盾构近距离穿越建筑物施工技术

鲁琛LU Chen

（中铁十七局上海轨道交通工程有限公司，上海 200135）

（China Railway 17 Bureau Shanghai Track Traffic Engineering Co.，Ltd.，Shanghai 200135，China）

0 引言

对于地铁工程施工，大多需要穿越各种建筑物，以保证地铁工程施工的顺利进行，因此在一定程度上增加了地铁工程施工难度。当前，盾构掘进法在地铁工程穿越建筑物施工中得到广泛应用，对于满足工程施工需求起到了一定的帮助作用。通过加强盾构掘进穿越建筑物施工技术在地铁工程施工中的应用，能够更好地满足我国的交通事业发展需求。

1 工程概述

上海地铁真北路站-大渡河路站工程准备于2011 年3 月施工，截至2011 年11 月完工，该工程需要穿越建筑物以缩短施工时间，并提升施工效率。

此工程所穿越的建筑物施工区域，其地层主要由粘土、细砂等构成，其中含有一定量的碎石、块石，并且还存在少量的腐殖质。地下水分为两种类型，一种是基层的裂隙水，一种是松散土层的孔隙水。地面建筑物属于砖混结构，房屋建设时间较长，存在诸多裂缝，而地铁隧道主要穿越此建筑物，在此施工阶段，需要强化工程施工技术分析，以避免地面建筑物遭到破坏。

区间与构筑物相互关系：①金沙江一号桥：砼方桩，450×300，桩长22.30m，桩顶标高2.30m，桩底标高-20.00m，区间线路避让，区间与桥桩净距约2m；②煤气储气罐：混凝土沉管灌注桩，沿圆周布置，双排，桩长24m，线路平面避开，净距约19m，穿越处隧道埋深约18m；③申汉小区主楼及裙房：主楼31 层,桩基为预制桩450×450，桩长35m，桩顶标高-2.9m 桩底标高-37.9m，区间线路避让，区间与桩基净距约4m；④华日服装公司：5 层楼，框架基础，底埋深2.0m，底标高1.0m，区间从建筑下穿越，覆土约16m。

真～大区间地质条件评价：①根据工程地质剖面图，本区间隧道掘进主要在第②3-1 层砂质粉土、第④层淤泥质粘土、第⑤1-1 层及第⑤1-2 层粉质粘土之中。第④层、第⑤1 层土均属高含水量、高压缩性、低强度的饱和软粘性土，具有较高的灵敏度和触变特性，在动力作用下极易破坏土体结构，使土体强度骤然降低，变形量增加，因此在施工过程中应适当控制推进速度，避免对土体产生过大扰动，减少施工后期沉降。②车站盾构出洞区域掘进面位于第②3-1 层砂质粉土中，第②3-1 层以砂质粉土为主，夹多量粉砂，局部以淤泥质粉质粘土为主，土质不均，易产生坍塌、管涌等不良地质现象，应加强注浆。③本工程拟建区间部分位于古河道分布区域，第⑤层厚度较厚，第⑥层缺失，隧道在正常地层与古河道地层交界区域，应注意土层软硬变化对隧道沉降的影响。

2 盾构掘进穿越建筑物施工技术

采用盾构掘进机进行穿越建筑物施工对于地铁工程施工具有重要的帮助作用，这样不仅能够避免地面及地下结构破坏，同时还能够提升施工技术水平，保证工程施工树立进行，提升施工质量和效率，减少资源浪费。

2.1 合理选择参数

盾构机掘进施工过程中，首先应当确定穿越建筑物施工的试验阶段，以保证施工质量及效率，在此过程中要明确盾构机的掘进参数，同时结合地面所穿越建筑物的特点及地面沉降情况适当调整掘进参数，以对盾构局掘进机的各项功能进行调整，保证掘进施工顺利进行，并尽量减小周围建筑物及地下结构的破坏。

2.2 注浆

在应用盾构机进行掘进施工的过程中，会出现管片脱离盾尾的情况，这样就会使得管片与土体之间出现环形的空隙，如果不能及时填补空隙，势必会出现结构倒塌的情况，制约工程施工的顺利进行，对此，采取有效措施来填补空隙至关重要。施工企业可以通过注浆的方法填充空隙，以促使管片能够支撑地面，以免地表沉降，造成施工事故。注浆可以采取盾尾壁后注浆的方法，同时要做到掘进与注浆同时进行，如果不掘进，则不需要注浆，如果不注浆，则不能够掘进。在注浆过程中，应当加强注浆压力及注浆量控制，即注浆压力须控制在0.25MPa 左右范围内，每环的注浆量则控制在7m3范围内，同时通过上述两重标准对注浆时间进行明确规定。此外，对于注浆参数的确定，应当对地面的沉降情况进行测定，并根据地面建筑物情况及沉降情况确定是否进行二次注浆，从而保证注浆质量，对于注浆的配比，则包括水泥、水与水玻璃，三者比例为1:0.7:0.2。浆液配比计算公式如下：

