浅谈城市道路与地铁施工交叉工程管理

梁新宇

摘要：随着城市建设脚步加快，在建项目多存在施工交叉，厦门作为海湾型城市发展战略实施，岛外翔安区成为城市建设的重点，片区主干路网作为城市管线、地铁的载体，在施工过程中不可避免的存在施工交叉问题。本文主要结合东界路（翔安西路-石厝路）工程与轨道3号线具体的施工案例，从策划阶段对接、设计优化、现场施工管理三方面对东界路全过程管理展开论述，并且提出合理化建议和措施，为城市道路管理提供借鉴和帮助。

Abstract： With the acceleration of urban construction， there are many construction cross-overs in construction projects. As a development strategy for the development of bay-type cities， Xiamen Xiang'an District outside the island has become the focus of urban construction. The main road network of the district is the carrier of urban pipelines and subways and there is inevitably a problem of construction crossover during construction. This paper mainly combines the concrete construction cases of Dongjie Road（Xiang'an West Road-Shicuo Road） and Track No.3， discusses the whole process management of Dongjie Road from three aspects： planning stage docking， design optimization and on-site construction management， and puts forward rationalization suggestions and measures to provide reference and help for urban road management.

关键词：城市道路;地铁轨道;策划对接;设计优化;技术管理

Key words： urban road;subway track;planning docking;design optimization;technical management

中图分类号：U231+.3                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）07-0139-03

0  引言

为了规范厦门市轨道交通控制保护区建设，确保轨道交通设施安全，道路工程作为管线与轨道地下空间的载体，在项目前期研究阶段、设计优化、项目实施等阶段需对工程交叉所造成的相关影响进行分析、总结、优化。并统筹双方参建单位就相关技术节点进行分析、论证，加强全过程的管理，合理安排施工时序，从而保证工程施工质量、安全。因此，本文接着结合具体的施工案例，对如何做好城市道路施工与地铁施工交叉工程管理展开论述。

1  东界路项目概况于涉及轨道交通控制保护区范围

东界路（翔安西路～石庴路段）工程，路线长1.38km，路幅宽43m，按城市主干路标准建设，双向六车道，车行道采用沥青混凝土路面，非机动车道采用透水结构路面，人行道采用透水型步砖。道路西侧人行道下布置缆线沟，中水，中央分隔带下设置雨水管，道路东侧设置污水管，给水管，燃气管。填方高度0-6.32m，挖方深度0-7.55m。东界路与城场路交叉口设置轨道3号线林前站、与翔安西路交叉口设置洪坑站、与肖厝南路交叉口设置东界站。

东界路沿线主要为农田（多为菜地），跨宋洋水庫，对道路工程影响较大的主要为池塘及水库、较大的水沟，采挖高岭土形成的乱掘区。

地勘报告揭示场地岩土体分布及特征按埋藏顺序1）素填土：主要由粘性土组成，回填时间月1-5年不等。2）杂填土：主要由粘性土夹杂建筑垃圾回填，局部含生活垃圾，硬杂质含量约30%，回填时间约1-5年不等，未经专门压实处理，尚未完成自重固结。3）耕植土：主要由粘性土组成，人工耕作形成，含少量植物根须及有机质。4）淤泥：灰黑、黑色，流塑，饱和，有机质高液限黏质土。5）粉质粘土：含砂量10-20%，干强度高，可塑-硬塑，稍湿-湿。6）中砂：稍密-中密，饱和，细颗粒质量超过总质量50%，粘粉粒含量20-40%。7）残积砂质粘性土：可塑-硬塑，稍湿-湿，含砂量20%。8）全风化花岗岩：剪影，杆长修正标贯击数30≤N≤50击，属于极软岩9）散体状强风化花岗岩：N≥50击，岩体极破碎，散体状结构。

轨道三号线在东界路范围内概况及地铁保护区域。

洪坑站～林前站盾构区间左、右线自洪坑站始发，沿规划东界路敷设，呈向东北走向，在约右DK22+100～右DK22+230里程范围内穿越宋洋水库，其余地表现状为农田，最后到达林前站接收井。隧道规划地面线覆土厚度11.882-12.390m，现状地面线覆土厚度5.8-14.865m。根据《厦门市轨道交通控制保护区建设（作业）管理暂行办法》地下车站与隧道外线外侧50m内为轨道交通控制保护区，在保护区范围内进行土石方挖填、地面堆载等大量增加或减少轨道交通建（构）筑物载荷的活动需结构轨道集团监督与监测监控，承担相应的费用。

