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邓峰++石红兵

[摘 要]深圳地铁9号线多次近距离下穿既有线路，本论文选取3次典型的近距离穿越既有线路为例子，通过不断改进，总结经验，为后期盾构近距离穿越既有线路提供参考依据。

[关键词]盾构；近距离；既有线路；穿越

中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0110-02

1、工程概况

深圳地铁9号线多次穿越既有线路或重叠隧道。本论文主要通过深圳地铁9号线下穿1号线、4号线及3号线的施工情况，总结经验，为后期的盾构下穿既有线路提供可靠的参考。

1）人民南～向西村站区间盾构下穿1号线

人民南站～向西村站区间自人民南站出站后，下穿既有地铁1号线，最小净距约1.82m，下穿处隧道所处地层为强风化麋棱岩和强风化变质砂岩，两隧道之间的夹层土也一样（图1、2）。

2）上梅林～梅村站区间盾构下穿4号线

上梅林～梅村站区间自上梅林站出站后，下穿既有地铁4号线，最小近距为2.5m，下穿处隧道位于砾质粘性土，两隧道之间的夹层土也为砾质粘性土（图3、4）。

3）园岭～红岭站区间盾构下穿3号线

园岭站～红岭站盾构区间隧道在红岭路与红荔路交汇处下穿地铁3号线红岭站～老街站盾构区间既有隧道，隧道间最小净距1.55m。9号线隧道处于上软下硬地层，交汇处3号线隧道位于微风化花岗岩、硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩地层（图5、6）。

2、穿越过程的施工参数情况

在穿越前都进行了盾构机的维修检查，进行24小时值班制度，提前在既有隧道内部进行水泥-水玻璃双液浆注浆加固，并且布置了自动化监测点，具体如图7所示：

人向区间下穿1号线时的施工参数为：推力为900-1200t，刀盘转速为1.5-1.6r/min，泡沫注入率35%，泡沫浓度/发泡倍率4%/20，刀盘扭矩2000-2500KN.m，速度为30mm/min左右，同步注浆量7m3/环，注浆压力3.0-3.5bar，出土量70m3/环。

上梅区间由于始发端头与既有线路最小距离为16.7m，始发采用了钢套筒始发装置。下穿4号线时的施工参数为：推力为1000t左右，平均速度在50mm/min左右， 扭矩基本在1500-2000KN.m范围内，注浆量为6-7m3，注浆压力为2.0-3.5bar范围，出土量60m3/环。

园红区间下穿3号线时的施工参数为：推力1500-2000t，掘进速度15-40mm/min，扭矩为2000-2500KN.m，同步注浆量为6-7m3，注浆压力为2.0-2.5bar，出土量为65-70m3。

在掘进完成后，每次的穿越均在盾尾之后进行了及时的二次注浆，同时过程中要求姿态控制在±5mm/环的范围内。

3、过程中的困难处理措施及不足之处

1）人民南～向西村站区间盾构下穿1号线

人民南站采用的是先隧后站施工工艺，右线盾构在车站内更换完所有滚刀后，紧接着切割人民南车站端头连续墙，当刀盘距离1号线边缘4m时，掘进参数出现异常。扭矩达到4000KNm以上，总推力2000T，掘进速度2-7㎜/min，此时渣温达到约50℃。原因为：刀盘在切割连续墙时，玻璃纤维筋缠绕刀盘，再加上泡沫发生器堵塞，渣土改良较差，促使刀盘结泥饼现象。处理措施：（1）整修泡沫系统，把6路泡沫发生器全部拆开进行清理，再把所有泡沫管路清洗干净，保证泡沫系统正常。由于距离1号线比较近，为保安全没有进行开仓清理泥饼。（2）停机保压控制沉降：保持土仓压力不变，气压置换土压。在盾体和盾尾注入大量聚氨酯，填充外围空隙，起到封水、保压、防盾体被抱死，在盾尾进行二次补浆，起到保压控制沉降。（3）土仓加入适量分散剂，为保持掌子面土体稳定进行短时间浸泡，浸泡时间控制在4小时内。

