吴利君
北京方达工程管理有限公司 100044
摘要；城市地铁建设稳步发展，各城市新建地铁工程穿越既有线案例增多，提出解决措施，采取有效的控制手段，确保营运安全是穿越工程的原则。本文以在建工程北京地铁12号线程马甸桥站～安华桥站区间密贴下穿既有8号线安华桥站单层暗挖段为例，总结施工采取穿越过程的设计施工措施，并综合过程中监测具体数据，对比实际沉降与限值指标，分析矿山法紧邻穿越既有线方案综合效果。
本穿越工程段已于2020年8月15日二衬施工完成，从影响区域后续持续监测信息反馈，点位沉降累积值均满足既有线运营限值要求及其他建（构）筑物的使用安全要求特征。
关键词： 地铁隧道;穿越既有线；全断面注浆；监测分析
绪 论
随着各中大城市交通轨道工程的兴建，市区内错综复杂的交通干道，地下管线等干扰无形之中增加了建设的难度，采用矿山法穿越相比盾构法施工，其复杂困难程度更为突出，如何确保矿山法紧邻穿越既有线运营线路安全及随身自身安全，已经成为一个较为重要的课题。本文借鉴在建工程12号线程马甸桥站～安华桥站区间成功密贴下穿既有8号线安华桥站单层暗挖段成功经验，针对地施工采用台阶法暗挖隧道下穿既有线施工沉降控制技术，对穿越既有线的实际技术措施及成果进行总结，分析对比控制与实际监测特征数据，综合技术安全控制手段，根据最终成果，最大限度控制施工风险源，保证运营安全，最终提出了矿山法穿越既有线的总结。
一、工程概况
北京地铁12号线马甸桥~安华桥安区间沿北三环中路设置。8号线安华桥站在北辰路、鼓楼外大街下呈南北向布置，与12号线安华桥站呈T形换乘。周边规划为居住区和商业区。
马安区间顶部密贴下穿8号线安华桥站单层暗挖段左右线,采用长台阶法施工，上下导洞分层施工，左右线分别穿越，先施工左线后施工右线。穿越段分隧道加强段（一）（断面高宽6.78×6.92m），范围左、右线里程：SSK112+164.748～SSK112+185.748，隧道加强段（二）(断面高宽6.78×7.42m)两种形式，范围左、右线里程：SSK112+185.748～SSK112+202.048。穿越段土层位于中粗砂⑦1层，层间潜水（四），采用降水井施工，局部有残余水。
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既有8号线安华桥站暗挖单层段长65m，顶板覆土约为12.83m底板埋深约为22.71m。暗挖单层段左线断面高9.86m；右线断面高9.78m，宽9.6m。
二、穿越方案措施及监测控制限值
1、方案说明
工程穿越加强段相比标准段采取加强措施，格栅采取密排设置（标准段0.5m），C25 网喷混凝土厚度0.3m（标准段0.25m），二衬厚度0.4m（标准段0.3m），超前支护采用全断面注浆方式。具体参数见表1。
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2、主要监测控制限值
既有线结构控制具体标准见表2。
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三、沉降控制方法应用
本工程项目的沉降控制方法主要应用到长台阶施工方法，辅助降水井降水，全断面深孔固结注浆方法，重点控制土体开挖形成的卸荷、围护桩基凿除，使得出入口结构受力体系转换，可能引起土层应力释放，土层损失造成车站主体结构沉降，影响结构及行车安全。其沉降控制措施要点主要有深孔注浆实施效果、开挖控制、8号线桩体破除应力转换等几点。
1、深孔注浆工艺
1）注浆试验段及注浆方式
选择穿越前50m地质相差不大的区域作为注浆试验段，深孔注浆有前进式、后退式分段注浆、全孔一次注浆等方式，综对比分析本工程选择后退式分段注浆形式。
2）深孔注浆材料选择
①普通単浆液[1]
凝结时间长，具有较长的的可注期，实体强度高，价格低等优点;缺点主要是初凝时间较长，强度上升较慢，可注性差，易于被地下水稀释。主要适用水流速度不大的中粗砂、砂卵石等地层；
②普通水泥-水玻璃双浆液[1]
凝结时间可控，早期强度高，利于注浆完成后立即开挖作业，缺点主要抗压抗剪强度低，易被高压水击穿，可注性差；耐久性差等，主要适用中粗砂卵石层注浆堵水工程中。
结合本工程因处于粗砂层，含有降水局部残余水，穿越不易中断等特点，选用普通水泥-水玻璃双浆液。
③注浆范围及方法
隧道上半断面拱部开挖轮廓外3m×3m范围及下半断面初支开挖轮廓外扩3m范围土体进行超前全断面深孔注浆；注浆按照区域从外围向中心的顺序进行，注浆孔每12m一段，搭接2m，间距0.8×0.8m，梅花形布置，注浆压力为0.3～0.75MPa，终压1.0MPa。
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④深孔注浆施工要点
TXU-150型钻机按布孔孔位钻孔完成，采用SYB-60/5型注浆泵后退分段注浆。严格控制注浆压力及注浆量，在控制下沉的同时应防止发生控制点隆起，应加强巡查及实时监测等措施。注浆完成后应采用钻芯取样及探孔方法检验注浆效果，满足要求后方可开挖，深孔超前注浆是满足沉降控制效果的前提，应严格控制加固效果。
