唐斌
重庆建工第一市政工程有限责任公司 400020
摘要：随着我国社会经济的发展，城市居住人口总量和密度不也断增长，各类高层建筑和基础设施越来越多，地面可利用土地资源有限、交通拥堵等问题日渐突出，影响着城市的可持续发展。为节省土地资源，充分利用地下空间，近年来城市地铁工程逐渐增多，而城市地铁在施工过程中将会不可避免的出现工程下穿高铁桥梁施工的情况，对下穿高铁桥梁结构的稳定性造成一定的影响。目前，矿山法隧道具有实施条件限制小、适用范围广等优点，在复杂受限城市隧道修建过程中得到了广泛的应用，但矿山法隧道在近下穿高铁桥梁施工期间建筑物结构的沉降情况难以控制，在施工过程中极易导致既有建筑物结构的变形破坏，故对隧道下穿高铁桥梁期间的风险控制技术进行研究极其必要。基于此，本篇文章对矿山法隧道下穿高铁桥梁风险控制进行研究，以供参考。
关键词：矿山法；隧道下穿；高铁桥梁；风险控制
引言
随着我国隧道工程下穿运营高铁工程越来越多，而运营高铁对工后变形较为敏感，为了确保高铁运营的安全，已有许多学者进行相关研究。基于珠三角地区某铁路区间隧道下穿高铁桥梁这一实际工程，探讨隧道下穿高铁工程的控制标准及施工控制措施。
1矿山法隧道下穿既有建筑物关键技术
地层变形控制关键技术：（1）隧道施工方法。某地铁区间隧道因铁路部门对下穿隧道有特殊要求，故采取TBM施工工法。为解决TBM掘进要求，下穿别墅区采用矿山法施工，矿山法隧道初支、二衬施工完毕后，TBM空推。隧道采用“环形台阶法”开挖工法，以小型机械配合人工开挖为主，局部爆破为辅，单次进尺0.75m，采取“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针动态施工管理。（2）隧道辅助施工支护。1)注浆大管棚。大管棚采用108无缝钢管(壁厚8.0mm)，拱顶120°设置，环向间距0.4m，外插角约为1°，大管棚内灌注水泥浆。2)超前注浆小导管。小导管采用42热轧钢管(壁厚3.5mm)，拱顶120°设置，长度3.0m，环向间距0.4m，纵向间距1.5m，外插角为7～10°，小导管内灌注水泥浆。3)系统锚杆。沿隧道侧墙(拱腰)部位设置中空注浆锚管，长度3.0m，环向间距1.0m，纵向间距0.5m.大管棚、小导管、锚杆共同形成的注浆圈。
2把握好公路隧道下穿高铁施工之间的相互影响
第一，控制周围岩土变形在规范的范围之内。高铁是新时代的重要交通载体，在交通里起着关重要的作用，安全性、可靠性、舒适性都是严控指标。而公路也是非常重要的交通运输载体，很多时候公路隧道线路与高铁线路都会有交叉，两者间有着不可分割的交集，无论是上穿还是下穿，都是为了合理利用空间，节约资源，提高资源利用率，保护生态环境。公路隧道施工前，其地表的岩土支撑着高铁运行时的重量，使高铁可以在轨道之上平稳的运行。但是，一旦地面由于公路隧道的开挖导致地面发生变形，就会对高铁的运行造成影响，从而造成不利的后果。因此，在进行公路隧道下穿高铁施工时，一定要将周围的岩体变形量控持在规范范围内，既能保障高铁安全高效运行，又能使公路隧道安全顺利施工，最终起到分流交通压力的作用。第二，进行公路隧道施工时，需要满足既有线路安全运行的需求。目前，随着我国科技力量的显著提升，高铁因其舒适性和快速性渐渐的成为了人们出行的重要的交通工具之一。其三，相较于飞机而言，其舒适度较强；其四，相较于汽车和火车等交通工具，其速度快，能够尽快的将乘客送达至制定的地点。综上所述，高铁对我国交通运输方面的建设是巨大的。
