盾构隧道穿越建筑物安全性评估及控制措施

2018-06-09夏英志

设备管理与维修 2018年6期

夏英志

（中铁十九局集团轨道交通工程有限公司，河北石家庄 050000）

1 盾构隧道穿越建筑物的施工方法及流程

（1）应先做好对建筑物及相关管线的调查工作，做好相关施工参数总结，根据实际情况制定好方案布设后开始进行施工。在施工中应做好施工现场的管理工作，对相应的地面预埋注浆管及地面预加固做好步骤划分。

（2）在通过盾构隧道下穿电力隧道及污水管线，来对管片增设一定的注浆孔、预埋注浆管时应结合实际地质掘进情况，选择合适时机对隧道周边一定范围地层进行注浆加固；对盾构隧道下穿建筑进行布置、注浆量、注浆压力等注浆参数的设定，要结合现场条件和周边环境进行一定的试验确定，并将加固后地层均质性、自稳性、抗压强度等进行一定的测评，以保证达到合格标准。

（3）盾构隧道侧穿建筑物应对施工有影响的建筑物基础周围土体进行预注浆加固工艺，使盾构通过后根据监控测量的结果决定是否进行一定的跟踪注浆，结合现场条件和周边环境进行一定的试验确定，加固后的地层应具有良好的均质性、稳定性和抗压强度。盾构隧道穿越建筑物时，应从穿越角度、位置进行一定的方案预设，选择建筑与隧道周边一定范围进行地层注浆加固。施工流程如图1所示。

图1 盾构隧道穿越建筑物施工流程

2 盾构隧道穿越建筑物的安全性影响评估

（1）了解所穿建筑的结构工艺及所建年代，对所用设备质量进行检验，结合当地区域环境对周边地层压力进行测试记录。

（2）确定注浆工艺及注浆参数的设定，注意盾构机在推进过程中，除排除动身断面土体外，还应对土体损失，如超挖、纠偏等运动通过同步注浆以获得平衡补偿，在推进过程中要做好对注浆量的控制。

（3）保证所穿越建筑的稳定，在不良地质应采用二次打孔注浆的方法来达到预期加固目标，使所穿越建筑物安全性得以提升。

（4）做好盾构姿态的控制，目前盾构隧道穿越建筑物时会造成盾体上方地表沉降等，而严重影响隧道的成形质量，因此应做好对盾构姿态的控制，使盾构掘进过程中线形情况按一定距离更换检测站，使盾构隧道在不会遭受外部因素影响的前提下得以正常进行。

（5）对施工监控检查巡视的不重视是影响盾构速调穿建筑物安全性能评估的关键。在穿越过程中，相关人员忽视了对地标建筑的巡视，如对出现裂缝、灰饼开裂等情况的忽视，都对盾构隧道穿越建筑物安全性能造成了实质性的不良影响。

（6）对盾构隧道穿越建筑安全性能影响评估，应秉持时刻检测预警的程序设定，做到施工过程中分区、分级、分阶段的原则进行监控，按照变化速率做好对应的预案标准建立等工作。当建筑及工程出现检测数值异常时，应通过检查基准点、控制点、测点是否存在松动或破坏，进行第一时间的检查和解决预案；并对仪器、检测方法及计算过程经过复测与第三方检测校核无误后，再做出对应的安全性能评估工作。

3 盾构隧道穿越建筑物安全性分析

（1）盾构隧道对下穿建筑进行安全性风险测评，应先以盾构隧道结构与建筑桩基最小静距2.5 m进行，通过管片配筋适当加强所穿越建筑以及对地面袖阀管进行一定的注浆加固，将建筑桩基基础的沉降差控制在30 mm内，以此确保所穿越建筑的安全性。

（2）盾构区间隧道下穿电力隧道时，应做到隧道结构竖向静距0.59 m，利用管片配筋做适当的加强作业对电力隧道修筑时，预留地铁下穿条件，控制盾构及相关掘进参数，其中累计沉降值应控制在（10～30）mm，沉降变化速率2 mm/d，差异沉降在0.25%Lg(Lg管节长度)。

（3）在盾构隧道侧穿建筑物时应将区间结构与筏板基础底竖向距离控制在5 m，水平最小距离＜7.5 m，利用管片配筋做适当的加强作业，将洞内管片注浆孔注浆加固，调试好盾构机相关掘进参数，累计沉降应控制在（10～30）mm，沉降变化速率控制在2 mm/d，差异沉降仍控制在0.25%Lg。

（4）对下穿立交隧道时，应对区间结构与立交隧道围护桩进行静距2.5 m的设定，通过管片配筋进行加强措施，将洞内管片注浆孔注浆加固，控制好盾构机相关掘进参数，对主干道检测数据控制值可按沉降累计控制值（10～20）mm进行对应标准控制，变化速率为3 mm/d。以上即关于盾构隧道所穿越建筑物安全性分析。其中控制盾构掘进，调整土量或设定涂料调整推进使盾构掘进土压平衡控制程序，如图2所示。

图2 盾构掘进土压平衡控制程序

4 盾构隧道穿越建筑物控制措施

（1）组织管理措施，成立以项目经理为主导的盾构隧道穿越建筑物领导小组，对所穿建筑物进行全面的管控，在进行正式穿越作业时，严格按照临高现场带班制度、施工参数会签制度及检测结果会签制度进行。每天早上7:30分召开施工现场及轨道公司相关监管部、监理及第三地方检测单位工作碰头会，将每天施工情况和检测结果进行详细总结与分析，在确保所穿越工程达到全方位监管下，对所发生的任何意外情况能够做到第一时间的预案处理，保证施工质量，避免施工进度受阻的状况发生。

（2）做好人员配备。施工过程中应配备经验丰富的管理、技术、操作、现场施工和特种作业人员，在穿越过程中由项目总工程师负责，并做好施工技术管理和工序组织安排；在穿越建筑物前对所有管理、施工及操作人员做好标准规范和安全培训等工作，确保每一道工序都有对应实施流程和设计控制要点，将沟通和汇报程序进行框架划分，对施工平面图、检测平面图以及地址纵断面图均应做好记录检测，将值班通讯录在操作室与监控室内张贴并进行工作跟进检查。

（3）做好物资保障工作。在穿越建筑物施工前和施工中，要对所需物资设备进行全面盘点和及时补充，确保管片、注浆材料、机械设备、领料配件满足在穿越期间的需求。同时还应做好应急抢险物资的储备工作，将这类物资进行单独存放，保证发生险情时能在第一时间起用。

（4）做好通信工作，确保信息通畅。需配备程控电话，在盾构井口、电车上配备电台等，以确保隧道内外能随时取得联系，同时还应做好盾构井口视频数据的连接，使各项推进参数及施工组织在24 h内得到监控与管理，确保盾构隧道所穿建筑的全面控制，使意外事故发生几率进一步得到减低。

（5）建立应急组织及体系程序。应急组织流程如图3所示。