重疊隧道盾構(gòu)施工措
總體施工方案
上部隧道的施工待下部隧道全部通過重疊段，且由下而上通過注漿管向夾土體進行注漿加固完成且夾土體強度與范圍滿足要求后進行。施工前，除需提前制定合理的掘進參數(shù)以外，尚需提前對下部隧道進行洞內(nèi)支撐加固，以保下洞安全。加固方法為在上洞盾構(gòu)機所處位置對應的下洞后10環(huán)、前10環(huán)管片(總長30 m)設(shè)臨時移動臺車，臺車可以隨上洞的盾構(gòu)推進而向前同步移動。此重疊段上下洞管片全部采用加強管片，主筋直徑加大，間距加密，且管片連接螺栓要由原?24 mm高強螺栓改為?27 mm高強螺栓。施工過程中，除對上下隧道進行地表、臨近建筑物及洞內(nèi)監(jiān)測外，還要同時對下行隧道直徑變形進行監(jiān)測，當監(jiān)測值大于0.6%D(D為隧道外徑)時，增設(shè)臨時鋼支撐。嚴格控制盾構(gòu)姿態(tài)及變形，加大同步及二次注漿量，及時進行補充注漿。管片脫出盾尾后，及時由注漿孔從上至下通過注漿管向夾土體進行注漿加固。盾構(gòu)推進時，合理確定掘進參數(shù)，避免或盡量減少對圍巖的擾動或破壞，確保重疊段順利通過。
嚴格控制主要掘進參數(shù)
盾構(gòu)掘進過程中，要結(jié)合地質(zhì)情況、埋深、地上風險源情況并結(jié)合地表沉降監(jiān)測情況，控制土倉壓力，盡量減少壓力波動。推進速度盡量保持相對平穩(wěn)，減少糾偏量，盡量減少對土體的擾動，嚴格控制出土量，避免出現(xiàn)超挖現(xiàn)象。同步注漿要根據(jù)推進速度、出碴量和地表監(jiān)測情況及時調(diào)整，將施工軸線與設(shè)計軸線的偏差及地層變形控制在允許的范圍內(nèi) [1]。
(1)土倉壓力設(shè)定：先根據(jù)地層埋深和土體的側(cè)壓力系數(shù)，分段計算土壓力值，再根據(jù)地表監(jiān)測情況進行調(diào)整。如在刀盤通過時沉降速率大于2 mm/d，說明土壓力值不足，需適當上調(diào)；當?shù)侗P通過時地面有1～2 mm的微微隆起，說明土壓力較為合適，在掘進過程中盡量保持，并減少土壓波動。
(2)出碴量控制：管片寬度為1.5 m，考慮到土層松散系數(shù)，每環(huán)出碴量一般控制在70 m 3左右，每個渣土斗的容量為18 m 3，考慮到渣斗內(nèi)有部分余土，實際斗容在17.5 m 3左右。在掘進過程中做好記錄，每更換一次渣土斗掘進的行程要達到38 cm，這樣，才能保證4個渣斗掘進完成一環(huán) 。一旦出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，必須如實記錄反饋，在后續(xù)同步注漿施工中，將針對性地對超挖地段進行補充注漿。
(3)推力和推進速度：當掘進速度較慢時，刀盤對土體的擾動較大，容易造成刀盤上方土體塌落，引起超挖；當掘進速度過快時，同步注漿速度跟不上也會造成管片脫出盾尾時沉降過大。因此，掘進速度及推力的選定以保持土倉壓力為前提，同時考慮注漿速度綜合確定，根據(jù)掘進參數(shù)分析，在重疊段確定的盾構(gòu)掘進速度為20～40 mm/min；另外，在掘進過程中，還要根據(jù)實際情況，及時、合理調(diào)整掘進速度及推力。
3.2.3 盾構(gòu)姿態(tài)控制
由于地層軟硬不均、隧道曲線和坡度變化以及導向系統(tǒng)等因素的影響，盾構(gòu)機很容易偏離設(shè)定軸線，當這種偏差超過設(shè)計要求的±50 mm時，就會引起隧道襯砌侵限，影響列車運行；當糾偏過猛時管片局部受力集中，將造成管片破損，因此盾構(gòu)掘進過程中要勤糾、緩糾，同時，要及時對導向系統(tǒng)進行人工復核和更換測站以確保導向準確。
重疊隧道按先下后上的施工順序，在掘進上洞隧道時，隧道底部土體已被擾動，且上下隧道間距較小，掘進過程中，要保持相對于設(shè)計軸線偏上的掘進趨勢，規(guī)避“栽頭”風險。盾構(gòu)停機時要對盾構(gòu)機的沉降情況進行監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)停機時盾構(gòu)機頭沉降值超過2 cm時，要盡快恢復掘進，如無法掘進時要適當提高土倉壓力，以防止機頭進一步下沉。
