宁句城际轨道盾构区间联络通道施工及应用分析

宁句城际轨道盾构区间联络通道施工及应用分析

鄢丽巍 

中建八局轨道交通建设有限公司   江苏省南京市

摘要：结合宁句地铁线杨塘路站-东大街站盾构区间1#联络通道工程实例，着重分析联络通道地层加固施工技术及施工关键步骤。研究表明，对联络通道地层加固方案及施工关键步骤的分析，能够有效保障施工质量和安全，可为今后类似工程施工提供参考。

关键词：城际轨道；联络通道；工程应用；施工分析

1 工程概况

1.1 工程简介

杨塘路站-东大街站盾构区间为两条单洞单线圆形盾构隧道，线路北起文昌东路南侧，沿东昌中路向南，经崇明东路路口，于华阳东路路口向西南方向经葛洪路，于河北巷西侧、宁杭南路东侧、镇句路北侧下方接入东大街站；地下区间隧道底板埋深约13.0~22.6m，上下行线盾构区间长度分别为1618.147m、1616.485m，区间设一座联络通道及泵站。

施工工法采用盾构法。区间隧道采用预制混凝土管片拼装成型。地下区间隧道底板埋深约 13.0~22.6m，区间上行线起讫里程为K39+010.348~K40+628.495，区间下行线起讫里程为K39+010.371~K40+626.856，上下行线盾构区间长度分别为1618.147m、1616.485m，区间在K39+600.000处设一座联络通道，K40+042.582处设一座联络通道及泵站。

1.2 水文地质

(1) 地表水

区间盾构接收端东侧距句容河最近处约40m，句容河河床局部下切至③-4e2含卵石砾砂层，句容河河水通过③-4e2含卵石砾砂层与地下水发生联系，句容河河水对盾构穿越施工影响较大。

句容地区地下水位最高一般在7~8月份，最低多出现在旱季12月份~翌年3月份。地质勘探正值10~11月份，地下区间现场实测孔隙潜水水位埋深平均2.64m，标高平均15.36m，年水位变幅一般在1.5~2.0m。

(2) 地下水

拟建区间地下水主要为潜水和承压水，基岩裂隙水较贫乏，对工程影响小。承压水头主要受句容河水位影响，需采取有效止水措施。根据地下水赋存条件，上层滞水主要靠大气降水补给及局部地表水的入渗补给，水量一般不大。下穿区域稳定水位埋深约2.1~2.9m。详勘测得孔隙式承压水标高为16.14m，下穿区域承压水埋深范围约12~14m。基岩裂隙水同上部承压水边通，水位为16.04m。

2 联络通道概况

2.1 地质概况

本文以宁句地铁线杨塘路站-东大街站盾构区间1#联络通道为例，其所在地层上部为K2p-2a强风化粉砂质泥岩，下部为K2p-3a中风化粉砂质泥岩，上覆土层厚度约15.5m，其中填土厚度约2.7m，黏土厚度约10.8m，岩层厚度约2m。联络通道处围岩等级为Ⅳ~Ⅵ级，岩土施工工程分级为Ⅱ~Ⅳ级。承压水主要含水岩组为③-4e2含碎石粉质黏土层(局部夹粉细砂)，含水量一般，赋水性一般。基岩裂隙水主要赋存于粉砂质泥岩带和凝灰角砾岩，中等风化带岩芯较完整，局部破碎，裂隙发育，赋水性较差。1#联络通道所处地层从上到下分布如下表1所示。

表1 杨-东区间1#联络通道地质情况

2.2 周边环境

1#联络通道位于东昌中路上，东侧为御湖枫景小区、西侧为哈佛星城及都市晴园小区，距离两条隧道外侧分别约为11.5m和34.6m，距离较远；联络通道位置正上方管线为1条φ800雨水管线及1条φ50铜制0.38Kv路灯电力管线，施工范围内地面周边管线为1条600×300光纤管线，1条φ400铸铁给水管线及1条φ100铜制10Kv高压电力管线。

2.3 结构设计

1#联络通道所处地质非为全断面岩层，为确保安全施工，1#联络通道除洞门及洞门两侧3m范围内采用袖阀管全断面注浆外，还需从地面打孔对隧道顶1m~2m范围内及左右线居中布设3.8m范围隧顶1m向下8.14m区域(纵向均为洞门及洞门两侧2m范围)，同时在地面压浆边线外两侧各作1口降水井进行降水。1#联络通道设计及结构概况见表2和表3，地层加固如下图1~3所示。

表2 杨-东区间1#联络通道设计概况

表3 杨-东区间1#联络通道支护参数表

图1 地层加固横断面图

图2 地层加固平面图

图3 地层加固纵剖面图

3 联络通道施工分析

3.1 施工工艺流程

联络通道施工工艺流程如下图4所示。

图4 联络通道施工工艺流程(含泵房)

3.2 地层加固及降水井施工

根据区间地质勘察报告及设计图纸要求，联络通道地层加固范围为开挖外轮廓外3m，地面加固采用WSS加固工法于地面钻孔进行注浆。WSS后退式注浆技术是采用二重管钻机钻孔至预定深度后，采用一台同步注浆机注浆。浆液采用水泥、水玻璃双液快凝浆液。

