為增加。因此為了保證金湖廣場站至埌西站區(qū)間的盾構(gòu)隧道可以安全地、便捷地和軌道交通1號線的重疊區(qū)域進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換，施工人員在施工過程中將區(qū)間的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)做了調(diào)整，又按照當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)狀況以及地殼運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行合理的調(diào)整。同時，針對盾構(gòu)隧道所具有的一些缺陷也進(jìn)行了調(diào)整，將機(jī)器的掘進(jìn)速度大大縮小，其實(shí)是為了確保盾構(gòu)順利掘進(jìn)和當(dāng)前線路的安全。

3.現(xiàn)場監(jiān)測分析

3.1 監(jiān)測點(diǎn)布置

南寧地鐵3號線金湖廣場站至埌西站區(qū)間，按照提前制定的1號線監(jiān)測方案，在地鐵1號線南湖站至金湖廣場站區(qū)間進(jìn)行自動監(jiān)測。此區(qū)間監(jiān)測點(diǎn)共計監(jiān)測斷面28個，其中在車站內(nèi)部部署監(jiān)測斷面5個，每個斷面2個測點(diǎn)，站內(nèi)公10個監(jiān)測點(diǎn)。

3.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

根據(jù)既有的監(jiān)測斷面沉降監(jiān)測分析，地鐵3號線金湖廣場站至埌西站區(qū)間左線的盾構(gòu)管片施工到距離1號線右線約5m時，3號線拼裝的管片開始對1號線的右線產(chǎn)生影響。直至完成相關(guān)隧道的管片拼裝，盾構(gòu)機(jī)盾尾遠(yuǎn)離1號線右線以后，隨著注漿等措施的不斷實(shí)施，沉降量才開始下降，最后趨于平穩(wěn)。此外，左線盾構(gòu)管片施工到距離1號線左線約5m時，開始對1號線左線產(chǎn)生略微影響，隨著盾構(gòu)掘進(jìn)，沉降累計量緩慢增大，直至拼裝完成后，隨著同步注漿、二次注漿等措施實(shí)施，累計沉降量開始回升。從各方的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析可知，地鐵1號線在3號線施工過程中，位移累計值小于3mm，位移數(shù)值基本上滿足控制標(biāo)準(zhǔn)值要求。此外，在如此復(fù)雜的施工條件下，所能影響1號線的管片，兩側(cè)各約為15片，這樣還是在安全的基數(shù)之內(nèi)。針對盾構(gòu)隧道施工所產(chǎn)生的負(fù)面影響，及其與軌道交通1號線所交叉區(qū)域線路的沉降，究其原因是因為機(jī)器在工作中，長時間的作業(yè)致使盾尾脫出，只能由盾構(gòu)機(jī)的表面去承受泥土和石頭，這些泥土和石頭朝著盾構(gòu)機(jī)的尾部進(jìn)行不斷的擠壓，致使盾構(gòu)機(jī)的表面發(fā)生變形，從而使壓力得以釋放出去。這一區(qū)域的地表沉降受到了許多因素的影響，主要包括以下幾個方面：注漿的材料、注漿時間的長短、注漿的氣壓承受能力以及注漿的數(shù)量等。所以，當(dāng)下穿作業(yè)遇到既有的路線時，為避免地表的沉降，必須確保注漿的同時性以及二次注漿的時間選定，并且還要注意到注漿壓力的監(jiān)督檢測，注漿的數(shù)量也要持續(xù)跟進(jìn)。

4.結(jié)束語

綜上所述，在盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工過程中，盾構(gòu)參數(shù)不應(yīng)該一成不變，而應(yīng)該根據(jù)具體地層環(huán)境的變化而做出相應(yīng)的調(diào)整，以此確保盾構(gòu)在具體施工過程中能夠順利掘進(jìn)，從而保證施工路線和已有路線的安全。此次的盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工，滿足運(yùn)營安全要求，而且施工結(jié)束后，對已有的線路沉降影響較小，希望能為類似的工程提供參考和借鑒。

【參考文獻(xiàn)】

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