千斤顶顶托分级加载施工法对下穿既有线地铁

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1、千斤顶顶托分级加载施工法对下穿既有线地铁零沉降控制的应用王炜中铁十六局集团摘要在污水隧道穿越紧挨既有地铁结构的施工方案中，在既有地铁线不限速的情况下，采用千斤顶顶托法施工成功实现了地铁结构零沉降穿越。通过对实施污水隧道的开挖支护方法和有效地控制措施研究，提供类似穿越地铁结构的施工经验。关键词千斤顶顶托法分级加载下穿地铁零沉降控制1引言在地下隧道施工领域，穿越既有地铁线工程屡见不鲜，但紧挨地铁结构进行穿越在隧道施工中并不多，而且在轨道不限速情况下成功穿越，在国内外也没有成熟的经验可借鉴，因此通过本工程的顺利实施、施工

2、方法的总结研究，为穿越地铁工程提供了宝贵的经验，其推广和应用前景不可忽视，其推广和应用价值在于：1、通过施工开挖支护对轨道沉降影响的监测数据，验证了紧挨既有结构穿越的变形控制指标可控性。对类似工程提供变形控制指标参考2、为穿越地铁工程提供类似可行的、有效地控制措施和方法。3、千斤顶托法对于下穿地铁隧道“零沉降”控制要求是最有效，最直接的施工方法之一。2工程概况该污水隧道为倒虹吸隧道位于崇文门路口东北方、市一二五中学东侧，呈西北-东北走向，与地铁2号线以90°夹角相交于右线里程B219+38.764，从地铁2号线结构

3、相邻两变形缝间下穿，总长38.309m。其中，下穿地铁段以平坡紧贴地铁结构通过，长21.738m；两边斜坡段长度分别为7.805m和8.766m，坡度均为41.42%。隧道采用浅埋暗挖法施工，平顶直墙断面。平坡段及北侧斜坡段初支横断面分为3个2.2×1.9洞室；南侧斜坡段应要给地铁下方土体超前注浆加固提供操作空间，两侧洞净宽增加至3.2m，中洞净宽保持2.2m不变；净高则由1.9m渐变为3.5m。隧道每个洞室分别安装一根DN1000mm钢筋混凝土管道。三根管道中的两根为正常使用，另一根管道为备用。管道安装完毕后，用

4、钢筋混凝土将管周隧道填充密实。隧道北侧起点处设置进水井，南侧终点处设置出水井。进出水井兼作施工竖井。施工竖井为矩形断面，为复合衬砌结构。采用倒挂井壁法施作，初支采用350mm厚C20喷射混凝土+钢格栅，二衬为C30模筑混凝土，井壁500mm厚，底板500mm厚。地铁2号线，为双洞矩形框架结构，结构顶板埋深2.845m，顶板厚0.8m，底板厚0.7m，中墙厚0.4m。在地铁结构上方、道路路面下设有加强层，与地铁线路走向一致，与地铁结构对中布置，宽23.2m，中间厚度0.6m，边缘厚度0.47m。图2-1污水隧道下穿地

5、铁2号线纵断面图图2-2污水隧道横断面图3施工方案3.1主要施工步序：3.1.1竖井施工南、北竖井同时施工：采用明挖逆作法，边开挖边进行桩间挂网喷锚，开挖至竖井底部后进行斜坡段开挖，隧道完成后分四次浇筑竖井衬砌结构。3.1.2隧道斜坡段施工对南、北两端竖井同时进行斜坡段隧道施工，斜坡段坡度为42﹪；在开挖过程中拟使用卷扬机配合滑道斗车进行出土和运输材料。南北两端竖井同时进行斜坡段隧道施工，三洞同时开挖，中洞超前于两侧洞，超前距离≮6m，开挖土体、分步架设格栅及喷射初衬混凝土，并及时进行初支背后注浆填补孔隙，减少隧道

6、开挖引起的地面沉降。施工过程中严格控制每一开挖循环进尺不超过相邻两榀钢格栅的间距。当遇到特殊困难时，应适当缩短开挖进尺，并适当减少钢格栅间距。施工过程中必须连续作业，中间不得停顿，使初衬尽早形成封闭结构，并减少掌子面土层的暴露时间。3.1.3隧道平坡段施工千斤顶顶托安装1.隧道平坡段施工先施工中洞，再分别施工左、右两洞室。施工开挖前要预先对开挖掌子面土体进行注浆预加固。2.平坡段隧道中洞施工：（1）平坡段中洞施工过程中重点检查隧道顶部（即：既有线隧道底的垫层及防水层）有没有暴露出来，一旦发现防水层暴露立即进行修补。

7、（2）在中洞开挖过程中，每开挖两榀即在隧道底板向下打设超前小导管进行基底加固注浆，确保下卧层地基承载力。（3）严格控制开挖进尺，将初支格栅密排架设，架设过程中严格检查格栅连接螺栓、连接筋焊接、架设精度等项目。（4）按照要求及时快速的安装千斤顶，在安装前检查每台千斤顶的状态，如果发现故障千斤顶立即使用备用顶代替，在安装过程中严格控制工字钢支撑的加工质量，对焊缝不饱满、漏焊的部位进行补强。图3-1千斤顶安装纵断面示意图图3-2千斤顶安装横断面图（5）中洞初衬贯通后，砌筑管道支座安装管道就位后，邦扎衬砌钢筋，用微膨胀钢筋

8、混凝土填充管道与隧道间空隙。预留注浆管，回填完毕后再注入填充混凝土等强浆液，使填充混凝土与隧道初衬及管道密贴。3.平坡段左、右洞施工：平坡段左、右洞施工按照先后顺序进行，即：一条施工完成后方可施工另一条隧道。3.2千斤顶顶托法施工注意事项：3.2.1土方开挖：新建污水隧道平坡段施工采用台阶法开挖，当上台阶进尺到安装千斤顶的位置后停止上台阶开挖，继续下台阶进尺