深圳地鐵小間距隧道盾構接收技術

田宇 魚志鴻 陳鴻

摘要：以深圳地鐵9號線9101標段為背景，詳細介紹了在盾構隧道小間距盾構接收施工的情況下采取的相應措施，并通過檢測和實踐表明，這些措施能夠滿足工程實際的需要，可以為類似工程提供很好的借鑒作用。

關鍵詞：盾構施工；小間距隧道；盾構接收

中圖分類號：U455文獻標識碼： A

0 前言

城市軌道交通線路的選定受限于工程環境，由于受到特殊地質及地形條件、線路線型、建（構）筑物樁基、工程造價和車站結構形式等諸多因素的限制，并行隧道左右線間距不能保證達到相鄰隧道施工相互擾動范圍之外，成為小凈距隧道。

《地鐵設計規范》GB50157—2013［1］第11.1.12條規定：盾構法施工區間的并行隧道間的凈距，不宜小于隧道外輪廓直徑。當不能滿足上述要求時，應結合隧道所處的工程地質、水文地質和環境條件、隧道間的相互關系、隧道孔徑、施工方法等具體條件及隧道施工的先后次序，分析并行隧道的相互影響。

如何控制盾構隧道小凈距施工時所引起的地層位移和對已建盾構隧道結構的影響，以確保并行隧道的安全，對于我國軌道交通建設和城市地下空間開發利用，具有十分重要的指導意義。

1 工程概況

紅樹灣站～深灣站盾構區間線路出深灣站后，沿白石四路東行，最小平曲線半徑R=650m，最小平曲線長度為171.856m。區間左線起訖里程ZCK1+111.669～ZCK1+503.450，長391.781m；區間右線起訖里程YCK1+111.601～YCK1+503.450，長391.849m。區間地面高程一般在4.0～5.0m之間，隧道埋深為16m~17.5m，隧道覆土厚度約10m~11.5m。區間中間設聯絡通道兼廢水泵房一座。

區間以線間距13.6m出深灣站，最后以線間距7.613m到達紅樹灣站，其中隧道凈距小于4m的約15m，為小間距隧道掘進。紅樹灣接收井隧道凈距為1.62m，如圖1所示。

圖1 接收井隧道平面圖

2 工程重難點

兩隧道在盾構接收井間距為1.62m，小于并行隧道規定的凈距（隧道外廓直徑），屬于小間距隧道。小間距隧道盾構施工本身難度不小，同時還需完成盾構接收工作，這是本段隧道工程的施工難點。右線盾構到達接收時，將對隧道之間的土體產生擾動，進而影響左線隧道。為了增強隧道間土體的抗壓、抗剪能力，控制管片的變形、隧道的偏移等，須對左線隧道及盾構到達區進行加固。

3 小間距接收施工措施

3.1 端頭加固

紅樹灣站接收端頭采用雙管旋噴樁進行加固，端頭旋噴樁加固范圍為4m全盾構范圍+6m拱頂加固至淤泥層下2m范圍。端頭加固完成后，須進行取芯送檢。根據檢驗報告得知加固效果符合設計要求。同時結合紅深左線接收時，現場實際工況，加固效果良好，滿足盾構接收條件。后附端頭加固示意圖、芯樣圖。

圖2 紅樹灣站到達端端頭加固平面圖

圖3 加固后鉆孔取芯照片

3.2 素砼隔離樁

因接收時為小間距隧道施工，故在端頭加固基礎上，在端頭隧道凈距小于4m范圍加設φ800@900鉆孔C30素砼隔離樁，用剛性材料將左、右線強制隔離，減少盾構接收時對已完隧道的擾動，確保隧道施工安全。隔離樁按照施工圖紙要求施做完成。隔離樁樁位圖見下圖4。

圖4 隔離樁樁位圖

3.3 臨時支撐鋼架

根據我部以往小間距隧道施工工程經驗，在端頭加固和隔離樁兩項措施基礎上，我部為確保小間距隧道施工的順利進行，借鑒聯絡通道施工時，在開挖面左右兩環管片架設臨時支撐鋼架，減少對成型隧道的擾動和變形的構造措施，在紅深右線隧道接收時，左線洞口5環加設3道臨時支撐鋼架，使管片均勻受力，減少右線接收時對左線成型隧道的擾動，減少隧道變形，確保隧道安全。臨時支撐鋼架示意見下圖5、圖6。鋼支撐完成后若與管片存在間隙用木楔楔緊。確保臨時鋼支架均勻受力。