2  前期策划阶段研究分析

东界路在初步设计阶段结合防洪影响评价报告，宋洋水库50年一遇调洪演算水位为17.76m。结合水库防洪水位、轨道3号线建设条件就宋洋水库采用路基方式通过、桥梁方式通过进行技术比选。

路基方案采用联通箱涵的断面尺寸为2孔4×2.3m，宋洋水库采用浸水路基及设置挡墙方案，宋洋水库地基处理采用换填片块石处理，浸水路基部分路基采用透水性材料填筑。

桥梁方案：东界路上跨翔安西路，桥梁采用上跨翔安西路，半幅桥梁宽度为16.5-19.4m。桥梁桩基距轨道3号线净距3.0m。

方案比选：为减少工程造价上部结构采用满堂支架形式浇筑，桥梁方案需桥梁桩基先行施工下部结构与上部结構先行施工完成后盾构方可通过，施工周期长，投资大，减少对宋洋水库库容影响，缺点：宋洋水库淤泥层顶标高至轨道结构顶板高度为3.0m，淤泥层底标高与结构顶板高度基本相同，轨道3号线通过宋洋水库盾构条件不足。路基方案：优点：投资较低，因轨道三号线在宋洋水库段盾构顶与淤泥层表面仅为3米，采用路基结合涵洞方式通过可为轨道盾构掘进提供施工场地，可有效提供管线载体便于管线路网形成。缺点：占用宋洋水库库容，在下阶段片区水系梳理过程中通过增加水库库容水深形成宋洋水库占补平衡。经综合比较，采用路基结合涵洞方式进行下阶段设计，待远期路网形成后再行考虑翔安西路上跨方案。

3  设计优化阶段

道路工程作为轨道、管线载体，在空间上需要协调较多内容，在管线布置，涵洞设置，轨道出入口设置及轨道后期盾构对路基影响等方面对本项目进行设计优化。

3.1 施工界面衔接（林前站施工交叉开挖方式、林前站涵洞底板与轨道出入口共板）

地铁林前站位于东界路K0+580-K0+780区间，站点开挖采用明挖方式进行开挖，为保证地铁施工进度同时确保道路施工质量，在设计阶段与轨道建设单位就施工界面进行明确：林前站围挡范围内由地铁施工单位先行开展明挖施工，待主体结构施工完毕后按照城市主干路路基压实度0.95及对应弯沉值交付路床，地铁站点设计单位在施工图设计阶段明确路基压实度≥0.95，路基填料CBR≥8，粒径要求≤10cm。土基会谈模量E0≥30MPa。

K0+760涵洞为3×2箱涵，用于联通道路东、西向水系，涵洞上、下游标高受控与现状水系标高，涵洞位于林前站地铁出入口上方，涵洞上方与出入口净距仅为0.5m，考虑箱涵为排水设施，且在填土后存在不均匀沉降，后期存在漏水风险，优化涵洞纵断面由0.75%调整至0.5%，将涵洞与出入口净距调整为1.0m，在出入口上方设置粉质粘土防水层用于确保涵洞排水不影响地铁出入口使用。

3.2 施工时序盾构

宋洋水库路基填方高度5.8m，两侧设置挡墙高3-5m，路基底部采用换填块石处理，两侧设置围堰。块石采用压实振密，采用大功率推土机与重型压实机具施工，块石摊铺层厚不大于500mm，最大粒径小于层厚2/3，压实干密度由实验确定，孔隙率■24。因轨道盾构在路基施工后实施，如路基整体换填块石空隙较大，在盾构掘进过程中存在塌顶风险，且增加预注浆施工费用与盾构工期，为保证挡墙底承载力及冲刷要求，挡墙底部及挡墙底应力扩散角仍采用换填块石处理，盾构顶部、浸水路基部分采用换填透水型材料处理，减少盾构通过施工风险与工程造价。

通过以上优化方案有效减少了施工交叉带来的重复投资，节省了施工工期。

4  施工过程中风险控制

按照前期对接情况与设计优化情况，东界路已开展完成除林前站围挡范围外的路基、路面、管线施工。轨道按照既定计划从洪坑站始发进行盾构，结合盾构开挖方式，东界路建设情况，提出风险源控制方案。