同步注漿
及時補充管片脫出盾尾形成的建筑間隙，是減少地面沉降的重要措施，同時，漿液要盡快凝結(jié)以穩(wěn)定管片，防止管片脫出盾尾后變形過大，必要時，要在隧道頂部注入雙液漿以填充頂部的空隙并進一步縮短漿液的凝固時間。
(1)注漿材料：采用水泥砂漿作為同步注漿材料，主要由水泥、砂、粉煤灰、膨潤土和減水劑組成。
(2)漿液配比及主要物理力學指標：根據(jù)當?shù)氐牡夭那闆r并結(jié)合工程地層條件、地下水情況等，通過現(xiàn)場試驗優(yōu)化確定最合理的配合比，漿液要具有合理的凝固時間、良好的和易性、較高的結(jié)石率和一定的強度。通過試驗采用的配比：水泥∶粉煤灰∶膨潤土∶砂∶水=180∶320∶80∶960∶401(kg)(外加劑需要根據(jù)試驗加入)。
其性能指標為：①膠凝時間，一般為6～8 h，可通過現(xiàn)場試驗進一步調(diào)整配比和加入促凝劑，調(diào)節(jié)膠凝時間。②固結(jié)體強度：24 h強度大于0.5 MPa，28 d強度大于5 MPa。③漿液結(jié)石率>95%，即固結(jié)收縮率<>
二次補強注漿
當?shù)孛娼ㄖ锍两狄筝^高，同步注漿難以控制地面沉降時，或地下水較豐富同步漿液凝固時間過長，管片變形得不到有效控制的情況下實施。二次注漿采用水泥—水玻璃雙液漿。雙液漿的初步配比為：水玻璃，35Be′；水灰比，0.8～1.0；穩(wěn)定劑，2%～6%；減水劑，0～1.5%；A、B液混合體積比，1∶1～1∶0.3。
3.2.6 重疊隧道夾土體加固 [1]
本工程上下隧道之間夾土體厚度較小，下方隧道掘進過程中對上方土體產(chǎn)生劇烈擾動，上方隧道的地層承載力難以滿足盾構(gòu)通過要求，易導致盾構(gòu)機出現(xiàn)“栽頭”和“下沉”現(xiàn)象。而且在進入運營階段時，列車行車的振動也會對上下洞間所夾土體產(chǎn)生擾動，可能會引起上方盾構(gòu)隧道變形，影響隧道的穩(wěn)定性。為保證上洞盾構(gòu)施工安全，在上方隧道施工前對夾土體進行注漿加固。
首先，在下洞隧道掘進過程中，要保證同步注漿量和注漿壓力，每環(huán)注漿量達到7 m 3，以保證管片周圍填充密實，并對周圍土體進行初步加固。同時，在管片脫出盾尾5環(huán)后及時進行二次注漿，漿液采用水泥—水玻璃雙液漿，在注漿孔中設(shè)置一定長度的注漿管，注漿管距另一隧道的最小距離不小于50 cm。注漿管深入地層中，注漿壓力達到0.5 MPa并穩(wěn)定后，停止注漿，要求加固后的土體抗壓強度不小于0.4 MPa。當上洞通過時，同樣加大同步注漿和二次注漿量，并采用同樣的方式向洞間所夾土體進行注漿，土體加固，重疊段隧道每環(huán)都進行以上加固。
建立實時監(jiān)控平臺
盾構(gòu)機通過重疊隧道過程中，需要與下方隧道的支撐臺車同步前進，因此必須建立暢通的信息傳輸系統(tǒng)。
(1)上下重疊隧道之間有線電話聯(lián)系系統(tǒng)：監(jiān)控中心對上下洞進行統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)，確保上下洞隧道操作指令的準確性與及時性，實現(xiàn)上洞盾構(gòu)機與下洞支撐臺車的無縫配合，保證上洞隧道盾構(gòu)正常掘進和下洞成型隧道安全。
(2)地面監(jiān)測電話聯(lián)系系統(tǒng)：通過監(jiān)控中心及時收集地面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)并反饋給盾構(gòu)機操作手，及時調(diào)整掘進參數(shù)以保證地面沉降在安全范圍內(nèi)。如出現(xiàn)超標的沉降，及時下達指令，加大二次注漿量和注漿范圍并上報工程部考慮是否停機處理。
(3)盾構(gòu)實時監(jiān)控平臺：采用盾構(gòu)施工實時信息管理系統(tǒng)，實時監(jiān)測盾構(gòu)掘進參數(shù)，防止盾構(gòu)機操作手出現(xiàn)誤操作，同時及時計算反饋材料消耗，尤其是注漿量、泡沫量等數(shù)據(jù)。地鐵鋼管片
