摘要：京沈高铁望京隧道在施工过程中，盾构段右线第环管片被打桩击穿，为了不影响隧道后期的正常施工和运营，保证隧道净空、结构安全和防水，特别是确保地表邻近的kV高压电力铁塔的安全，通过对3种修复方案的综合对比，最终采取在隧道内搭设临时钢架支撑和焊接管片拉紧槽钢、地面施作隔离桩、全断面高压旋喷桩和地表跟踪补偿注浆、开挖辅助竖井对破损管片的混凝土结构和防水进行彻底修复的施工方法和措施，成功解决了邻近高压电力铁塔开挖竖井修复管片空间狭小、地层涌水量大、沉降变形要求高、安全风险高、施工难度大等难题。
关键词：盾构隧道；管片击穿；竖井；隔离桩；高压旋喷桩
引言
据统计，截至年底，中国铁路营业里程达14.5万km，其中，投入运营的铁路隧道共座，总长约km[1]。随着我国公路、铁路、地铁、综合管廊等事业的蓬勃发展，以及盾构施工技术的不断提高，越来越多的隧道采用盾构法施工。在盾构法隧道施工或运营过程中，由于外部不确定因素（桩基施工、地勘、灌浆、喷锚等作业）造成隧道顶部被击穿的事件时有发生，其中，仅深圳市在年～年两年时间内盾构隧道竟被击穿三次，由此可见，隧道被击穿的问题日趋凸显。隧道被击穿后会发生涌水、涌砂等情况从而造成地表塌陷，更有甚者，若是过江跨海隧道被击穿，则会发生江水、海水倒灌等风险，严重影响隧道结构和隧道运营的安全。
针对盾构隧道管片受力变形及局部破损的修复问题，国内外学者已展开了多方面的理论和处治措施的研究，并取得一系列成果。在理论研究方面，宋克志、许鸣蝉、叶飞等[2-4]对施工期盾构隧道管片衬砌受力特性进行了研究；张增、曹淞宇、刘涛等[5-7]研究了管片受力与变形特性对管片结构造成的影响；杨雨冰[8]通过采用基于断裂力学的有限元方法，研究了盾构隧道管片结构的破损机制；孙齐等[9]研究了施工期隧道管片局部破损对成形隧道衬砌结构性能的影响。在盾构隧道管片破损修复方面，周俊宏等[10]利用纵向等效刚度模型得出盾构隧道管片破损修补的强度控制值，为管片修补提供了理论依据；程学武、侯永东、迟家凤、郭银新等[11-14]通过对盾构隧道管片破损原因进行分析，提出了管片破损缺陷治理的具体修复方法。
而对于盾构隧道管片受外力被击穿后修复处理的研究案例相对较少。例如，黄爱军等[15]以上海轨道交通11号线隧道被临时PHC桩击穿为例，提出了“冻结加固暗挖修复”的原位修复方案；韩贇[16]通过对水下隧道意外击穿时隧道限界、线位、安全性等进行分析，提出了洞内凿槽封堵+内衬钢板方案修复管片损伤；张磊[17]针对市政排水管道被钻机侵入破坏，通过对破损隧道位置进行受力分析提出了采用管片外侧压浆填充、隧道内涂抹修复材料进行修复的方案。
以上文献表明，目前对于管片受结构应力和地层压力变形破损的局部修复研究已经相对成熟，对于隧道管片被击穿后修复的研究也有学者涉猎。但以上学者研究管片破损修复技术均在现场修复环境良好情况下进行研究，对于现场修复条件较为复杂且危险的情况却鲜有研究。特别是管片破损位置地表上方邻近kV高压电力铁塔，在邻近高压电力铁塔旁开挖辅助竖井对被击穿管片进行修复在国内尚属首次，如何保证在高压电力铁塔安全的情况下对邻近电力铁塔盾构隧道被击穿管片进行修复施工是我们亟待解决的新挑战。本文结合京沈高铁望京隧道盾构段右线第环被击穿管片在地表邻近高压电力铁塔情况下成功进行修复的案例，总结了一种在地表修复条件狭小且危险情况下较为安全、快速地修复被击穿管片的方法，以期对类似工程的施工起到参考及借鉴意义。
1工程概况
1.1工程简介