设计降水井深度为联络通道顶板顶下4米，分别于联络通道东西两侧布置1口降水井，实际孔位根据地面管线情况进行微调。全孔下直径400/300mm水泥砾石滤水管，滤管外包1层40目尼龙网。管范围内回填3~6mm滤料，滤料含泥量≤3%，井口用粘土封填防止地表水流入，降水井管底应采用滤网进行封闭。降水井施工时产生的泥浆与污水均排放至场地内的污水池与泥浆池内，采用专业排污车进行抽排；降水井渣土暂时堆放在场地内，统一由专业土方队伍采用渣土清运车拉出。

3.3 洞口管片拆除

本工程1#联络通道处，盾构隧道衬砌采用特殊环混凝土管片并通缝拼装相邻2环管片[1]。管片在仔细确认切割范围后，用画笔或红漆等对其进行显著标记以形成清晰的标识线[2]。然后，按照标识线将走刀架设置在特定位置，确认其牢固和稳定性之后，在竖向上对管片进行切割。需要注意，由于管片切割拆除步骤需要人工进行操作，在切割过程中应严格注意安全保护措施。对于切割好的管片，整置运出隧道后对管片切割面进行清理。

3.4 超前小导管注浆

为保证通道马头门处初衬施工安全，对洞门向外约2m范围内的通道初衬采用扩挖段过渡，3榀格栅连立。通道初衬全部完成后，再反向施工，将扩挖段依次破除并安装格栅、喷射砼，依次恢复至标准断面。扩挖段开挖及凿除阶段，均应在洞门处拱部150°范围反向打设一排外径42mm、长1.5m，环向间距0.3m的超前小导管，并预注浆,便于洞门处反向扩挖。对于超前小导管注浆加固，联络通道拱顶采用φ42×3.5mm，L=3.5m小导管，纵向间距1m，环向间距0.3m。小导管注浆参数采用水泥水玻璃双液桨，水泥浆与水玻璃比例为1：1。

3.5 联络通道开挖

在联络通道范围内，先通过施工水平探孔得到完整的土体芯样，然后对土体的加固情况进行判别。当土体加固情况和地层稳定性均满足开挖要求时，可以继续进行联络通道开挖；若发现土体含水量较大或土体较为松散等不满足稳定性要求的情况，应严格禁止开挖并采取注浆等措施对土体进行加固，以保证后续施工的顺利进行[3]。采用上下台阶法施工，上下台阶掌子面纵向错开2~3m，核心土的断面面积大于开挖断面面积的50%，核心土纵向长度根据掌子面稳定情况，采用1~2m，开挖循环进尺不得大于每榀钢格栅间距。以0.5m为开挖进尺单位并此次作为循环周期，每达到一个开挖进尺单位时，立即采用标准厚度的混凝土对围岩进行封闭，混凝土厚度满足250mm厚。

3.6 支护及格栅钢架安装

开挖完成后，要做合理的支护以保证土体持力层的稳定性。格栅支撑在现场制作平台上就地加工，梭式矿车运进洞内，人工用安装台架安装[3]。支护采用格栅钢架+单层网喷300mm厚C25早强混凝土。

3.7 防水层施工

对联络通道防水层进行施工时，防水材料的选用尤其重要，选用不当会缩减联络通道的全寿命使用周期。本工程中联络通道防水材料选用1.5mmPVC防水板。其主体结构中的防水施工，使用全包的方式进行处理以最大程度的避免水流渗漏。此外，可以对防水板的表面进行加工处理以加强联络通道整体的防水能力，如设置注浆系统或分区系统等。其中，防水板表面设置分区系统适用于联络通道变形缝等部位。防水层不同层位的保护层材料选用短纤土工布，其单位重量大于400g/m²。

3.8 二衬结构施工

二衬结构采用C35混凝土，抗渗等级P10。二次衬砌采用满堂支架+木模(拱墙)+定制弧形钢模板联合支撑体系。侧墙模板采用木模加工，满堂支架采用扣件式脚手架，便于调节。初期支护、二衬之间注浆应在二衬混凝土强度达到设计强度75%以上方可进行[4]。二衬背后注浆宜设专用注浆管，注浆压力控制在0.1MPa以内。浆液材料采用高强无收缩水泥浆液。

3.9 施工收尾

通道二衬完成后组织专业队伍进行注浆堵漏施工，注浆材料选用改性环氧树脂，确保联络通道满足二级防水要求。堵漏工艺流程为：处理施工基面→建立压力灌浆系统→灌注改性环氧浆液→铲除灌浆系统凸出平面部分→建立改性环氧胶泥密封层→清洁处理基面→验收。

4 结语

盾构区间联络通道对于地铁线路的贯通尤为关键，在其施工过程中，需要考虑多方面的因素，如地质条件、施工技术等。本文基于宁句地铁线杨塘路站-东大街站盾构区间联络通道工程，从地质情况和和结构设计等方面对1#联络通道进行了阐述，并对联络通道施工的关键步骤进行了详细分析探讨。通过对盾构区间联络通道施工过程的全面分析和合理安排，加强安全、质量和环境等的把控，可以确保工程的顺利建设和运营，为城市交通的发展做出贡献。

参考文献

[1]张娇.石家庄地铁盾构区间联络通道施工分析—以铜陵职业技术学院为例[J].延安职业技术学院学报,2019,33(04):103-105.

[2]余东洋.富水地层盾构区间联络通道土体加固施工优化[J].建筑机械化,2023,44(01):37-39.

[3]郑立夫. 城市轨道交通联络通道冻结壁厚度优选方法及工程应用研究[D].北京科技大学,2021.

[4]毕欣.盾构区间联络通道冷冻法施工技术[J].城市住宅,2020,27(05):205-207.

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