城市轨道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工技术研究

齐明明

（中铁十二局集团第二工程有限公司，山西 太原 030032）

在城市轨道交通施工过程中，浅埋暗挖隧道施工方法的跨度比较大，施工风险相对较高，特别是在隧道下穿地上建筑物的过程中，如果没有对暗挖地铁隧道施工安全技术进行有效应用，提高浅埋暗挖地铁隧道的施工水平，会导致在施工过程中对地表建筑物产生负面影响，导致地表建筑物扰动，安全隐患增加。因此，需要对暗挖隧道下穿建筑物施工过程中的安全技术要点有所了解。要根据建筑工程的实际情况开展有效的质量管理和控制工作，确保城市轨道交通暗挖隧道下穿建筑物施工作业能够安全稳定进行。

1 轨道交通暗挖隧道施工难点

在地铁轨道交通暗挖隧道下穿建筑物施工过程中，必须全面掌握具体的施工难点，才能够根据实际情况制定科学合理的施工技术方案。目前，在轨道交通暗挖隧道下穿建筑施工过程中，存在的主要难点包括以下内容：第一，施工环境相对复杂，暗挖隧道的施工技术难度比较大。在下穿建筑物施工过程中，必须对周边建筑物的具体情况进行全面调查，这会导致施工过程中的调查工作量增加。特别是在施工前，必须对隧道下穿建筑物进行详细勘察，要对地下埋设的市政管线、既有建筑物以及隧道之间的关系进行全面综合分析，才能够获取准确可靠的数据资料。以此为基础，制定隧道下穿建筑物的具体施工方案，提高施工效率和施工安全性。第二，在施工过程中的技术要求比较严格，对工作人员的专业能力要求相对较高。在具体施工过程中，必须严格根据相应的施工技术规范和标准进行操作。特别是在隧道开挖、支护以及房屋建筑结构监测过程中，必须根据所监测的数据信息，随时在建筑物基础底部进行跟踪注浆。在必要的情况下，还要设置临时支撑体系，或者对开挖支护顺序进行调整。这会在极大程度上影响施工周期和施工效率。

2 暗挖隧道下穿建筑物安全施工技术要点

2.1 加强监测作业

在城市轨道交通下穿建筑物施工的过程中，为了保证施工的安全性，必须加强施工监测作业。因为地下工程施工本身的不确定性比较强，在隧道开挖过程中，会导致岩层应力出现一定变化。施工前，必须对地铁隧道上部建筑物的具体情况进行全面分析。特别是要对建筑物已经存在的裂缝以及发展情况进行有效统计，做好标注并且要拍照，可以在现场张贴裂缝标签贴纸，然后再根据施工监测方案开展沉降观测以及倾斜观测等工作。在具体施工中，还要对隧道的拱顶沉降进行收敛，要对建筑物裂缝的具体发展情况以及上部建筑物沉降变形情况等进行动态监测。根据获取的数据实时分析隧道开挖对上部建筑物产生的各种影响，并根据获取的反馈信息，开展施工现场指导作业。

2.2 重视超前加固

在隧道下穿建筑物施工的过程中，为了保证施工安全性，还要重视超前加固措施的有效应用。在隧道施工中，一般会利用双层超前支护体系进行加固，提高隧道围岩的加固水平，可以有效改善工程地质条件，保证隧道洞室的稳定性。有利于降低上部建筑物出现沉降变形的可能性，将地表沉降控制在合理范围内。在具体的支护措施应用过程中，可以对自进式管棚加超前小导管支护体系进行有效应用。需要注意在自进式管棚选择时，从外径、壁厚、长度以及环向间距、纵向间距、搭接长度等方面出发进行严格控制，确保自进式管棚能够满足隧道建设施工要求。在管棚内可以利用M10水泥砂浆进行充填施工，注浆压力要控制在0.5～1.0MPa之间，提高管棚的整体强度。在管棚施工中，要严格根据相应的设计图纸进行操作，可以利用测斜仪对钻孔偏移度进行测量，保证管棚搭设方向的合理性。同时，要对每个钻孔地质条件进行准确记录，为了确保自进式管棚的支护水平，需要尽量缩减管棚的外插角。一般可以在型钢钢架腹板上开孔穿越管棚。管棚的尾部需要与钢架进行焊接，单根管棚一般包括三个4m的长管节与一个3m的长管节组成，可以利用专用连接套完成管棚连接作业。在连接时要确保相邻管棚接头错开1m左右。在第2层超前支护体系设置时，要利用超前小导管进行施工。导管的单根长度、环向间距、纵向间距以及小导管的外插角等参数都要满足施工建设要求。一般超前小导管管口段1m左右的钢管不需要进行开孔作业，其余部分要按照每隔15cm进行交错设置注浆孔，孔径为6mm。在注浆过程中，使用的浆液为普通硅酸盐单液浆，水灰比控制为1:1，注浆压力为0.5～1.0MPa。