经过以上综合处理后，刀盘泥饼部分脱落，盾构机继续向前掘进，掘进参数明显有所改善。刀盘扭矩降低到3000KNm，速度增加到15-20㎜/min。

项目方案从始发至穿越完成计划用3天时间，实际用了14天（14.10.12～14.10.25）在穿越过程中存在问题：（1）现场管理控制力度不够；（2）工序衔接不紧凑；（3）项目各层人员职责分工不明确，重要岗位人员配备及经验不足；（4） 下达的指令不能执行到施工现场。

2）上梅林～梅村站区间盾构下穿4号线

上梅区间采用钢套筒始发，盾构机使用的寿命均较长，且刚掘进完上孖区间转场至上梅林重新始发，始发前并没有经过仔细的检查维修。在穿越的过程中盾构机本身的故障频发，主要体现在双轨梁和管片拼装机上，多次在既有线路下方及其影响范围内停机，需经常更换零配件和维修，给穿越过程中带来了极大的安全隐患。

在左线盾尾脱离4号线之后，为了防止4号线因盾尾脱离而产生沉降，在9号线隧道内部通过管片吊装孔对盾尾后部进行了二次补浆。结果造成盾尾被抱死，无法继续往前推进。为了脱困，盲目的加大了推力，结果把盾构机上的铰接全部拉坏，导致停机12天，后通过在铰接处焊接钢板才得以脱困。

3）园岭～红岭站区间盾构下穿3号线

该区间在施工整个施工过程中并未出现明显的突发事件。在穿越前对地质情况摸查的不是特别清楚，毕竟详勘地质图上显示该处是上软下硬地层，如果岩面侵入在施隧道过高，岩石强度过大后果将难以预料。在穿越前提前进行硬岩地层的刀具更换配置，做好了应对准备，最后顺利通过；其次，因为3号线离红岭站端头仅有8.8m的距离，除设计要求的地面加固外，还在红岭车站内部进行了水平注浆加固，确保了盾构的顺利接收。

4、经验总结

通过深圳地铁9号线多次穿越既有线路出现的各种困难、应对措施和成功与不足之处，现将盾构下穿既有线路的综合施工措施总结如下：

1）提前编制专项方案并进行专家论证；2）在既有隧道内布置自动化监测点；3）提前在既有隧道内埋设袖阀管和注浆设备，对夹层土提前进行注浆加固，在穿越过程中注浆设备及注浆材料准备好，以防万一出现险情好注浆；4）与运营单位和其它各参建单位提前沟通，编制应急预案并成立应急指挥小组，进行24小时值班制度；5）提前对所有设备进行彻底的检查和维修，尤其对泡沫系统等渣土改良系统；6）提前设置实验段，充分掌握盾构机与地层的匹配性（不要盲目的相信其他成功穿越的参数，而要根据盾构机的状况和地层状况来综合设置）；7）建议寿命较长、长久未维修及新购的盾构机最好不要用于穿越，最好选用处于“青壮年”期的、性能稳定可靠的盾构机；8）穿越前主动检查刀具，凡是有偏磨的刀具一律更换，确保一次性穿越；9）务必做好渣土改良，防止接泥饼，务必控制好出土量，务必控制盾构姿态，严禁纠偏量过大。土仓压力在掘进和停机过程中务必要控制好；10）加大同步注浆量和注浆压力，及时进行二次注浆（采取措施防止盾尾被抱死）。

参考文献

[1] 陈湘生，李兴高.复杂环境下盾构下穿运营隧道综合技术.中国铁道出版社，2011.

作者简介

邓峰（1986-），男，中建南方投资有限公司盾构组成员，学士学位，中级职称，从事城市地铁施工管理工作。

石红兵（1979-），男，中建南方投资有限公司盾构组成员，学士学位，中级职称，从事城市地铁施工管理工作。