2、开挖控制沉降要点
严格控制超前小导管角度，注浆填充及扩散度，满足设计要求，严格控制开挖过程中的沉降。
严格按“十八字方针”措施实施，加强锁脚锚杆、格栅连接板、台阶长度、核心土留置及回填注浆补充注浆质量管控，这也是控制沉降的核心，同时强化超前探测及残余水的治理。
分上下两个导洞分别施工，每循环进尺0.4m。上台阶采用环形开挖留核心土，核心土的高度约为1.5m左右，纵向长度约3.0～5.0m，下层导洞采用环向开挖预留卸力槽，导洞中部预留卸力槽,卸力槽高度约0.7m，宽度约3.5m，纵向长度约1.0m，掌子面预留一定坡度，确保掌子面稳定。土方开挖自上而下，禁止掏槽开挖。
加强回填注浆及二次补浆的控制，回填注浆管DN25×2.75，L=0.8m，环向间距：起拱线以上2m、边墙3m；纵向间距3m；梅花形布置。注浆材料使用P.O42.5的普通硅酸盐水泥浆液，水灰比1：1。注浆设备采用FBY-50/70双液注浆机，从拱脚开始向拱顶注浆，从无水向有水的注浆孔注浆。注浆共分四次进行，第一次在距离开挖面3m处进行，第二次在距开挖面5-10米时进行补充注浆，第三次在上半断面全部完成后进行，第四次在整个断面开挖完成后进行。注浆过程中，要时刻注意压力流量的变化，做好注浆记录。
3、破除支护结构边桩控制要点
在通过M8左线PBA段时，需要破除原车站初期支护结构边桩，是应力转换和土体位移较大的施工阶段，是控制控制沉降的关键技术。
采用水钻破除，先破除原结构侵入新施做初期支护结构部分，并及时封闭初支开挖面，待拱顶开挖面封闭且沉降均匀稳定后方可破除剩余边桩。
第一步：完成深孔注浆，在设计轮廓外300mm切除一半桩体；
第二步：完成初期支护，切除剩余桩体，连立两榀格栅，完成初期支护
第三步：切除剩余桩体，连立两榀格栅，完成初期支护。
第四步：通过桩体，破除初支内桩体并及时清运，继续下一循环施工。
四、监控量测与工后沉降效果分析
区间下穿及邻近M8安华桥站期间，对监测数据及时采集和分析，掌握既有线的动态并及时分析、预测，同时反馈到施工作业面，出现如反弯点或数据异常情况，及时分析原因，采取相应的措施，指导施工，确保工期和施工安全。
新建区间的施工必然会引起既有车站结构的变位，为保证既有车站结构的安全和正常运营，在车站施工期间，必须对既有车站地铁进行全天候的实时监控量测，传统监测技术在高密度的行车区间内无法实施，且不能满足对大量数据采集、分析以及及时准确的反馈，因此必须采用远程自动化监测系统对既有车站的结构和轨道变形进行24小时监控量测。既有8号线安华桥站监测项如表3所示。
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同时对地表点位采用自动水准仪进行监测。
对既有线的监测由第三方监测单位负责，施工期间做好与第三方监测单位的沟通，及时获取监测数据，分析判别风险状态。进行三级预警管理。其中预警值取控制值的70%，警戒值取控制值得80%，当预警值≤实测值＜警戒值时，加强监测、发出预警并及时报告；当实测值≥警戒值时，加强监测、停止施工并发出警报，分析原因采取措施。
区间下穿及邻近M8安华桥站二衬已完工，从对既有线结构监测数据进行分析。通过2020年3月20日到2020年9月7日监测，数据已经平稳，且安华桥既有线结构一直监测无异常现象，最大沉降在1.1mm，轨道沉降差最大0.12mm，沉降曲线基本无异常波动，开挖影响极小，本工程对既有线控制方法是有效的，且完全满足既有线安全要求。
2020年3月20日到2020年9月7日地面沉降点最大沉降-8.14，一般点位平均沉降-5mm，现阶段趋势已经稳定，选择YSG-25-15,YSG-25-17两个破除桩基点位进行曲线分析。如图4
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由典型点位沉降图可知，本工程在开挖阶段，地面沉降点总体沉降量不大，规律性出现隆起，主要原因为深孔注浆阶段、回填注浆及二次补充注浆阶段引起的局部隆起，其速率较为平缓，对建构筑物安全性影响不大。
结 论
矿山法施工穿越重点建（构）筑物因采用人工超前加固、开挖等客观因素影响较多，对于沉降及变形控制不利，本工程矿山法区间断面采用台阶法下穿既有隧道施工，通过深孔注浆方法选择与控制，开挖质量控制及破除桩体限制应力转换等技术控制，经对既有线轨道及重要结构物的监测与分析，综合考虑该区间完工后的工后沉降已平稳，其技术措施、施工过程控制、监测手段等完全可以满足既有线安全运营要求。
参考文献
[1]罗富荣.地铁车站洞桩法设计与施工关键技术[M].北京：中国铁道出版社，2015:67.
[2]孙长军,张顶立.CRD法暗挖隧道下穿既有线施工沉降控制技术[J].市政技术,2015(2):97-101.
[3]潘政.隧道近距离下穿地铁既有线不等强注浆控制变形技术研究[D].北京:北京交通大学,2017.