都市快轨交通・第２６卷第３期２０１３年６月 ｛… ｛ ： ； ＃＊ 《土建技术 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—６０７３．２０１３．０３．０２３ 地铁暗挖隧道 近距离穿越桥桩施工技术 王东清 （北京城建集团有限责任公司北京１０００１８） 细砂② 、圆砾一卵石② 、中砂、粗砂⑤ 、卵石⑤、层卵石 ⑦。结构覆土厚度为１０．１～１５．３ ｎｌ，隧道穿越地层主 要为卵石⑤，中砂、粗砂⑤ 。地下水位于结构线以下， 设计采用地表双排复合锚杆桩隔离加固，洞内增设临 时仰拱、径向注浆等措施来控制桥梁沉降。 桥梁沉降控制要求是：桥梁竖向均匀沉降为１５ ｍｍ；纵 向不均匀沉降位移值为５ ｍｍ；墩柱横桥向相邻基础不均 匀沉降位移值为３ ｍｍ；地表沉降为３０ ｉｎｔｏ。 ２桥桩与隧道沉降及变形模拟预测 ２．１ 建模 在施工之前，协调设计单位研究讨论各种技术措 施，针对施工条件和工况，经过建模分析，提前预测施 工沉降。采用大型岩土计算软件ＦＬＡＣ一３Ｄ，假定土体 为各向同性弹塑体，由实体单元模拟，其应力一应变关 系，满足莫尔一库仑准则；采用板单元模拟初衬，二衬采用 １工程概况 丽泽桥位于北京市西三环南段，是北京市几座大 实体单元；模型边界范围取４倍开挖洞径，地表为自由面， 其余面均施加法向约束，进行施工模拟。每循环进尺 ０．５ ｍ，按设计图工序的工况步骤，以Ｚ３—４桥桩为例，计 算模型ｌ Ｊ见图１一图２。 型桥梁之一，于１９９１年竣工投入使用，是连接西三环 和丰台北路的重要交通枢纽。北京地铁ｌ４号线西局 站一东管头站区间暗挖隧道下穿丽泽桥区，其中地铁 近距离穿越的匝道桥共计７处，净距离在０．８４～４．６１ ｎａ， 且桩端在隧道的肩部，为受力最不利位置。桥梁为混凝 土现浇连续箱梁，检查评估报告显示，匝道桥技术状况 等级评定为Ａ级，即完好状态ｌｌ Ｊ。 地铁１４号线西局站一东管头站区间暗挖隧道下 穿丽泽桥桩工程，暗挖为马蹄形标准断面（６ ５７０ ｍｍ ｘ ６４８０ ｍｍ）。自上而下主要地层为粉土填土①、粉砂一 收稿日期：２０１２—１２－１３ 图１ Ｚ３—４桥桩计算模型 图２竖向位移云图 作者简介：王东清。男，本科，工程师，从事地铁市政工程建设工作， ５６３１７８９８９＠ｑｑ ｃｏｍ ２・２ 计算 按设计要求进行计算，以ｚ３—４桥桩为例：近暗挖 ＵＲＢＡＮ ＲＡＰＩＤ ＲＡＩＬ ＴＲＡＮＳＩＴ ８＠ 地铁暗挖隧道近距离穿越桥／ｆ￣－ｒ技术 倾角为１Ｏ。～１５。，在环向１２０。范围打设，纵向每榀打 设，如图５所示。注浆 浆液选用单液水泥 浆＋早强剂，压力控制 在０．３～０．５ ＭＰａ，单根 小导管注浆量按照扩 散半径０．２５ ｍ进行计 算。注浆结束后需要 对注浆效果进行检查， 并对注浆薄弱部位进 行重新补充注浆。 图５超前小导管布置 ３．２．２临时仰拱 计算模型的桥桩沉降主要发生在台阶洞施工期 间，为使上台阶尽早封闭，在隧道穿越桥桩前后各１０ ｍ 范围内增设了临时仰拱，将隧道初衬分为上、下两个导 洞。临时仰供采用Ｉ２２ａ工字钢和挂网锚喷混凝土的形 式，从而使隧道形成上、下两个导洞进行施工（见图６）。 图６临时仰拱位置及构造 ３．２．３径向注浆 暗挖区间下穿桥桩段时，桥桩底基本位于隧道中 部，由于在开挖过程中容易造成土体松散、回喷不密 实，导致桥桩沉降，因此在隧道靠近桥桩侧、临时仰拱 下４５。范围内进行径向注浆，注浆范围为１．５ ｍ。注浆 管采用担５×５小导管，长１．５ ｍ，采用１．０ ｍ×１．０ ｍ梅 花型布置，布置纵向范围为桥桩两侧各６ ｍ，注浆选用１：１ 纯水泥浆液，压力控制为０．２～０．５ ＭＰａ（见图７）。 ３．３施工辅助技术措施 ３．３．１上导洞先行通过 经过数值模拟分析发现，导洞开挖时地面沉降纵向形 状范围和沉降值略有不同，但大致影响范围为开挖面的纵 向后方约１２～１８ ｍ。为有效控制上导洞施工带来的沉降， 采取上导洞先行通过桥桩，并及时完成回填注浆，待回填 注浆强度充分起作用后（注浆后约７ ｄ），下导洞方施工到 ｛； 。 ． 中线 ＼＼＼ ，一 —刿ｉＥｉ －叵 ｌ６ ４ ８０ 图７径向注浆管布置 此位置为最佳状态，根据正常施工进度，下导洞７ ｄ的施工 长度约为１５ ｍ，加上上台阶核心土等长度约为２０ ｍ。此位 置的下导洞施工在上导洞施工的沉降影响线以外，经过上 导洞回填注浆的处理，下导洞施工带来的沉降几乎为０。 隧道施工上导洞先行通过情况如图８所示。 超前沣浆管 图８ 隧道施工上导洞先行通过情况 ３．３．２多次重复回填注浆 在暗挖施工过程中，初衬锚喷背后普遍存在锚喷不密 实的现象，会导致地面或桥桩的沉降加大。在施工过程 中，应以设计图纸为依据，对背后注浆施工进行优化和调整。 １）将回填注浆管的纵向间距由原设计的３ ｍ缩短 至２ ｍ，环向间接由拱顶２ ｍ、侧墙３ ｍ统一调整为２ ｍ， 并呈梅花形布置，以保证回填注浆的密实性。 ２）为保证对背后及时回填注浆，在保证开挖面土 体稳定的前提下，将注浆段与掌子面开挖距离由原设 计的５ ｍ调整至４ ｍ。 ３）每次注浆段长度由原设计的５ ｒｎ缩短至４ ｒｒｌ。 ４）注浆采用水泥＋白灰＋粉煤灰，重量比为１ １ １， 加入适量水拌成黏稠状。注浆分两次进行，第一次注浆， 压力达到０．３ ＭＰａ并稳压１０ ｍｉｎ后停止；３０ ｍｉｎ后开始 进行二次补浆，二次补浆稳压压力应达到０．５ ＭＰａ，并稳 压３ ｍｉｎ后终止［。引。 ５）对完工段进行回填注浆检测。每填充注浆完 成约２０ Ｉｌｌ，即对回填注浆情况进行雷达空洞扫描检测， 在拱顶和起拱线处共设置３道平行检测线。如存在空 洞或疏松现象，立即再次进行注浆和检测，直至填充密 实。经取芯检查，效果显著（见图９）。 ＵＲＢＡＮ ＲＡＰＩＤ ＲＡＩＬ ＴＲＡＮＳＩＴ ９１
