赵 耀
（中铁八局集团昆明铁路建设有限公司，云南 昆明 655000）
随着地铁运营线网不断形成，不可避免的出现了新旧线路的交接点、邻近点，通常是在双线换乘站、三线换乘站实现新旧线路交叉过渡，或提前施工预留接口，避免近距离下穿、邻近已运营地铁线施工，此外城市地下空间的不断开发及进一步相应问题，导致邻近、下穿已运营地铁线施工不断增多。
笔者历经青岛市地铁8 号线青沧区间邻近、下穿已运营地铁3 号线施工全过程，为进一步总结施工经验，指导后续邻近、下穿已运营地铁施工，从地保手续办理、施工方案优化、现场管控措施、应急处置、建议等几方面加以思考论述，为今后邻近、下穿城市地铁已运营线施工提供一些思路。
1.1 轨道交通保护区和特别保护区概念
随着我国地铁建设的蓬勃发展，各城市均陆续颁布轨道交通条例，以保障建设和正常运营，维护乘客和经营单位的合法权益，而地铁的加密织网、城市地下空间的高强度开发，使得邻近、下穿已运营地铁施工越来越多，轨道交通的保护显得愈发重要。以《青岛市轨道交通条例》为例，对轨道交通控制保护区和特别保护区概念和范围做了详细说明：
（1） 出入口、通风亭、冷却塔、主变电所、直升电梯等建（构）筑物结构外边线外侧10 m 内（5 m 内）；
（2） 地面车站和地面线路结构外侧30 m 内（路堤或者路堑外边线外侧3 m 内）；
（3） 高架车站和高架线路结构外侧30 m 内（结构水平投影外侧3 m 内）；
（4） 车辆基地用地范围外边线外侧30 m 内（3 m内）；
（5） 地下车站与隧道结构外边线外侧50 m 内（5 m 内）；
（6） 高压电缆沟水平投影外侧（3 m 内）。
注：括号内为特别保护区范围，控制保护区、特别保护区范围包括地上和地下[1]。
1.2 地保手续办理简述
经查阅各城市有关轨道交通保护区管理办法，多以轨道交通《条例》为纲，或形成企业标准，或形成管理办法，来加强对轨道交通运营的保护，笔者结合施工经验总结关键步骤简述如下：
1.2.1 设计方案审查
由地铁公司总工办牵头审查。审查的重要性在于设计阶段对已运营地铁线路的空间位置关系的掌握，根据已运营地铁线路的竣工图，慎重设计。必须出具风险源专项勘察、专项设计图。
1.2.2 施工方案审查
轨道交通安全保护方案由地保办（安质部）牵头审查，运营公司参与。保护方案需先经市政工程专家库专家评审，施工、监理、建设单位审批完毕后，报地保办审查，并出具审查意见。方案修改完成后需发函征求运营公司意见并取得复函同意，方可实施。
1.2.3 自动化监测措施
施工监测的重要性不容置疑，监测数据真实反映施工状态，是判断安全的主要依据。其中已运营线路内的自动化监测更加重要。结合在建工程常规监测数据，可以直观判断施工状态。需要在工前完成初始值测定，监测项目包括：①主体结构水平位移变形（5～10 m/组）；
②主体结构竖向位移变形（5～10 m/组）；
③道床竖向位移变形（静力水准仪监测，保护段成线）；
④主体结构爆破振速（20 m/组）。
水平位移监测基准网宜采用独立坐标系统，并进行一次布网。水平位移基准网的主要技术指标按照精度等级二等执行[2]。监测频率及监测控制值、预警值见表1。
表1 自动化监测项目监测频率、控制值、预警值
1.2.4 工前评估工前评估包括对已运营线路的评估（一般由总体院牵头工点院完成）、三维激光扫描（委外实施）、限界检测。评估内容应包括但不限于：①结构现状；
②道床及轨道形式、现状；
③初支及二衬背后空洞部位；
④运营设备相关特殊要求；
⑤运营现状及针对下穿施工建议（车速、频次等）；
⑥国内类似案例列举；