圖5 臨時鋼支架剖面圖

圖6 鋼支架加設俯視圖

3.4 管片背后二次注漿

在紅深左線接收完成后我部安排注漿班組，對洞門和洞門后15環管片進行了2次注漿加固封閉，確保管片背后建筑空隙填充密實，減少右線接收時對成型隧道的擾動。

4 小間距接收技術措施

4.1 推進參數控制

（1）放慢推進速度

推進速度在距離接收15m左右時控制在20～40mm/min（主要是減少擾動，較少變形）；當盾構距離接收井5m左右時推進速度控制在5～10mm/min；在磨地連墻的過程中，推進速度控制在5mm/min以內。

（2）同步注漿控制

在穿越小間距隧道施工段，須加強同步注漿管理，以提高隧道的前期、后期穩定性。根據地面、成型隧道沉降變形情況，擬每環的壓漿量為建筑空隙的200%～250%，即每推進一環同步注漿量為3.3～4.2m3，注漿壓力應控制在0.3MPa左右。

（3）盾構姿態控制

在確保盾構正面沉降控制良好的情況下，使盾構均衡勻速施工。盾構姿態變化不可過大，每環檢查管片的超前量。推進時不急糾、不猛糾，確保盾尾間隙。

4.2 刀盤正面土體改良

盾構在小間距隧道段推進時，為確保盾構正常出土，必要時可在盾構的刀盤正面壓注膨潤土或泡沫劑來改善開挖面土體的和易性，從而降低刀盤扭矩，保證盾構穿越時有均衡的推進速度，同時改良土倉內土體，有助于加固體碎塊從螺旋機內順利排出。 加膨潤土或泡沫劑時必須嚴格控制量和壓力，避免土體在過多膨潤土或泡沫劑量和較高的壓力下形成定向貫通的介質裂縫，從而造成滲水通道，嚴重影響隧道的安全狀況。

4.3 盾構穿越小間距隧道后的工作

盾構接收后，必須對該區域段隧道進行二次補壓漿。 通過二次補壓漿使隧道與加固區域的間隙得到及時補充，進一步確保地面沉降得到控制，盡早穩定成型隧道。

4.4 施工監測

盾構穿越小間距隧道期間，監測是極其重要的一項工作。隧道軸線、地表沉降的測量工作必須嚴密控制。

（1）隧道軸線測量

盾構穿越樁基時，隧道軸線控制仍然是質量控制的重中之重，因此對隧道軸線的測量必須嚴格控制。盾構穿越小間距隧道區域時，刀盤將切削加固土體，刀盤正面受力不均，容易引起盾構推進軸線發生偏差，因此必須嚴格進行隧道軸線測量的施工步驟。同時根據實際穿越情況，提高盾構姿態測量頻率，從而根據測量資料有效制定相應措施，確保盾構軸線與設計軸線相符。

（2）地表沉降監測

建立完善的監測網，對端頭地表沉降，左線成型隧道偏移量進行實時監測，右線接收期間，除對右線洞門，結構側墻進行實時監測外，對左線成型隧道偏移量也進行實時監控測量，現場接收指揮及時掌握地表沉降、洞門變形、隧道偏移等信息，準確下達掘進指令，及時進行跟蹤注漿或補充注漿。

5 結語

在隧道小間距施工及盾構接收段內，通過采取上述措施，保證了設計要求的各項技術指標，對左線隧道起到了很好的加固作用，保障了左線隧道及建筑群的安全。

基于以上對現場工作、施工相關措施的介紹，通過實踐的檢驗，可以得出以下結論：

（1）在隧道小間距盾構接收的情況下分別對左線隧道及盾構到達區采取加固措施是必要的。

（2）通過對該段隧道軸線、地表沉降的監測和現場情況證明，采取加固措施后隧道的各項指標均能滿足設計和實際的需要。

（3）從深圳地鐵9號線9101標段深灣站到紅樹灣站區間的成功經驗來看，只要措施合理，小間距并行隧道的盾構接收是可行的，能夠為類似隧道的設計和施工提供可靠的依據。

參考文獻：

[1] GB 50157-2013.地鐵設計規范[S].