地鐵車站近距離上穿既有線區(qū)間的施工分析.doc

地鐵車站近距離上穿既有線區(qū)間的施工分析 摘 要：近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高，城市建設(shè)速度逐步加快，城市軌道交通愈加健全，給人們的出行帶來極大的便利。但是在軌道交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，經(jīng)常遇到很多節(jié)點(diǎn)車站，項(xiàng)目建設(shè)并不是同時進(jìn)行的，因此既有區(qū)間和車站與新建車站必然會存在相互穿越的問題。由于城市建設(shè)速度較快，交通規(guī)劃不固定，很可能沒有為新建工程預(yù)留接口，即使有預(yù)留接口也可能不符合工程需求，因此新建車站與既有線區(qū)間的穿越施工存在很大困難，必須采取相關(guān)的施工措施，保證新建車站施工對既有線的影響盡可能小。本文將就地鐵車站近距離上穿既有線區(qū)間的施工展開探討。 關(guān)鍵詞：地鐵車站；既有線；上穿施工 中圖分類號：U231.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 本文將以某地鐵站為例，說明地鐵車站近距離上穿既有線區(qū)間的施工設(shè)計(jì)和施工方法。針對不同情況選擇恰當(dāng)?shù)氖┕し椒?，輔以可靠的施工措施，按照正確的施工步驟開展項(xiàng)目施工，用現(xiàn)今的測量監(jiān)控手段，盡量減少新建地鐵車站對既有車站和線路的影響，保證地鐵線路的安全運(yùn)營。 1 地鐵車站近距離穿越既有線區(qū)間施工技術(shù) 既有線與新建地鐵車站根據(jù)位置關(guān)系的不同可以分為三種形式，即旁穿、下穿和上穿，其中難度最大的是下穿既有線施工。諸如施工方法、施工場所地質(zhì)條件、既有線和新建結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系等因素，將會決定新建結(jié)構(gòu)對既有線的影響強(qiáng)度。新建結(jié)構(gòu)開始施工后，地鐵車站隧道應(yīng)力會隨之產(chǎn)生變化，隧道的土體會變形，受到破壞，隨著施工的進(jìn)行，隧道周圍受到的影響也逐漸擴(kuò)大，逐漸傳遞到既有線和地表，引起地層沉降、變形等問題。在不同的施工階段，不同的施工技術(shù)、控制技術(shù)，對既有線造成的影響也不同。目前應(yīng)用較多的施工技術(shù)主要有以下幾種： 1.1 盾構(gòu)法。采用這種施工技術(shù)，能夠盡量減小施工對其他設(shè)施的影響。目前盾構(gòu)法逐漸普及，因?yàn)檫@種施工方法相對于其他方法，帶來的施工風(fēng)險(xiǎn)更小。盾構(gòu)法施工技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）施工效率較高，盾構(gòu)法施工日進(jìn)尺能夠達(dá)到15m甚至20m以上，施工周期不長，對既有線的影響較??；（2）不需要降水，既有線不會受到降水施工的影響；（3）盾構(gòu)法施工一般對周邊設(shè)施和地層擾動較小，既有線受到的影響也不大。施工要盡量減小既有線受到的變形影響，如果采用盾構(gòu)法施工，還要提前對既有線周邊土體進(jìn)行加固，這樣盾構(gòu)法施工就基本不會造成線路變形，既有線運(yùn)營受到的影響也較小。如果新建地鐵車站穿越地面線或者高架，可以先采用深孔注漿、旋噴樁等措施，加固既有線周邊地層，例如某地鐵站穿越13號線就采用了WSS注漿技術(shù)進(jìn)行加固；如果新建地鐵站穿越地下線或者下穿施工，可以采用二次注漿、同步注漿、控制盾構(gòu)推進(jìn)速度和推進(jìn)力等洞內(nèi)措施，對既有線的影響較小。 1.2 注漿和淺埋暗挖法。如果施工場所圍巖條件較好，那么可以采用注漿法和淺埋暗挖相結(jié)合的施工方法，這是一項(xiàng)比較成熟的施工技術(shù)，在眾多地鐵車站建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，注漿方法有很多種，例如深孔注漿、大管棚注漿等，注漿法和淺埋暗挖相結(jié)合的施工方法有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）靈活性較強(qiáng)，可以與周邊結(jié)構(gòu)施工很好的銜接在一起；（2）對既有線的變形影響較小，可以緊鄰既有線開展施工；（3）斷面隧道施工大多可以采用這種方法，為了減小周圍地層受到施工的擾動，大斷面可以分為幾個小斷面分開施工，既有線受到的影響較?。