黄土地区暗挖隧道下穿国铁线路的施工技术

2019-07-01范慧峰

城市建筑空间 2019年5期

范慧峰

（中铁十六局集团地铁工程有限公司，北京 100018）

1 暗挖隧道施工控制与防护

1.1 暗挖隧道施工控制

1）隧道施工准备措施暗挖隧道下穿铁路线路施工难度大、要求高，需提前做好相关调查、协商工作，具体措施如下:①对下穿段铁路路基进行结构调查、排查，评估既有铁路的健康状态；②应与铁路运输单位、铁路管养单位做好协调工作，构建统一的协调管理与应急机制，落实各项安全防护措施；③编制完善的施工组织设计与施工方案、应急预案等，并报相关主管部门评审批复。

2）隧道施工控制措施 ①围岩稳定性控制暗挖隧道下穿铁路线路施工时，需重视超前预报工作，全面掌握掌子面前方围岩情况；按设计要求施作管棚、超前小导管等预支护工作，保证掌子面安全；严格控制开挖进尺，及时施作钢拱架、锚杆等，喷早强混凝土，实现快速封闭成环，保证围岩安全；②地下水控制根据隧道情况合理选择堵水措施，如注浆施工等；落实地表排查，设排水沟，减少铁路范围下渗水量；③信息化施工控制严格遵循“动态设计、信息化施工”原则，落实监控量测工作，建议将围岩变形量、钢架内外力的量测纳入必测项目，严格控制沉降量，保证开挖施工的安全及铁路运营的稳定。

1.2 铁路防护安全措施

1）线路防护方案根据沉降控制标准制定线路安全控制方案，根据沉降趋势合理采用洞内主动支护措施、天窗时间整道措施、路基边坡预加固措施等，切实保证既有线路的运营安全。

2）架设军便梁措施根据暗挖隧道下穿铁路线路作业情况，可在轨道下方架设军便梁，切实降低列车运行对隧道开挖的影响。

3）限速措施根据工程实际施工情况，合理对铁路列车进行限速，降低施工安全风险。

2 黄土地区暗挖隧道下穿国铁线路施工技术

2.1 项目背景

解放桥站～建设街站区间暗挖段西起解放桥站，下穿国铁、轻轨3号线、西解放立交桥，沿解放大路东至区间竖井。区间暗挖段线路右线（左线）起终里程K29+15.743（K29+15.745）—K29+96.945（K29+94.453），区间暗挖段右线长 81.202m，左线长78.708m，其中在区间里程K29+24.072—K29+57.379下穿国铁和轻轨3号线（下穿长度33.352m）（见图1）。

图1 解放桥站～建设街站区间暗挖段下穿铁路和轻轨平面

2.2 周边环境

在左线区间里程 K29+19.072—K29+63.072段（长44.000m）、右线区间里程K29+18.548—K29+62.548段（长44.000m）下穿既有国铁及轻轨3号线，暗挖隧道拱顶与道床顶面距离为15.5～16.5m。

2.3 暗挖隧道下穿国铁线路施工方案

区间暗挖隧道标准断面形式采用马蹄形，横断面开挖尺寸为6 300mm×6 600mm；采用双排小导管对拱顶150°范围进行超前支护；初期支护采用“C20早强网喷混凝土＋钢筋”格栅，格栅间距0.5m；背后回填采用水泥浆液或水泥砂浆注浆。区间下穿国铁段和轻轨3号线的保护区段采用全断面深孔注浆止水加固，注浆范围在开挖轮廓线外2.0m范围内的第4系地层中进行。

2.4 暗挖隧道下穿国铁线路施工技术措施

区间采用上下台阶法开挖，在距离分界里程（左线K29＋63.072、右线K29＋62.548）5m的位置开始进行深孔注浆止水加固，左、右线加固长度各44m。根据隧道中线、高程，确定隧道开挖轮廓线。隧道开挖前，先沿拱部开挖轮廓线打入双排超前小导管，进行超前注浆加固；待超前注浆加固强度达到设计要求后，开挖上部台阶，预留核心土，架设格栅钢架及打设边墙锚管，预埋初支背后注浆管，埋设监测点，复喷混凝土至设计厚度。进行下台阶初期支护施工，使断面初支封闭成环，上、下台阶间距控制在2.5～3.5m。两条隧道分先后顺序开挖，左右线纵向错开15m。

项目采用二重管注浆工艺进行全断面深孔注浆，每一循环注浆长度为13m，开挖10m，保留3m止浆岩盘，第1环设60cm混凝土止浆墙，其他循环必要时考虑设置混凝土止浆墙。钻孔和注浆顺序由内向外采用后退式注浆，同一圈孔间隔施工。

解建区间暗挖段暗挖选用双排超前小导管（拱部150°范围内），外排采用 32mm×3.25mm@300mm小导管超前支护并预注浆加固地层，外插角20°～25°，小导管长L为2.5m，每2榀打设1环。内排也采用 32mm×3.25mm@300mm小导管超前支护并预注浆加固地层，外插角10°～15°，小导管长L为1.8m，每榀打设1环。