2.3 机械开挖施工

隧道开挖施工是其中的关键环节。一般在隧道下穿建筑物施工时，为了保证施工安全，会利用机械开挖方式，可以防止爆破开挖对桩底围岩、建筑物以及沉淀池产生扰动影响。但是，在机械开挖过程中，需要考虑隧道洞内本身的作业空间比较小，隧道掌子面以及轮廓面可以利用两台破碎锤进行开挖。在对破碎锤进行应用时，要以掌子面围岩节理发育的具体情况为主开展凿除作业。掌子面开挖到设计位置后，测量人员需要完成超挖、欠挖复测作业。大型破碎锤不能进行凿除的部位，需要利用小型破碎锤进行修边开挖。如果掌子面的围岩比较完整，可以直接利用浅孔钻在掌子面上钻多排孔洞，使其成为凌空面，可以提高施工效率。在对小型破碎处进行应用时，需要注意与大型破碎锤进行配合使用，可以大大提高施工效率。

2.4 支护工程控制

在城市轨道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工过程中，必须对支护工程质量进行严格控制。这是保证隧道能够安全稳定施工的重要基础。在开展初期支护体系建设过程中，需要对围岩的自稳能力进行分析。一般围岩在开挖过程中，短时间内具有一定自稳性。完成洞室开挖作业后，必须立即开展初期支护建设作业，确保支护体系能够紧跟掌子面，在短时间内能够封闭成环。这样可以使初期支护体系与围岩形成更加稳定、承载力相对较强的综合性支护体系。在支护施工过程中，必须对锚杆安装技术进行严格控制。利用注浆锚杆进行支护时，要保证锚杆的单根长度为3m，环纵向间距为1m×0.5m，每一环锚杆数量为12.5根。为了确保锚杆的角度能够满足工程建设要求，必须使锚杆与隧道周边轮廓相互垂直。拱部可以利用小型锚杆机进行钻孔施工，保证锚杆桩安装长度在设计长度的95%以上，并且必须保证锚杆的垫板与围岩紧贴。完成锚杆安装作业后，要根据施工方案开展注浆施工作业，完成注浆作业后要立即安装堵头。如果砂浆未达到设计强度的70%，禁止悬挂重物，并且要防止碰撞以及敲击锚杆。在水泥砂浆应用中，要坚持随备随用，一般要在砂浆初凝前使用完，如果没有使用完，禁止继续使用，否则会对支护体系的整体质量产生负面影响。

2.5 钢筋工程要点

钢筋工程是暗挖隧道下穿建筑物安全施工技术之一。在钢筋工程施工过程中，需要从以下两方面开展质量管理工作：第一，在钢筋网安装过程中，必须在支护体系的内部设置单层钢筋，并利用焊接方式完成钢筋网搭接作业，同时要确保钢筋网片尽可能与锚杆进行牢固连接，提高支护体系的整体刚度。第二，在钢架安装过程中要对钢架的制作质量进行严格控制。并且要对钢板的连接效果进行全面检查，钢架的底角必须在坚实的围岩上进行固定，而隧道超挖部分可以利用预制混凝土块进行处理。在这一区域禁止钢架悬空，对钢架与围岩之间的间隙进行处理时，主要是以混凝土垫块进行处理。可以在钢架之间设置纵向连接筋，使其内外交错布置，提高钢架的整体强度。

2.6 混凝土喷射施工

混凝土喷射是安全施工技术的主要内容之一，在具体的施工过程中，需要按照分段分层喷射混凝土的方式进行施工。钢筋工程完成后，需要及时开展喷射混凝土施工作业，防止围岩长时间在自然环境下暴露，提高围岩的整体强度。在对钢架与隧道周边间隙处理时，必须利用喷射混凝土进行填充，要保证间隙填充密实，使围岩的水平应力能够有效传递。

3 结语

总而言之，在城市轨道交通施工过程中，需要对施工方法进行科学选择，而浅埋暗挖法是隧道施工中比较常用的施工方法。为了提高浅埋暗挖施工水平，必须对在暗挖隧道下穿建筑物施工过程中的安全技术进行全面分析。要在保证地表建筑物稳定性与安全性的基础上，提高暗挖隧道的施工效率和质量，这样才能够促进我国城市轨道交通建设事业的稳定发展。