北京至沈阳客运专线京冀段望京隧道位于北京市朝阳区东五环和东六环之间，设计为双洞单线隧道，全长m，线路平面呈双S型，纵坡成V字型，平面最小转弯半径m，最大纵坡25‰，是京沈高铁全线的控制工程，分为12标和13标两个标段进行施工。盾构隧道整体为南北走向，采用两台直径为φ10.9m的泥水盾构机进行施工。望京隧道线路平面走向如图1所示。
1.2被击穿管片概况
（1）隧道结构设计情况
望京隧道被击穿位置位于右线盾构段，隧道结构采用C50、P12高性能钢筋混凝土管片，内径φ9.5m，外径φ10.5m，厚0.5m、环宽2.0m。管片型式采用通用楔形管片，每环管片有6块标准块（A型）、2块邻接块（B型）和1块封顶块（F型）组成，采用错缝拼装方式。
（2）破损管片概况
被击穿的管片位于京沈高铁13标段负责施工的望京隧道右线盾构段第环，对应线路里程右DK19+.1，距离盾构始发井约m。管片被击穿破损部位位于管片环右上方A6型管片内（面向大里程约1点钟方向），被击穿管片环拼装图如图2所示。
（3）地面环境
被钻穿管片位于北京市朝阳区长建驾校内，地表平坦，北侧5m有一座高压电力铁塔，南侧有一条驾校内沥青路，西侧是驾校内一座废弃的大棚，此处无地下管线。
地面钻孔位置中心里程DK19+.1，孔中心距右线隧道右偏2米，距地表高压铁塔约5米（铁塔基础埋深3～4m），距右线隧道右侧边线约2.75m，被击穿管片与电力铁塔平面位置图如图3所示，被击穿管片地表周边环境如图4所示。
1.3
望京隧道右线第环被击穿管片里程为DK19+.1，根据地勘报告显示：该范围内地层主要为③54细砂、③31粉土、③22粉质黏土、③12黏土，隧道结构顶部以上地层为杂填土、素填土、粉土、粉质粘土、细砂。勘察期间（年4月）
附近初见水位深度为9.5m，稳定水位深度为7.8m。
管片被击穿处的覆土厚度为17.25m，该位置的地质剖面如图5所示。
1.4管片被击穿情况说明
隧道管片结构被击穿发现时右线盾构机掘进至第环（里程为DK21+.06），距离破损管片环（第环）.76米。经调查，为地表进行kV输电高压铁塔基础施工时，采用直径为1.2m冲击钻进行打桩作业所致。初步查验，被击穿管片破损面积约为1.5m×1.1m，整块管片的混凝土已被击穿，钢筋骨架外露，其中内侧钢筋已经向隧道内侧发生严重变形，钢筋骨架上缠有疑似棉纱等异物，管片发生破损部位伴随着大量泥沙等涌入隧道内。被击穿管片所用钻头及管片破损情况如图6所示。
1.5临时应急处理措施
由于隧道防水层被破坏，隧道上方地层富含地下水造成隧道破损处漏水严重，为确保盾构掘进安全，对被击穿管片部位进行临时处理。
（1）洞内架设临时支撑。对受损管片环及前后各一环管片分别安装了一榀H型钢内支撑环进行临时加固。
（2）地表桩孔及周围地层处理。问题发现时地面冲击钻孔已经存在塌孔现象，采用中粗砂+水泥进行回填，回填过程预埋2根袖阀管，钻孔回填完成后，对回填土体进行注浆固结，浆液采用水泥-水玻璃双液浆。
（3）隧道内止水。在被击穿管片环位置搭设脚手架，在隧道内对破损管片及前后各三环管片进行注浆止水作业，浆液采用水泥-水玻璃双液浆，水灰比1﹕1，水泥：水玻璃=1﹕1，水玻璃波美度17～19s，注浆压力0.5～0.8MPa，在管片渗漏水止住后，再向破损管片处加注环氧树脂使得破损的管片混凝土进一步胶结成一个整体，以保证地层稳定和隧道结构安全。
（4）加强隧道变形监测和测量。委派第三方监测单位持续对隧道内第环被击穿管片及前后各两环管片的椭圆度和变形进行持续监测，地面对钻孔周边地表沉降和附近的高压电力铁塔基础沉降变形进行持续监测，并分析监测数据，及时掌握变形发展情况。