⑦施工建议汇总及结论等。
1.2.5 驻站联络
与运营公司对接主要有：①驻站联络员的设置；
②利用地铁列车车列间隔实施试爆，通过设置减震孔、减震沟，减少装药量，微差控制爆破等方式，确保爆破振速≤1 cm/s，减少对已运营地铁影响。
1.2.6 限速运营措施
根据国内邻近、下穿已运营地铁线路施工相关经验，多采用限速慢行方式，以规避可能的沉降变形造成的列车运行安全风险（≤15 km/h）。
1.2.7 现场安全质量管理措施
（1） 管理界面划分：主要根据自动化监测值来划分，关于应急启动，5 mm 以内的结构、道床变形，由建设单位、施工单位负责应急，主要有暂停施工、回填反压、支设支撑等；
5 mm 以外的结构、道床变形由运营公司负责应急，主要有限速运营、空载运营、局部区段中断运营等。
（2） 风险源“一控六专项”管理：包括现场安全质量管控方案、专项勘察、设计、施工方案、监理实施细则、监测方案、应急预案，施工期间参建单位驻点全过程实施安全质量管控，每天召开现场碰头会，及时协调解决问题。同时制定分级施工预案，确保施工安全万无一失。
2.1 青沧区间明挖段邻近已运营3 号线施工
明挖段邻近3 号线施工，平面距离3.8～8.8 m，基坑深度17～21 m，采用钻孔灌注桩+内支撑形式。地质以中微风化花岗岩为主，基坑岩层单轴饱和抗压强度在8.5～35 Mpa 范围内。
主要施工方案如下：
（1） 基坑净宽6 m，不具备放坡开挖条件，采用抓斗式马头吊配合坑内挖掘机进行开挖施工。
（2） 以机械开挖为主（破碎锤），爆破施工为辅，距离较近部位设置减震孔，基坑内临近3 号线侧设置1.5 m 宽静态爆破减震槽，采用小面积（20 m2左右）爆破施工，控制爆破振速＜1 cm/s[3]。
8 号线基坑距离3 号线最近处3.8 m，风险最高，为降低爆破振速减少影响，该处在3 号线与8 号线之间打设空孔灌沙将基坑与3 号线分离，孔径、孔中心距400 mm，深度14 m（设置8 m 长钢护筒），防护长度范围33 m。
（3） 基坑内设置3～5 道钢支撑，支撑间距为3 m，随挖随撑。
（4） 在已运营3 号线220 m 范围内左、右线设置自动化监测。
2.2 青沧区间暗挖段下穿已运营3 号线施工
隧道左线ZDK47+540.430～670 段下穿已运营地铁3 号线，采用悬臂掘进机非爆破暗挖法施工，平面线型为直线。先后下穿3 号线右线、左线，平面交角约16°，最近距3 号线仅1.734 m，下穿段长130 m，属国内少见的小净距、小角度、长距离下穿已运营线路。下穿段平面图见图1。
图1 青沧区间下穿段平面图
8 号线拱顶至3 号线底板净距为1.734～4.874 m。8 号线洞身位于中、微风化花岗岩层，设计为IV 级围岩，考虑3 号线钻爆法施工的2～3 m 的松动圈影响判定为VI 级围岩，岩石单轴饱和抗压强度最大43 MPa（现场实测58 MPa）。地下水以第四系孔隙潜水、基岩裂隙水为主，地下水量中等。
3 号线已运营多年，下穿段范围内3 号线列车运行速度约为75 km/h ，建设期采用矿山法爆破施工。
下穿施工期间，3 号线轨道及区间隧道沉降量最大值仅2 mm，3 号线运营未受影响。主要方案如下：
（1） 工法选择: 下穿段采用单洞单线马蹄型断面，复合式衬砌，ZDK47+540.430～670 段采用15m 长台阶法施工。使用悬臂掘进机(三一EBZ260H)分上、下台阶开挖，上台阶高度4.5 m，下台阶高度2.84 m，施工中开挖循环进尺为1 榀间距（0.5 m）[4]。
