上海隧道工程有限公司盾构工程分公司 上海 200127
摘要：本文首先对上海轨道交通14号线盾构掘进施工施工准备进行了分析，然后提出了上海轨道交通14号线盾构掘进试推进段施工措施，接着提出上海轨道交通14号线盾构掘进穿越阶段施工措施，最后提出了上海轨道交通14号线盾构掘进穿越后施工措施。
关键词：上海轨道交通14号线；盾构掘进施工；措施
上海轨道交通14号线是一条东西向的市区级的轨道交通线路。线路起于浦西嘉定封浜站，沿曹安公路-铜川路-武宁路-万航渡路-华山路-长乐路-金陵路-人民路-新永安路-过黄浦江-花园石桥路-浦东大道-云山路-锦绣东路-金穗路，终于浦东金桥桂桥路站。线路由西向东横贯城市中心地区，经过嘉定区、普陀区、静安区、黄浦区、浦东新区等5个行政区，沿线主要为居住区与商业区，以及历史风貌保护区。线路全长38.514km，均为地下线，共设31座车站，平均站间距1.273km。全线设一段一场，即位于曹安公路以南、封浜河以西的封浜车辆段和金穗路以东、金海路以南的金桥停车场。设封浜车辆段、中宁路、歇浦路、金桥停车场4座主变，控制中心1座。
1上海轨道交通14号线盾构掘进施工施工准备
1.1现场踏勘及资料收集
在该项目开始建设之前，对盾构欲穿越的轨道交通进行检查和评定，并检查现场的工况条件。在施工之前，应及时与地铁13号线的运营管理部门联系，了解轨道交通现状，以及该线路沉降检测数据和轨面标高，进一步修正轨道交通与14号线8标的相互关系。目前现场勘测已经完成，隧道变形的初始值应在盾构机穿越前一个月结束。
1.2建立联系网络
加强与管理单位的沟通交流，取得进入轨道交通的权利，便于处理施工过程中的突发事件，同时，在施工过程中可以互通信息，确保施工作业顺利进行，保证轨道交通的安全[1]。
1.3控制区划分
为确保施工安全性，可以将穿越段分为三个控制区域：试验段、穿越后15环范围和穿越段，以下是更多详细信息：
表1盾构穿越轨道交通计划汇总表
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图1 穿越13号线阶段划分示意图
2上海轨道交通14号线盾构掘进试推进段施工措施
2.1深层点布设措施
为确保地面检测点能真正反映土体的变化情况，应在隧道轴线上每6m设置一个点，全部采用深层点布设。地面沉降检测点设置时须穿透路面结构硬壳层，采用25 mm的螺纹钢标干，标干应深入原土壤60厘米以上，同时，在标干外侧采用内径大于13cm的护套进行保护，并用黄砂回填护套与螺纹钢标干之间的缝隙，在套管顶部设置管道盖，其中，管道盖的高度必须与原地面的高度一致；螺纹钢标干顶部应设置在管盖下方20厘米处，以确保精确测量。深层检测点埋设图如下[2]：
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图2深层监测点埋设图
目前正在进行深层点埋设，在实验段检测点设置完成后，及时进行监测，监测频率为每天1次，对沉降规律进行分析，确保施工工作得以顺利开展。
2.2出土量控制
根据盾构和管片之间的间距以及不同土层的特性，控制其出土量，大约为挖掘部分的98％至100％。针对具体情况进行调整，以找到最合理的数值。
为了确保出土量的准确性，我们为行车放置了起重计量器，将出土量控制在开挖断面的98％到100％之间[3]。
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图3行车起重计量器
2.3推进速度设定
合理设定推进速度，便于盾构施工作业顺利开展，降低其对土体的扰动。在进入测试部分时，前进速度应控制在0.5～1.0 cm / min。
2.4管片拼装
在进行管片拼装时，由于受千斤顶的影响，引起盾构机的后退，如果在地铁隧道下方进行管片拼装时，为了防止盾构机的后退，在盾构推进完成后不应马上进行管片安装，等待2-3分钟后，待周围的土壤与盾构机固结在一起后再进行千斤顶收缩，回收的千斤顶数尽可能降到最低，然后逐一对其进行伸缩后，才可进行管片拼装，平衡开挖面的表面压力。在安装过程中，司机首先要注意地面压力，可根据需要采用反转螺旋机来平衡土体，同时，司机应熟练掌握管片的组装过程，尽可能的节省拼装时间。
3上海轨道交通14号线盾构掘进穿越阶段施工措施
3.1正面平衡压力设定
由于受地质条件和土壤负荷等因素的限制，造成了刀盘前方的土体压力发生改变，为此，必须调整土压力值。同时，对沉降报表进行分析后发送给推进班组。如果盾构切口前地面发生沉降现象，则必须增加平衡压力值，反之减少。如果盾构机尾部的地面发生沉降，则需要增加同步注浆量，反之减少，计算如下。