2被击穿管片修复分析与方案选择
2.1管片修复思路及因素分析
（1）被击穿管片修复思路
隧道管片被击穿后，要考虑涌水、涌泥对隧道管片的影响，首先需判定钻孔对隧道结构净空的影响，在确保隧道净空满足要求后，需判断隧道轴线偏移是否在运营允许范围内，以及对后期铁路运营的影响。在限界及线路偏移均满足要求时，还需对钻孔位置盾构管片进行安全性评价。若钻孔对结构安全影响不大，则对钻孔处进行封堵即可；若钻孔发生后管片受力不能满足隧道正常使用要求，则应在钻孔封堵的同时增加补强措施，确保后期隧道使用的安全[16]。
（2）被击穿管片修复因素考虑分析
被击穿管片修复主要考虑以下几个因素：
1）受损管片环及相邻影响段管片环的整体性；
2）受损管片整治效果以及处理后的力学性能；
3）管片的防水性能；
4）具体分析方案的可实施性、施工安全风险和难度，其中最主要的是：
①对地表高压电力铁塔塔架的影响；
②对隧道净空断面的影响
③工程验收单位意见
④对隧道后续营运的影响，是否存在后期二次修复的问题等。
基于上述几点，管片被击穿后首先便要对被击穿管片进行检测评定，确定钻孔对隧道结构安全的影响从而选择较为合适的修复方案。
2.2管片检测评定及监测
为了全面了解被击穿管片破损状况以确定合适的修复方案，委托具有相应资质的第三方检测机构对破损管片进行全方位检测评定以及对管片环衬砌变形和地表高压电力铁塔塔架进行监测。
（1）受损管片检测评定结果
根据第三方检测机构出具的检测报告，对望京隧道右线第、和环管片混凝土结构及背后地层进行现状检测，检测结论如下：
1）右线第环管片和第环管片结构现状良好，管片结构内部未见明显异常；
2）右线第环管片A6型块结构内部存在信号异常，异常面积约为2.5㎡。判断其信号异常的原因为破损管片注浆填充后的结构与原状管片混凝土结构存在一定的介电常数差异；
3）右线第环、环和环管片背后土层存在多处信号异常，异常面积约为12.2㎡。判断其信号异常的原因为此三环管片壁后对地层注浆加固后的土体与原状土体存在一定的介电常数差异或土层不密实。
4）管片受损处及周边漏水严重。根据上述检测及综合评估结果，因隧道盾构上部冲孔施工造成的管片受损对环A6块管片结构的承载力、耐久性、防水性能等指标造成了一定的影响。
管片受损区域示意图如图7所示。
对破损管片的处理建议：为满足设计荷载和使用要求，必须进行一定的处理措施。对受损管片进行移除、清理、更换处理，并应在受损点上方做好防水、防护等措施。在更换、修复施工中若发现相邻管片及连接部分受损，也应进行相应处理。
（
2
）现场监测结果
1）管片环衬砌变形监测
第环～环管片结构的监测结果见表1，根据监测结果，盾构隧道均发生不同程度的结构变形。
考虑冲击钻对盾构管片的破坏影响,对被击穿环和其一定范围内管片(两侧各2环共计5环)的沉降及净空水平收敛进行监测,以确定钻孔对隧道的影响。第环～第环管片的拱顶沉降与净空水平收敛变化曲线分别如图8和图9所示，同时对第环～第环被击穿前后椭圆度进行监测分析，做出椭圆度变化曲线如图10所示。
通过对比管片被击穿前后监测数据可以得出：
①第环、第环出现拱部下沉，其中第环拱部下沉最大为3mm；第环、环、环出现拱部上拱，其中第环拱部上拱最大为2.7mm；
②第环、第环、第环水平方向收敛，其中第环水平方向收敛最大，为1.6mm；第环、第环水平方向外扩，其中第环外扩最大为2.5mm；
③第环和第环管片被击穿前后椭圆度变化最大均为0.‰。
