地铁盾构叠交隧道关键技术施工对策

TianjinConstructionScienceandTechnology市政公用建设

MunicipalandPublicConstruction地铁盾构叠交隧道关键技术施工对策□文/林

【摘

：要】受周边环境的限制，重叠隧道的应用越来越多，而采用盾构法进行重叠隧道施

工的经验极为有限。天津地铁6号线文化中心站—乐园道站最上部隧道区间，因上下隧道小间距、长距离重叠的特点导致施工难度极大，如何通过控制盾构掘进参数、深层注浆加固、隧道支撑等关键措施，对地面建构筑物和管线沉降进行有效控制是工程实施的重点。

【关键词】：盾构；叠交；注浆；隧道；支撑；地铁

枫

1工程概况

1.1区间基本情况

天津地铁6号线文化中心站—乐园道站区间左线长766.892m、右线长767.406m，西起文化中心站，沿以半径400m的平曲线穿越越秀路，乐园道向东敷设，

到达乐园道站。区间覆土厚度6.8～16.0m，左线始发右线始发后后以19.371‰～10‰的纵坡至乐园道站，以19.822‰～10‰的纵坡至乐园道站。

区间覆土较深，隧道断面主要穿越⑧1粉质粘土层、⑧2粉土、⑨1粉质粘土层、⑨2粉砂层、⑨21砂质粉

111粉质土、⑨23f粉砂、⑨2t粉质粘土、⑩1粉质粘土层、盾构掘进未进入承压水层。土。叠交段均处于潜水层，

2施工要求

叠交段施工遵循先下后上的原则，即先施工下部隧道，后施工中间隧道，最后施工上部隧道。上部隧道施工时，与下部隧道施工相关单位建立施工信息联动机制，保证周边环境安全。

3关键技术措施

3.1叠交段盾构施工技术参数

根据隧道的埋深，盾构机土压保证在（160±20）kPa，刀盘转速0.6～0.7r/min，掘进速度15～25mm/min，刀盘扭矩1800～2200kN/m，总推力控制在12000～15000kN，同步注浆4.5～5.5m3/环，同步注浆压力0.25～0.3MPa，出土量47～48m3/环。在穿越过程中，尽可能地保证盾构匀速通过，将盾构平面和高减少盾构程基本控制在20mm以内，做到勤纠、少纠，纠偏带来的地层损失。3.2深层注浆施工

（16孔/环）在管1）重叠区间采用多注浆孔管片，片拼装完成后进行洞内管片背后二次深层加强注浆，注浆时机为管片出盾尾后5环。

2）注浆采用42.5级普通硅酸盐水泥浆液或水泥-注浆加水玻璃浆液，浆液配比根据现场试验进行确定，固施工完毕后，应对注浆加固体进行检验，应具有均质性、独立性，加固体无侧限抗压强度≮0.2MPa，渗透系数＜10-7cm/s。

3）注浆压力0.2～0.5MPa，注浆压力可根据现场

粘土，区间穿越承压水层。1.2叠交段基本情况

区间左线DK31+475～867.206、右线DK31+410～867.206与Z1线上下重叠，其中6号线在上，Z1线在下，叠线段约392m。在广东路路口，5号线区间隧道从6号起止里程为：左线、Z1线之间穿过，形成三线交叠区域，线DK31+804.206～831.206，右线DK31+816.706～845.206;左右线间距11m。双线叠交段最小竖向距离7.2m，长度392m，三线叠交段6号线与5号线盾构净间距1.7m，5号线与Z1线盾构净间距约4.2m，长度30m。

双线叠交段所处土层上洞主要为⑥4、⑦、⑧1粉质粘土层，下洞穿越主要土层⑧2t2粉砂、⑨1粉质粘土、⑨21粉砂、⑨23粉砂层；三线叠交段5号线所处地层主要为⑦1粉质粘土，6号线所处地层主要为⑥4粉质粘