（2） 超前支护措施: 悬臂掘进机切割头长度为1 m，开挖时需预留约1.2 m 作业空间，否则切割头极易碰掉钢架，超前小导管采用φ48、t=6 mm、L=4 m，环纵间距0.4×1 m，注浆压力控制在0.4 MPa 以内，防止已运营线隆起。
（3） 开挖方案: 按照第一、二、三开挖槽顺序，沿隧道拱顶边缘轮廓线切削开挖，开挖完成后架立格栅钢架，核心土在下一开挖循环中同步跟进[5],见图2。施工前备足载齿等易耗备件。
图2 开挖方式
（4） 变形沉降控制技术：悬臂掘进机掘进0.5 m 后，加上1.2 m 作业空间，共1.7 m 围岩暴露，需立即初喷不小于4 cm 厚混凝土封闭掌子面，防止围岩掉块、遇水软化。随后清理拱脚虚渣，采用10 cm 厚C25 喷射混凝土，并设置300×500×16 钢垫板，后安装格栅钢架，保证钢架传力至基岩上，同时加强锁脚，严格施作钢架锁脚锚杆, 控制向下倾角、锚固长度等指标，保证锁脚锚杆锚固支撑效果，防止变形沉降。
开挖时在每榀钢架上下台阶连接处加设四根涨壳式锁脚锚杆，水平倾角30°，锁脚锚杆与格栅主筋焊接牢固。初期支护图见图3。
图3 初期支护图
（5） 自动化监测措施：采用测量机器人、静力水准仪、振速仪等先进自动化监测手段，实时掌握已运营地铁区间隧道变形沉降情况，利用数据自动采集软件、综合预警管理系统、监测云平台实现全天候实时监测预警功能。
施工前编制《现场安全质量管控方案》，制定现场安全质量管控职责表，严格按照管控方案落实各级管理责任，齐抓共管抓现场管理。建立日碰头制度，每天16 时参建各方在业主代表组织下总结当日施工情况，建立《工序验收记录表》《施工现场巡视台账》，建立应急联络机制，保持快速联动。
4.1 施工应急预案
针对悬臂掘进机开挖1.2 m 预留空间预防掉块，进而导致已运营线沉降变形(控制值5 mm、预警值3 mm)，制定分级施工应急预案，共分三级施工（对应运营线沉降1、2、3 mm）。通过现场应急演练，上台阶轻型钢架安装时间每榀6 min，可在15 min 内安装完成2 榀，喷15 cm 厚C25 混凝土快速封闭，最后架立普通格栅钢架喷砼20 cm 厚，形成双层初支，预防早期掉块。
4.2 运营应急预案
运营应急工况为：3 号线自动化监测数据≥5 mm。主要措施：中断运营，启动运营公司应急预案。
（1） 缩短设计方案变更程序流程时间，涉已运营线路施工应有特别会议，利于快速调整方案施工。
（2） 加强与运营公司联系沟通，提前碰头研究方案，征求方案意见，缩短方案论证时间。
（3） 下穿施工中，上台阶采用机械法开挖，下台阶可采用爆破开挖，一是因为凌空面较大，振速消减较大；
二是下台阶因渣土堆积影响悬臂掘进机操作开挖成型；
三是上下台阶转序反复扒渣拉长作业时间，加长风险持续时间。
（4） 严控注浆压力，防止已运营区间线路冒浆、隆起。
（5） 设计方案规避。地铁公司技术部门应牵头研究结合建设施工，在地铁建设期间，综合考虑将来可能的邻近、下穿施工、出入口结建设，施工期间预留充足的作业空间与安全净距。
其次若出现不可避免的临近下穿施工，区间隧道下穿、上跨已运营地铁线尽量90°角垂直穿越，避免小角度导致的长距离下穿、上跨。设计采取管棚、管幕方案，考虑运营安全需要，应加大保险系数。下穿车站的施工，底板中纵梁应做预留加强设计。
（6） 工法选择。结合邻近、下穿铁路施工的经验来看，目前的要求普遍为机械法，当机械法无法实施时，应采用控制爆破技术，控制爆破振速≤1 cm/s。
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