长江西路隧道军工路匝道施工对临近铁路的影响

1　工程概况
　　上海市长江西路越江隧道浦西段工程包括长江路主线段进出口及军工路匝道进出口，主线段进出口连接长江路，军工路匝道进出口连接军工路及逸仙路。出口匝道西侧为上钢一厂专用铁路线，铁路为有砟铁路，采用有缝钢轨（50轨），单线设置，每天行车不超过10对。军工路进出口匝道结构全长500m，分为ZD1～ZD20共20段，其中ZD7～ZD20区段与铁路线几乎平行，最近距离为7.4m，最远距离只有20m，见图1（图中虚线圈表示ZD20、ZD18、ZD11、ZD8区段与铁路的距离）。


　　出口匝道ZD5～ZD1为敞开段；ZD20～ZD6为暗埋段，混凝土箱型结构，开挖深度为21.5～7.8m，基坑宽11.8m，支撑体系第1道为混凝土支撑，其余为钢支撑。ZD20～ZD7基坑与铁路的距离、开挖深度、围护结构厚度及深度、钢支撑数量等见表1。


2　工程地质
　　经勘察，沿线场地埋深80.45m 范围内土层由第四系全新统至上更新统沉积地层组成。各土层分布稳定，层面起伏较小，见表2。


4 匝道施工中采取的技术保护措施
　　为尽量减少基坑施工引起的铁路沉降，因此，在基坑施工的各阶段采取一定的技术措施来保护铁路。
4.1 地下连续墙施工
　　1） 靠铁路侧基坑围护主要采用1m及0.8m厚的地下连续墙，深度为37～27.5m，虽单幅地下连续墙成槽对铁路影响较小，但考虑到多幅地下连续墙连续施工、成糟设备重量的叠加影响，故每幅地下连续墙的长度控制在5m。
　　2）由于地质条件较差，含有约4m厚的③j土层；并且考虑到地下墙成槽过程中铁路上有载重货车在行驶，容易造成槽段塌方、变形，危及铁路行车安全。因此，在ZD19～ZD9区段靠近铁路的地下墙外侧1 m处施作1排Φ650搅拌桩止水帷幕（加固深度为13～15m），见图2。


4.2　地基加固
　　在ZD20～ZD06基坑内采用高压旋喷桩进行裙边+抽条地基加固（见图2），裙边加固宽度为4m，抽条加固宽度为3m，间距9m，加固深度为基坑坑底下3m。
4.3　基坑降水
　　经计算，在基坑开挖深度达到14.69m时开始降⑦层承压水，在ZD20～ZD15基坑内共布置降压井7口；布井时尽量远离铁路，井位距离铁路在15m以上（见图2）。降水深度严格控制在承压水头能够满足基坑开挖稳定性时即可，尽量减小降水对周边环境的影响。
4.4　基坑开挖及结构制作
　　１）严格按照基坑开挖的时空效应原则进行施工，进行分段、分层放坡开挖，及时支撑，并控制超挖情况。针对开挖过程中钢支撑架设进度往往落后于开挖进度以致地下墙产生水平位移的情况，控制好每段水平开挖面长度（水平长度9m左右，以一次架设3根钢支撑为基准），尽量缩短每一段基坑从开挖至支撑结束的时间；
　　2）选用日立120挖机开挖土方，吊车为日立350，并在现场准备了备用设备。机械设备定时进行维护，避免在开挖阶段因设备故障耽搁开挖时间。
　　3）基坑支撑主要为f609mm钢支撑，及时做好支撑拼装工作，当开挖面达到开挖标高后，以最快的速度撑好支撑。
　　4）在开挖过程中，对局部地下墙及SMW工法桩围护出现的渗漏点进行及时的堵漏。
　　5）结构制作过程中，确保在混凝土达到设计要求强度后拆撑、拆模，并借助监测手段观测拆撑后的基坑变化情况。
5　施工监测
　　监测主要包括周边地表沉降监测和铁路线路监测两部分。
5.1 监测点位布置
　　铁路线路沉降观测点为S1～S19，直接观测铁路轨枕沉降情况；在出口匝道的基坑西侧，增设3道地表沉降观测点，分别为A1～19、B1～19、C1～19（A为铁路边缘点，B距A点2m，C距B点4m），见图3。


5.2　监测报警值
　　按照相关规定及以往工程经验，确定监测报警值如表4所示。


5.3　监测结果

　　铁路监测期为地下墙施工开始至结构施工结束后3个月内。在施工期间，各监测点为每天观测2次，结构施工结束后为每天观测1次；若沉降或位移变化数据异常，则加大观测频率。施工结束后3个月的监测结果见图4。


　　从曲线中可看出：铁轨沉降监测点最大变形量为-19.42mm（点S1），地表沉降监测点最大变形量为-19.84mm（点C5），沉降累计变化量均未达到报警值；在实际施工中，每天的沉降值也未超过报警值。
6　结语
　　1）军工路匝道基坑施工过程中由于采取了对铁路保护的施工措施，不仅有效地控制铁路及地表沉降值均在报警值以内，而且较预测值大大地减小。
　　2）基坑开挖深度及与铁路的距离都是影响铁路变形的重要因素，因此，基坑开挖及钢支撑的及时支撑显得尤为重要。
　　3）本工程施工除原有的一家监测单位对基坑及周边环境变化监测外，另委托一家铁路专业监测单位对铁路变化进行监测，铁路管理单位能根据上报的监测数据，调整安排货车的运行。