运营地铁受损隧道停运模式下钢环加固整治施工研究

孙 磊，李永迪（城盾隧安地下工程有限公司，上海 201108）

随着城市化进程的加快，邻近工程活动对运营地铁盾构隧道不可避免将带来许多安全隐患以及结构使用性能的降低风险。随着轨交的长期运营，其区间隧道往往会产生变形、渗漏、损伤等病害，国内专家学者针对不同的受损病害形式提出了不同的处理措施。其中，隧道结构钢圈加固是一种使用广泛、成效明显的隧道病害的治理方法。纵观以往对隧道结构钢环加固的施工作业仅可利用每天地铁运营结束至第二天开始运营的间隙进行，明显存在施工时间短、施工作业面有限、施工效率低、施工风险大等缺点。本文以某运营地铁区间隧道结构钢环加固整治施工为背景，结合施工和运营两方面，研究在地铁停运封锁的模式下钢环加固整治施工的效果，极大的提高了施工效率。对区间隧道管片变形大、周边环境因素影响大的紧迫工程具有参考意义。钢环加固在隧道管片病害治理中的应用概况如表 1 所示。

表1 钢环加固在隧道管片病害治理中的应用概况

1 工程概况

上海地铁 2 号线虹桥 2 号航站楼站至淞虹路站区间在通车时间较长、主要地质特征为软土层、地面环境特殊等因素的影响下，区间隧道结构变形值超过标准值，采用钢环加固对隧道结构变形进行整修。该区间需进行钢环加固的管片总计 220 环，在地铁停运封锁前期，施工区域内钢环加固的前期准备工作道床凿除、管线改排及环纵缝封堵已全部完成。钢板选用 Q235B 型钢材，钢板厚度 20 mm。每环钢板共分为 5 块，停运前 2 块牛腿（分块1和分块5）已全部完成安装，停运期间只需安装 3 块环板：2 块侧板（分块 2 和分块4）、1 块顶板（分块 3）。

2 施工组织

2.1 施工作业面划分

上海地铁 2 号线虹桥 2 号航站楼站至淞虹路站区间停运隧道结构钢环加固整修工程共分为 6 个工作面，区间下行线分为作业面 A、作业面 B、作业面 C；区间上行线分为作业面 D、作业面 E、作业面 F。每个作业面对应的管片环号和钢环数量，如图 1 所示。

图1 施工作业面划分示意图

2.2 施工时间安排

上海地铁 2 号线虹桥 2 号航站楼站至淞虹路站区间停运隧道结构钢环加固整修工程施工从 2020 年 1 月 23 日 0 时开始至 2020 年 2 月 2 日 24 时结束，共计 11 d。

虹桥 2 号航站楼站至淞虹路站区间隧道结构加固治理共有 12 小组施工队伍，6 个工作面 24 h 施工，实行两班制（白班和夜班）。人员交接班时间为每日 11:30，统一在工作面进行交接换班。夜班人员施工时间从每日凌晨 00:00 到达北翟路基地集合，01:30 跟车进入区间隧道施工；白班人员施工时间从每日 11:30 进入工作面交接班继续施工，两班人员从 2 号风井和 T2 航站楼站进出施工区域。

每当一个夜班、白班结束后，平板车所携带的钢板全部拼完，需回北翟路基地重新装钢板及其他备品备件。每日22:30，由白班 1 人押车，经巡查正常后方可回住所休息。

2.3 同步施工

运营地铁隧道结构钢环加固施工通常由 1 台工程车机头牵引 1 辆机械手平板车进入区间隧道进行施工作业。上海地铁 2 号线虹桥 2 号航站楼站至淞虹路站区间停运隧道结构钢环加固整修工程在区间停运封锁状态下，上、下行线分别由3 台工程车机头联挂 3 辆机械手平板车（1号机头＋1号平板车－2 号平板车＋2 号机头－3 号平板车＋3 号机头）。当工程车编组到达相应作业面后进行解编联挂点，如图 2 所示。类似的，工程车编组需返回基地装材料时，在相应的作业面进行联挂。

图2 工程车编组解编联挂点示意图

3 运营保障

上海地铁 2 号线虹桥 2 号航站楼站至淞虹路站区间停运隧道结构钢环加固整修工程施工期间，运营公司灵活调整工作人员数量和岗位分布，联合公安、武警、志愿者做好“警站联巡”，加强与驻站武警的工作对接。运营方面做了停运区段客运组织、核心车站客运组织及公交联动等配合保障工作。

3.1 停运区段客运组织保障

在徐泾东～淞虹路站区段（不含）停运期间，运营公司增派现场工作人员，做好 2 号线沿线各站及 10 号线虹桥火车站、虹桥 2 号航站楼、上海动物园等等重点站点清客作业和现场宣传、客流引导、大客流管控等工作。

延长 2 号线中山公园下行停站时间，运营公司安排工作人员登车确认，引导往虹桥枢纽方向的乘客通过路网换乘10 号线前往。

3.2 核心车站客运组织保障

以虹桥火车站为核心，联动虹桥 2 号航站楼、淞虹路做虹桥枢纽换乘和抵离沪客流疏散引导。重点落实春节前后离、返沪客流管控方案，适时启动站点限流、邻站分流引导、四长联动等管控措施。

2 号线 1 月 23 日至施工结束，虹桥 2 号航站楼、虹桥火车站、淞虹路、上海动物园常态启动四长联动。原则上四长联动启动时间覆盖主要运营时段（7:30～19:30），并动态调整。

3.3 公交联动

专设“2 号线淞虹路～10号线上海动物园” “2 号线淞虹路～虹桥东交通中心”2 条公交接驳线路。落实车站现场引导标志设置、人员宣传引导和乘客人数统计工作。

4 施工效果

上海地铁 2 号线虹桥 2 号航站楼站至淞虹路站区间停运隧道结构钢环加固整修工程施工期间恰逢雨期，以及新冠病毒的爆发对施工进度产生了部分干扰。经过 11 d 的停运封锁集中施工取得了显著的成绩，施工区域 220 环钢环拼装及整体焊接和螺栓种植工作全部完成，钢板与管片间隙的环氧填充也完成总体工作量的 50% 以上。

与往常施工模式相比，施工作业面扩大了 6 倍，有效施工时间扩大了 6～8 倍，极大的提高了施工效率，对需要急迫抢修的隧道结构治理工程具有重要的参考意义。

5 结 语

本文以某运营地铁区间隧道结构钢环加固整治施工为背景，结合施工和运营两方面，阐述了国内首例在地铁停运封锁模式下钢环加固整治施工，施工效率得到极大的提高，对区间隧道管片变形大、周边环境因素影响大的紧迫工程具有重要的参考意义。本文主要结论如下：

（1）隧道结构钢环加固是一种使用广泛、成效明显的病害治理方法；

（2） 采取多作业面、多班组同步施工对工程量较大或需紧急治理修复的工程效果显著；

（3）运营地铁受损隧道采取停运封锁模式施工对施工组织和运营保障要求较高，前期需要做大量的准备工作。但施工成效显著，克服了以往施工时间短、施工作业面有限及施工效率低等缺点，施工效率得到了极大的提高。