正平衡压力：
P=k0gh
根据上述方法来获取平衡压力的固定值，可以根据盾构深度、土壤条件和监测数据进行调整，调整的幅度为0.005Mpa/次。
盾构机穿越地铁13号线的隧道顶部理论压力计算：
P＝k0gh＝0.75×17.5×12.422m=0.163Mpa
3.2出土量控制
结合盾构和管片之间的间距合理和路段的设计间距合理控制出土量，其出土量约为开挖面积的98％至100％，然后针对具体情况具体分析，寻找最合适的数值。
3.3推进速度
合理安排推进速度，减少盾构对土体造成的影响。在穿越区的施工过程中，盾构推进速度应控制在0.5至1.0 cm / min，确保推进速度尽可能保持恒定，并减少对周围土壤的扰动，最大程度地减少带来的不良影响，确保盾构机以相同的速率以合理的推进速度穿越13号线。
根据监测情况可以对盾构推进速度进行调整，如有必要可以先推进半环（60 cm），通过暂停10至20分钟来降低其高度，根据地铁隧道监测单位提供的数据调整推进速度，继续推进半环（60厘米），以更好地控制沉降[4]。
3.4管片拼装
在进行盾构管片拼装时，由于受千斤顶收缩的影响，不可避免地会造成盾构机的后退，如果在地铁隧道下方进行管片拼装时，则为防止盾构机发生后退，在盾构推进工作结束2-3分钟后等千斤顶开始回缩后方可进行组装，保持开挖面的平衡压力。在管片拼装时，盾构司机应注意土压力的控制，可根据需要采用反转螺旋机来平衡土体压力。同时，盾构司机应熟练掌握拼装技术，确保在组装过程中尽可能高效、快速和高质量地组装。
当您继续推进时，必须在启动驱动器之前先逃脱。首先，您需要恢复压力梯度平衡。如有必要，请保持一段距离以防止失去平衡。
4上海轨道交通14号线盾构掘进穿越后施工措施
当盾尾穿过区域时便进入了穿越后期。
4.1穿越后阶段的施工参数设定
当盾构机尾部成功穿越交界处时，就进入了穿越后期，当穿过该区域后，可以将推进速度提高到2 cm / min，继续推进。
盾构司机应严格按照要求进行推进工作，控制好土壤压力、推进速度和出土量和注浆量等参数。
相关负责人应密切注意地铁检测员和盾构司机的相互配合，及时进行数据分析，制定相应的施工方案，确保盾构施工工作顺利进行。
4.2穿越后的加固措施
4.2.1加固概况
盾构机穿过13隧道时，为了使14号线隧道更加稳定，把对未来运营的不利影响降到最低，利用注浆对13号线和14号线之间的土体进行加固，加固的厚度约为2m。
4.2.2穿越后的压重措施（上穿抗浮）
因为是上穿抗浮，所以14号管线推进后会对13号管线造成影响，若13号管线的上浮量严重超标时，必须对14号管线采取穿越后的压重措施。主要方法是使用钢块对正在施工的14号线进行压重，重量范围为每侧20环。堆载区使用3米的长轨枕让电机车和车架漂浮起来，轨枕的上侧距离隧道底部约56厘米，轨枕下面的空间可以用铁块加载，堆载量约为5T /圈。盾构机的第一个车架与安装表面之间的距离为9个环，压铁堆载从第一节车架前的前三环开始。堆载压铁以不影响整体结构为前提，在压铁堆载区与盾构拼装工作之间的区域使用管片进行压重，可以堆叠两层，当前一个管片离开后，下一个管片会马上移至工作区。在不会影响整个施工进度的情况下，可以在隧道的两侧制作支架，并对其进行压重。
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图4 隧道内压重示意图
对压重范围内14号线隧道管片采用10＃槽钢进行纵向拉进紧，与盾构掘进同步进行。将槽钢连接到配有特殊连接器的管段上，该部分共有6个通道，所有管片均采用10＃槽钢进行纵向拉进紧，其拉紧施工范围与隧道压重范围相同。
5结语
本文首先从现场踏勘及资料收集、建立联系网络控制区划分等方面对上海轨道交通14号线盾构掘进施工施工准备进行了分析，然后从监测布点措施、出土量控制、推进速度设定、管片拼装以及盾构姿态控制等方面提出了上海轨道交通14号线盾构掘进试推进段施工措施，接着从正面平衡压力设定、出土量控制、推进速度以及管片拼装等方面提出上海轨道交通14号线盾构掘进穿越阶段施工措施，最后从穿越后阶段的施工参数设定以及穿越后的加固措施等方面提出了上海轨道交通14号线盾构掘进穿越后施工措施。
参考文献：
[1]蔡巨伟.地铁盾构掘进施工工效对工程成本影响幅度的研究[J].工程建设与设计，2019（24）：236-238.
[2]卢卓，魏焕卫.盾构掘进施工对既有基坑影响的理论分析[J].山东建筑大学学报，2019，34（04）：43-49.
[3]卢永炜.城市轨道交通盾构掘进施工技术与质量控制[J].中华建设，2019（08）：152-153.