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第28卷第4期天津建设科技市政公用建设

MunicipalandPublicConstruction不同的地质情况进行调整。注浆扩散半径1.0～1.5m，注浆加固有效厚度≮3m。

4）注浆过程中防止出现窜浆、漏浆、跑浆现象。上部隧道进行二次深孔加强注浆时，应遵循“低压力、多次、适量、适时”注浆原则，以控制注浆施工对下部隧道管片的影响。

5）注浆过程中遇到承压水时，要做好注浆管的止水措施。在管片内弧面打设膨胀螺栓（避开管片钢筋），安装配套止水连接钢套管，然后再插入注浆管，以防止涌水、涌砂事故发生。止水连接钢套管采用M10膨胀锚栓与管片固定，锚栓选型应满足固定在管片上后单个抗拔力可以承受3.4kN动荷载和5.1kN静荷载。打设注浆管时应做好对盾构管片的保护措施，打入注浆管后，应提前做好止浆措施。注浆导管应在注浆完成后全部拔除。

6）管片注浆时预埋件外侧50mm混凝土应采用钻机开孔，严禁直接捅破。注浆过程中严格控制注浆压力，加强对管片结构的监测。

7）施工时可根据具体袖阀管参数及施工工艺对管片外连接管构造及止水措施进行适当的调整。

8）采用注浆量与注浆压力双控，当达到以下条件之一时应停止注浆：管片结构收敛达到10mm、隧道上浮、管片错台及出现裂纹或地面隆起；注浆口压力维持在1.0MPa，维持时间较长，浆液难以注入；单孔进浆量达到平均设计压浆量的1.5～2倍且进浆量明显减少；出现监测数据报警。

9）注浆具体参数施工前应在地面对类似地层进行注浆试验，根据试验对参数做适当调整并在施工中进行优化。

10）注浆效果检验可采用无损物探检测，检测频率为10%。注浆完成结束后采取可靠措施封堵注浆孔，保证注浆位置不渗水。

11）上部隧道下部180°范围内采用普通二次注浆，当上下隧道垂直净距＜3m时，宜采用惰性浆液。3.3钢支撑安装

1）区间上下重叠段采用先下后上施工顺序，上部隧道施工时，为减小对下部已建隧道的影响，在下部隧道安装钢支撑。钢支撑应在洞外加工成榀并进行整环试拼装，合格后编号，给洞内拼装创造条件。

2）连接型钢采用型钢工18，为便于安装，

按每节76

长6m考虑（包含端头焊接钢板）

。3）钢支撑与管片间设缓冲材料，固定于钢支撑上，采用丁腈软木橡胶，宽140mm、厚10mm。

4）Ⅰ型钢支撑与Ⅱ型钢支撑纵向交错布置，每环管片设置2道钢支撑（管片中心对称布置），每道环缝设置1道钢支撑。型钢安装沿纵向误差≯10mm。型钢安装过程中应考虑平面曲线的影响。

5）每环型钢腰部拼装节点设1个（YDC100-100）扁千斤顶，与型钢端板有效固定并做好限位措施。型钢拼装完成后，通过千斤顶施加型钢轴力，使得型钢（通过缓冲材料）与管片紧密接触。

6）环、纵向钢支撑安装时均应避开管片注浆孔。7）上部隧道掌子面距支架端部的距离按≮30～40m控制，根据支架前后端管片受力及变形监测结果可适当调整，以确保施工期间的安全。

8）对于上下重叠段及过渡段在上部隧道推进过程中，加强监控量测并在下部隧道中备好砂袋及工字钢。根据监控量测数据，若下部隧道有上浮趋势，在下部隧道中摆放砂袋增加下部隧道负重。上部隧道施工过程中，下部隧道钢支撑应及时跟进，确保上部隧道掌子面前方30m、后方80～90m范围内存在有连续支撑。

4结语

通过采取上述措施，顺利完成了叠交段隧道施工，区间下部地铁线隧道收敛变形最大值为2mm、地面管线沉降最大值为-13.44mm，均满足设计和规范规定要求。

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阴阴中图分类号：U455.43阴文献标志码：阴文章编号：DOI编码：1008-3197C

10.3969/j.issn.1008-3197.2018.04.024

（2018）04-75-02阴阴收稿日期：作者简介：2018-05-23林

铁道枫集团有限公司/男，1976年出生，，从事地高级铁施工程工技术管理师，天津市地工作。

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