唬?）可以配合使用注漿、管棚等技術(shù)，對既有線和隧道進(jìn)行加固，可以削弱地層變形，減小對既有線的影響。對于地鐵車站隧道來說，如果斷面較小，并且和既有線結(jié)構(gòu)距離非常近時，可以采用初支結(jié)構(gòu)背后及時注漿的方法；如果斷面較小且和既有線結(jié)構(gòu)距離較近時，可以采用背后回填注漿、袖閥式注漿等方法；如果隧道斷面較大，那么可以采用背后回填注漿、大管棚跟蹤注漿等方法。 2 地鐵車站近距離上穿既有線區(qū)間施工分析 下面將以某新建地鐵車站為例，分析地鐵車站近距離上穿既有線區(qū)間的具體施工措施。 2.1 工程概況。某新建地鐵車站位于十字路口東側(cè)，走向?yàn)槟媳弊呦?，車站長約224m，寬約23.2m，車站分為三段結(jié)構(gòu)，為北段、南段和中間段，施工采用的技術(shù)為淺埋暗挖法。新建車站地面覆土層到洞頂?shù)拈L度為4m左右，為淺埋結(jié)構(gòu)，圍巖穩(wěn)定性不好，土層主要有雜填土、粉土、粉質(zhì)粘土、細(xì)粉砂、圓礫卵石等，既有線區(qū)間和新建結(jié)構(gòu)距離為0.54m，在施工期間要求既有線正常運(yùn)行，因此施工存在一定難度。 2.2 暗挖段施工措施。新建車站需要穿越既有線區(qū)間，控制街道沉降，保證安全施工和既有線的正常運(yùn)營，這是此次施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。新建地鐵車站結(jié)構(gòu)和既有線區(qū)間結(jié)構(gòu)距離0.54m，新建地鐵車站會引起既有線軌道和結(jié)構(gòu)變形，影響列車的正常運(yùn)行。目前既有線結(jié)構(gòu)存在深度200mm、長約0.5mm的縱向裂縫，因此施工要做好變形控制，防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)張，影響既有線的安全運(yùn)行。要盡量保證既有線區(qū)間受到新建地鐵車站施工的影響最小，可以從以下幾個方面著手：嚴(yán)格控制注漿施工，開挖時間盡可能短，保證支護(hù)強(qiáng)度做好支護(hù)工作，監(jiān)測測量頻率要高；為了保證隧道的穩(wěn)定性，要盡量減小縱向拆除墻壁的長度，減小拆除墻壁帶來的施工風(fēng)險(xiǎn)；采用大管棚超前支護(hù)方法，使用機(jī)械設(shè)備將直徑為0.325m、厚度為12mm的鋼管夯入隧道頂中，起到足夠的支撐作用；既有線兩側(cè)和結(jié)構(gòu)底板可以采取注漿的方式加固，除了注漿加固外，還要設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿，設(shè)置位置一般為底層導(dǎo)洞中，這樣能夠增加土層的壓力，防止既有線區(qū)間出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上浮的現(xiàn)象；實(shí)時監(jiān)測施工過程，勤測量，還可以運(yùn)用遠(yuǎn)程無線自動化技術(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，可以實(shí)現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)測控制；上穿施工100m范圍內(nèi)，對既有線區(qū)間的裂縫，要使用特殊材料修補(bǔ)，在施工前修補(bǔ)一半，竣工后修補(bǔ)另一半。 2.3 施工方案和工藝。針對此項(xiàng)工程，我們采用CRD方法，由南向北開展施工。既有線隧道拱頂使用直徑為325mm的管幕；將隧道斷面分為六個小斷面開展施工，先在右邊的車洞進(jìn)行施工再施工左洞；既有線拱頂上部和隧道兩側(cè)需要使用注漿加固；按照梅花形設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿，控制錨桿拉力，防止土體壓力過大；每次只能施工一個導(dǎo)洞，導(dǎo)洞穿越隧道后才能開展下一導(dǎo)洞的施工；全天候監(jiān)控既有線的裂縫、水