浅谈盾构施工穿越人行天桥施工方案

总结并分析了XX地铁盾构施工穿越人行天桥，同时介绍了成功的施工方案和保护方法，并结合西安地铁的地表沉降现象，验证了该施工方案的实用性和可借鉴性。

1、工程概况及水文地质情况

1.1 工程概况

XX市地铁三号线一期工程的XX站～XX站区间起迄里程为Z（Y）DK26+170.441～Z（Y）DK27+898.438（其中，ZDK27+453.738=ZDK27+500短链46.262m，YDK27+475.470=YDK27+500），区间左右线长分别为1681.735m和1703.467m，区间通过铁一院人行天桥时采用盾构法施工。

XX人行天桥修建于2006年，全桥平面呈工字型，人行梯道与坡道对称布置，桥墩采用桩柱式，独桩独柱，以及双桩独柱，桩径800mm、桩径1000mm，独桩独柱桩长35m，双桩独柱桩长30m。主桥为三跨简支空心板梁，跨径布置为11m+23m+10m，全长44m，总宽4.5m，上部板梁为普通钢筋混凝土预制板梁，梁高900mm，下部梯坡道梁均为现浇钢筋混凝土梁，梯坡道总宽2.5m，梁高500mm。

盾构隧道在里程ZDK26+486.239（YDK26+486.183）处下穿XX人行天桥，右线隧道北侧与桥桩桩基础平面最小净距为0.36m，右线隧道南侧与桥桩桩基础平面最小净距为0.49m，左线隧道与桥桩基础平面最小净距为5.62m。

1.2 工程地质及水文地质

盾构隧道顶埋深25.2m，隧道穿越地层主要为4-2古土壤和4-1-2-1老黄土（水下），隧道上方土层有1-1杂填土、3-1-1新黄土（水上）、3-1-2新黄土（水下）、3-2古土壤。地下水位埋深约9.6m。

2、盾构穿越XX人行天桥施工方法

2.1 盾构过XX人行天桥风险点分析

人行天桥桩基沉降控制值：a.桥梁纵向不均匀沉降＜20mm；b.横向（与线路方向平行）差异沉降＜5mm、水平（垂直线路方向）差异沉降＜20mm。由于盾构机施工时，对周围土体扰动较大，容易造成天桥桩基变形，进而对天桥产生破坏。

2.2 施工方案

1、合理确定土仓压力，保证开挖面的稳定。

根据地质条件和地下水状态，确定各地段土仓压力值，通过调整推进速度和螺旋输送器的转速，使土仓压力与开挖面水土压力相应以保证工作面的稳定。并在掘进中根据信息化施工反馈信息进行及时调整。

2、加强盾构姿态控制

调整盾构机推进油缸，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围内。通过人工测量来进行精确定位，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进的精度，以避免因施工偏差造成对人行天桥的破坏。

3、保证同步注浆质量

盾尾空隙是盾构施工中引起地层变形的主要因素，地基下沉的大小受同步注浆材料材质及注浆时间、位置、压力、数量的影响。盾构施工中严格执行掘进与注浆同步、不注浆不掘进的原则，加强设备管理，确保同步注浆不间断进行，保证注浆量足，必要时进行二次补充注浆。同时根据信息反馈及时调整注浆压力、浆液配合比。

4、防止管片变形

接头螺栓紧固不足时，管片容易变形，盾尾空隙的实际量增大，盾尾脱出后外压不均等使衬砌变形变位，从而增大地基下沉。用真圆保持器作用使其保持真圆状态，并进行二次拧紧螺栓防止管片变形。

5、防止地下水流失

防止从管片接头、壁后注浆孔等漏水，进行管片安装和防水施工按施工要求进行，保证施工质量。同时，掘进过程中采取在土仓和螺旋输送器内注入膨润土、泡沫等措施，改善碴土性能来控制地下水的流失。

6、推进过程中减少对地层的扰动

为了减少推进中盾构对地层的扰动，要加强盾构掘进姿态的控制，减少盾构偏转及横向偏移等蛇行发生。

3、应急预案

3.1 应急方案

3.2 盾构穿越人行天桥应急方法

在盾构机穿越过程中一旦出现不可预见因素而引起桥台基础沉降、倾斜超过预警值，采取如下应急预案：

1、盾构保持好土仓压力，分析沉降所产生的原因。

2、若沉降是由于盾构穿越致地层损失而引起，则：

（1）加强洞内二次注浆，确保注浆压力与注浆量。

（2）对地层变化较大地段，在地面采取补注浆加固措施。

（3）加大监测频率，密切观察地层变化速率，及时反馈信息，修正施工参数。

3、若沉降非盾构引起，汇同天桥管理部门共同协商制定可行的补救方案。

4、天桥基础范围管片环内采取内支撑加固措施，以帮助管片承受外部的压力，控制管片的变形及滑动。

5、联系交通部门封锁事发地段交通，并派专人进行交通疏解。

6、维护好事发地点，无关人员不得靠近或擅自进入。

7、检查事故作业面，及时进行桥体的加固工作，防止发生坍塌。

8、视桥体损坏的严重程度选择合理的急救措施，如发现现场人员伤亡事故应迅速抢救，但不应使用大型机械等高硬度工具，以免发生二次伤害。

结束语：

盾构机穿越人行天桥的施工方案得到应用后，盾构机于2014年11月已安全顺利穿越铁一院人行天桥，在建筑物变形监测中，差异沉降在（+5，10）mm范围内，证明了该施工方法在西安地铁人行天桥保护中得到有效的肯定，对今后的盾构穿越人行天桥保护施工起到了参考指导作用。