由于工程地质中含有一定量的碎石、块石，并且还存在少量的腐殖质，因此，对于注浆浆液的选择应当充分考虑浆液的成分，如水泥加水及水玻璃等，而针对不同的地质特点，也可以加入相应的掘进材料，以节约资源，并提升注浆效率。

2.3 控制出渣量

在采用盾构掘进法进行穿越建筑物施工的过程中，应当加强出渣量控制，以防止出现隧道超挖及地面沉降的情况。对于出渣量的控制，施工企业应当根据地层出渣量情况进行统计分析，得出相应的规律性变化，并计算出出渣量的范围，即每环在45-50m3范围内。在穿越建筑物的施工过程中发现，掘进过程中的切口环附近地面沉降在2-3mm 范围内，这样则表明出渣量及挖仓压力处于合理范围，没有出现过量掘进或超挖的情况，从而保证地表建筑物的稳定性，并促进穿越建筑物施工技术水平的提升及工程施工进度加快。

2.4 强化施工监测

盾构掘进法是穿越建筑物施工的一种重要措施，对于减少地面建筑物破坏，并提升工程施工效率和质量具有重要意义，但由于穿越建筑物施工具有一定的难度，加强施工监测则是保证工程施工失误减少，并提升施工水平的重要方法。在采用盾构掘进法施工的过程中，应当确保盾构机能够安全通过建筑物，在盾构机掘进过程中应当实施全天候动态监测方法进行监控，同时及时将监测结果及时反馈到施工企业的技术部门，根据反馈结果对盾构机进行适当的参数调整，以提升盾构机的掘进水平，减少建筑物破坏。

3 盾构掘进穿越建筑物施工技术注意事项

首先，开挖控制，通过加强开挖控制，能够确保开挖面的稳定性和平整性。开挖控制主要包括土压式控制及塑流化改良控制，从而保证掘进开挖的顺利进行。

其次，排土量控制，对于盾构掘进环开挖土量的控制应当遵循相应的公式模型，对开挖土的体积量进行计算。对于盾构掘进排出的土方，应当在其他施工环节循环再利用，以减少资源浪费。

最后，管片拼装控制，在此控制环节，应当注重拼装方法的选择，包括拼装成环方式、顺序及盾构千斤顶的操作等，同时还要正确安装管片，从而提升拼装控制水平，满足盾构掘进需求。此外，盾构穿越会造成地面沉降或者鼓包，由此影响到地面建筑物的稳定性，对此，在采用盾构掘进法穿越建筑物施工的过程中，应当严格控制盾构机的掘进姿态，如果出现漏浆的情况，则要及时采用海绵条进行堵塞处理，盾构纠偏应当缓慢进行，同时加强测量纠偏工作，以保证掘进机的顺利施工。

4 结束语

随着交通事业的进一步发展，盾构掘进法已经成为解决穿越建筑物施工难题的重要手段，因此，在未来的发展过程中，施工企业应当对盾构掘进法进行详细研究，并结合地面穿越建筑物的实际情况选择适当的盾构掘进方法，提升施工技术水平，同时做好施工控制及管理工作，为地铁工程施工提供动力支持，从而推动地铁交通事业发展，为我国的社会主义现代化建设提供更有效的帮助。

[1]漆泰岳,高波,谭代明.软土地层地铁隧道施工对地下管线的影响[J].西南交通大学学报，2010（01）.

[2]王金明,杨小礼.浅埋暗挖地铁隧道不同工法对地表沉降的影响[J].石河子大学学报（自然科学版），2008（04）.

[3]徐宏.泥水平衡盾构机高压进舱减压方案及减压病应急治疗措施[J].铁道建筑技术，2011（04）.

[4]冯长胜.地铁盾构下穿古建筑的地表沉降原因分析及控制措施[J].科技资讯，2009（10）.

[5]童庆鹤.地铁工程施工中的沉降控制及应急处理[J].四川建材，2006（04）.

[6]向昌平.盾构法施工技术在地铁建设运用中的技术问题分析[J].中国高新技术企业，2008（08）.

[7]任怀志.盾构法施工过程中的常见问题及防治措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（08）.