4.1 风险源概况

盾构区间风险源主要为下穿宋洋水库路基及箱涵（图4）。

4.2 下穿风险源地质情况分析

左线、右线盾构隧道下穿宋洋水库、箱涵主要地质自上而下为：1-2素填土、10-1粉质粘土、11-2残积砾质黏性土、17-1全风化花岗岩、17-2散体状强风化花岗岩。盾构区间主要在全风化花岗岩与残积砾质粘性土层穿过。

4.3 下穿风险源存在风险

①地表沉降风险：掘进过程因土仓压力变化造成沉降、隆起和掘进完成后因管片壁后填充不饱满造成的沉降是下穿风险源的控制的重难点，沉降、隆起严重时会出现风险源产生裂纹或破裂的后果。

②盾构正面压力平衡状态不理想，引起土体的地层损失。在盾构掘进时，盾构掘进速度慢，进土量少，而螺旋输送器排土量大，引起盾构土舱内压力下降，此时盾构开挖产生地层损失。相反，当盾构土舱内压力增大，并高于正面压力，则盾构前上方地面出现升隆现象，产生地层损失。

③盾构掘进参数控制，掘进参数控制：做好土仓压力、出土量、刀盘转速、推力变化、推进油缸与铰接形成差等参数控制。控制好土仓顶部土压力，做好渣土改良工作，减少刀具磨损。同时严格控制每环出土量（单环出土量为47m3），做到不超挖、欠挖、快速通过风险源。刀盘距风险源10m处要提高风险源监测频率，观察风险源有无异常。

④盾构姿态控制，下穿风险源前调整好盾构姿态，下穿风险源过程中，盾构姿态要做到“勤纠缓纠”，每环纠偏量控制在-3～+3范围内。避免出现纠偏量过大，造成超挖、卡盾壳、盾尾漏浆等不利现象。

⑤合理控制同步注浆及二次补浆，下穿风险源过程中严控同步注浆，拖出盾尾后及时进行二次补浆。

4.4 监控量测

4.4.1 监测点的布设方法

盾构区间地表沉降监测点断面间距根据区间地形条件及设计要求，盾构始发段100m范围内，每20m布设一个断面;其余地段，每100m设一断面，每断面测点数量不少于7个;沿隧道中轴线每10m设一纵向沉降监测点。联络通道每15m一个断面，每断面11个测点。（图5）

4.4.2 监测控制值

根据《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）和设计及《监测管理专题会议》要求，并综合考虑周边环境，各监测项目的控制值表1。

从风险管控的角度进行控制按异常数据报警（风险提示）、黄色、橙色和红色四个综合预警等级进行反馈和控制，判别标准如下：

①异常数据：根据监测数据、变化速率及控制值之间的相对关系、结合巡视信息及周边监测项目变化情况综合界定是否为异常数据。

②黄色、橙色、红色预警：实测值的绝对值和速率值双控指标均达到控制值;与此同时，还出现以下情况之一时：实测值的绝对值和速率值出现急剧增长;基坑支护混凝土出现裂缝，同时裂缝处已开始出现渗流水;邀请管控风险咨询单位及专家进行现场分析判定，具体的风险等级。

根据厦门市轨道安全风险管理体系的要求，预警类型可分为两类，即巡视预警和监测值预警。巡视预警参考盾构及矿山法施工巡视预警参考表规定的内容进行判别与反馈，监测值预警按照黄色、橙色、红色及异常数据预警标准进行判别与反馈。（表2）

5  结语

综上所述，随着片区开发、轨道建设同步进行。在建工程需对设计边界条件，施工时序，施工方法有更加深入的研究，城市发展对建设单位管理要求很高，为了保证工程质量，减少财政投资，建设单位要建立完善的质量管理体系，制定完善项目推进计划，提升技术人员质量意识，控制好建设的每一个细节，创造更多的经济效益、社会效益。

参考文献：

[1]CJJ 194-2013，城市道路路基设计规范[S].

[2]厦门市轨道交通控制保护区建设（作业）管理暂行办法.

[3]GB50911-2013，城市轨道交通工程监测技术规范[S].