盾构隧道下穿对高铁桥梁的影响研究

姜文敏

贵州建设职业技术学院 贵州贵阳 551400

施工人员在施工中可以通过监测调整掘进速度、盾构机姿态，从而有效保障施工的安全性，提高施工质量，满足施工进度要求。而为了确保铁路的行车安全以及隧道施工的安全性，应该对现场的实际情况进行有效的调查，并做好施工设计，认真研究施工图纸，从而使整个工程的施工变得更为安全，有效降低在工程施工过程当中以及隧道行车过程中的安全风险，全面提高施工质量。

1 构隧道段的实际情况

由于地铁施工将下穿大量的路面、建筑、桥梁和管线等建（构）筑物，又因为地铁与地下工程建设的特点和水文地质等多方面不确定性因素的影响，地铁与地下工程的建设不可避免地存在许多工程建设风险。为减少对已有城市建筑物、构筑物的干扰，保护已有建（构）筑物的安全，降低工程建设风险是迫切需要解决的重要课题。本文重点研究地铁盾构区间下穿既有城市铁路车站在施工期间可能导致的各种潜在风险因素，对盾构法隧道下穿既有城市铁路施工风险及地面沉降控制技术进行分析，并在此基础上总结类似工程的共同规律[1]。

2 对铁路路基施工安全产生影响的主要因素

在盾构区间下穿铁路路基的施工过程中，对其产生影响的直接因素就是建筑物的不均匀沉降和倾斜，而具体沉降与倾斜的程度则直接取决于盾构法的施工控制、工程项目施工范围内的地址条件、盾构机器的选型、构筑物的机构类型、隧道的覆土厚度、建筑物之间的位置关系。而为了能够更好的控制盾构对铁路路基施工的影响，必须要对影响因素进行深入的分析与研究，而后结合具体的情况设计施工方案，确保各项施工手段能够得到精心的布局与组织。

3 盾构穿越铁路施工技术

3.1 路基加固处理

盾构穿越铁路前需对铁路路基进行预加固，地面预加固采用袖阀管注浆加固工艺。加固范围为铁路线路外垂直距离6m 及隧道外结构边垂直距离6m 组成的不规则矩形，加固深度为铁路地基下12m，即成孔深度12m。

3.2 施工技术措施

对铁路影响线路基进行注浆，应在注浆施工前通过试验段确定注浆参数。注浆实施过程中，根据现场实际情况和监测数据随时对注浆参数进行调整，以保证注浆效果。注浆实施过程中有时会发生注浆管堵塞，这就要求在注浆试验中合理确定注浆材料的凝结时间。另外，注浆过程中要密切关注压力变化，如果压力升高，可采用提升注浆管的办法防止注浆管堵塞[2]。注浆过程中，应随时查看水泥浆液的状态，如果出现离析或者沉淀，应停止注浆并对浆液进行搅拌。注浆过程中应密切关注注浆压力和浆液流量变化，并做好记录，及时了解各项数据并进行分析研判，确保注浆效果。施工人员在作业过程中应做好安全防护，避免操作过程中发生安全事故。

3.3 监控量测

盾构隧道下穿铁路施工过程中对盾构隧道两侧各30m 范围内地表进行系统全面的监控量测。监控量测项目主要包括洞外地表沉降、周围构筑物、管线的变形位移和铁路线路几何尺寸，洞内隧道结构的竖向、水平位移和净空收敛。将监测点尽量安置在对沉降较为敏感的地方，当出现沉降超标现象时，可以对线路的几何尺寸进行及时的检查，并采取相关的养护措施，而如果其所出现的问题无法进行整改，则应该向行车部门进行汇报，然后再采取应急措施[3]。一般情况下，在施工过程中每天需要监测2 次，如果出现异常则应该增加监测次数，并对其进行跟踪监测，当与线路相脱离后，那么应该对路基的变形进行监测一直到数据达到稳定状态。

4 盾构隧道近接下穿铁路路基施工工程的监测与管理

（1）设置监测项目。除了需要做好常规隧道收敛、地表沉降以及建筑物沉降等项目进行监测外，在进行下穿作业时，必须要与下穿建筑物的结构与其结构特点进行合理的设置，比如铁路铁轨的高差、轨道距离、桥梁上部结构的倾斜、三角坑以及对后台裂缝的观测等。

（2）设置监测报警参数。通常情况下，监测报警参数的设置有四种方式，首先应是根据相关的规程、规范进行规定，具体参照《铁路轨道工程施工质量验收规范》、《建筑基坑工程监测技术规范》以及《城市轨道交通工程检测技术规程》等；其次，应根据实际的施工情况与施工方案在各个施工环节中设置明确的报警参数；再次，应明确产权单位的给定，产权单位其对需要进行盾构下穿的建筑物的相关情况的掌握最为清晰，所以，应结合多年进行管养的经验与数据给定报警参数；最后应明确专家评审会，利用专家评审会对盾构下穿作业的风险进行评估与评审，专家评审会能够通过监测报警值。

（3）强化监测工作的开展力度。在进行盾构穿越施工前，应准确的读取每一个监测点的最初值，并在实际的穿越施工中，确保监测频率能够达到每天2 次以上；而在进行盾构穿越施工后，则应确保每天的监测频率能够达到1 次以上，直到铁路路基的沉降变形能够保持在稳定的状态。同时，在进行跟踪监测的过程中，中央控制室内的值班人员和在现场进行监测的人员，应该使用对讲机进行随时随地的沟通与联系，控制室内的值班人员应该将现场监测人员所传递回来的数据进行综合性的分析，而后在将结论传递到盾构施工现场中，为盾构参数的确定提供依据，而后在通过对建筑物与地面变形量的监测效果进行检测与检验，使其能够进行反复循环验证与完善，以此来保证施工运输的安全性。④报警处理与预警处理。当监测数据的过程中出现报警或者预警的情况时，不仅需要按照计划好的程序进行报警与预警原因的分析例会，研究与分析应采取的技术手段，同时也需要按照规定的程序及时将报警与预警的相关情况上报给产权单位，所采用的技术手段或者是进行消警处理也必须要获得到产权单位的许可。