3矿山法隧道下穿高铁桥梁风险控制研究
3.1下穿段隧道概况
某轨道交通区间在下穿高铁跨某道路高架桥，下穿段隧道平面转弯半径为500m，纵向坡度左线为0.7041%，右线为0.69%，断面类型为单洞单线马蹄形（见图1）。采用矿山法施工，左、右线间距约13.5m，隧道结构拱顶埋深约22m，区间主体位于玄武岩微风化地层带，围岩级别为Ⅱ~Ⅲ级。
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3.2风险分析
1）隧道开挖过程中，若进尺过大、支护不及时、支护刚度不足，则会导致围岩产生向洞内收敛趋势，隧道桩基将受到影响、产生变形，导致桥梁沉降、倾斜风险。2）隧道爆破开挖过程中，爆破产生的冲击波加剧隧道周边的应力重新分布，同时桩基对震动波的传导导致桥梁结构瞬时位移，使桥梁产生变形及结构开裂风险。3）轨道交通隧道开挖过程中地层长时间大量失水，导致桥梁桩基周边地层产生变形沉降，引起桥梁变形风险。
3.3施工前控制措施
1)为了确保盾构机平稳进入矿山法隧道，防止土仓压力骤减引起的地面沉降，在做好洞内注浆的同时，矿山法隧道接收段13m范围内下台阶与中台阶预留不进行开挖。上台阶开挖完成后施作端封墙，端封墙厚60cm，采用C25钢筋混凝土。端封墙上部钢筋与初支钢架焊接，下部植入中台阶，与下台阶花岗岩地层连接为整体，上阶与钢筋混凝土挡墙之间回填C15素混凝土。2)当盾构机刀盘前进至距离钢筋混凝土挡墙5m时停机，对矿山法段隧道端封墙进行开孔检查处理，主要检查出水量。3)在盾构机前进过程中，随着多环管片脱出盾尾，对管片与土层之间的空隙进行同步注浆，确保空隙位置填充密实;停机后继续采取二次注浆做止水环，以有效进行止水。4)止水环施作完成后前进至距离端封墙3时停机，对预留下台阶进行开挖，施作初支钢架，破除端封墙。5)端封墙破除完毕后，复测盾构机中心，根据复测数据施作下台阶段导台。导台与接收断面间应预留1m(刀盘厚0.8m)的间距，以利于空载和负载的转换。6)刀盘周边刀切削外径大于盾体直径，为尽量减少初支及预埋注浆管阻挡刀盘，应拆除刀盘最边缘刀具。7)为使盾构机顺利上导台，在预留下台阶开挖完成及初支施作后，施作“引轨”(即下台阶长度为7m，预留1m至接收断面，台阶剩余长度为6m)。导台施作时从小里程方向往大里程方向按10‰坡度上坡。
3.4施工辅助措施
1）超前地质预报。采用超前钻孔（加深炮眼）、地质雷达、3D地震超前探测等综合手段，每6m进行一次超前地质预报工作，充分掌握掌子面、拱顶前方（上方）的水文地质情况，做好信息化施工。2）严禁地下水流失。场区主要为基岩裂隙水，针对开挖过程中地下水渗漏问题，主要措施如下：采用径向注浆对点状、线状渗漏水进行封堵，浆液采用单液水泥浆；若探明大量地下水，采用区域超前深孔堵水措施，针对双液浆凝结快速、强度较低、耐久性较差的特点，单液浆具有凝结较缓慢、强度较高、耐久性好的特点，采用单液浆为主体，双液浆外围辅助止水方案。
结束语
综上所述，本文对高铁桥梁在轨道交通隧道开挖过程中的风险进行分析，在施工中采用施工前控制措施、合理的支护参数、监控量测方案等一系列风险应对措施，在保证隧道顺利完成开挖和衬砌施工的同时，未影响高铁的铺轨工作及后期运营工作。现场监控测量情况显示，高铁墩柱沉降值较小，满足规范及铁路建设方要求。
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