被击穿管片纵断面和平面位置变形状况如图11、12所示。
2）地表既有高压电力铁塔塔架变形监测
盾构穿越施工期间及穿越完成后对地表既有高压电力塔架基础进行了监测，塔架基础测点布置示意图如图13所示，监测结果见表2。
根据监测结果显示，受隧道被击穿衬砌结构变形及地表钻孔过程对地层扰动的影响，地表塔架基础产生了不同程度的进一步的沉降变形，新增沉降值为
0.42
～
5.96mm
。
2.3被击穿管片修复方案比选
根据GB－《城市轨道交通工程监测技术规范》[18]表9.2.2-1盾构法隧道管片结构竖向位移、净空收敛监测项目控制值要求见表3和表9.2.2-2盾构法隧道地表沉降监测项目控制值见表4，该工程所处地层为中软～软弱土，故盾构隧道拱顶沉降最大允许累积值为30mm，变化速率为3mm/d；净空收敛最大允许值为0.2%D=21mm，变化速率为3mm/d。因此，根据监测情况，隧道管片被击穿后，隧道拱顶沉降与净空收敛变化小，满足规范要求，穿孔对管片影响较小；对于工程监测等级为二级的中软～软土层地表沉降累计值为25～35mm，变化速率为4mm/d。因此，根据上述监测结果，隧道管片被击穿后，该环管片和地表高压电力铁塔基础累计沉降均满足规范要求，穿孔对管片影响较小。
基于第三方检测机构出具的检测报告，通过监测数据并结合目前国内既有施工技术，目前可采用的管片修复方案主要有以下三种。
1）方案一：施做洞内套衬方案
由于采用套衬结构方法，需考虑建筑界限、隧道净空面积要求、电缆沟槽空间、疏散通道等条件的要求。
该工程望京隧道隧道结构断面按照轨顶面以上有效净空面积按照不小于52m2设计，隧道结构断面示意图如图14所示，盾构隧道内径为9.5m，其轨面以上净空面积为62.49m2，有效净空面积为56.27m2（不包括施工误差和区域差异沉降预留面积）。
根据现场实测第环～第环盾构管片环隧道内轮廓的测量结果，拟合后的隧道实际内轮廓轨上有效净空面积约为59.35m2（含区域差异沉降预留空间），实际施工误差的最大值约为15cm（小于设计预留值20cm）。
根据拟合后的隧道实际内轮廓，对隧道内施作20~45cm厚套衬结构的隧道内轮廓、救援通道和沟槽影响情况进行分析，见下表5所示。
根据《城际铁路设计规范》（TB-）对于设计行车速度km/h的单线隧道衬砌内轮廓要求不应小于48m2；根据《高速铁路设计规范》（TB-）要求救援通道宽度宜为1.5m，《城际铁路设计规范》（TB-）要求救援通道宽度不宜小于1.0m，《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》（TB-）要求救援通道宽度不应小于0.75m。
同时，为确保套衬结构形成环向受力结构体系，隧道内增设套衬对电力沟槽影响相对较大，需局部壁挂或占用侧排水沟空间。
2）方案二：管片上方直接开挖辅助竖井方案
采用该方案，需要考虑临近高压电力铁塔竖井施工组织问题，同时保证在高压电力铁塔旁安全施工的前提下进行竖井开挖，此外由于竖井开挖导致附近原状土体发生扰动，高压电力铁塔基础会发生沉降，需采取措施对电力铁塔基础进行保护。
3）方案三：远离铁塔设置地面竖井+暗挖横通道处理方案
该方案由于远离高压电力铁塔，施工较为安全，但是，由于远离高压电力铁塔，增加暗挖横通道施工，施工难度大，周期较长。该方案施工示意图如图15所示。
综上所述，方案一采用隧道内施做套衬方法，避免了地面开挖竖井，减少了对地表的扰动，保护了高压电力铁塔，但是由于隧道内增设套衬对电力沟槽影响相对较大，且后期高铁开通云运营过程中如再发生变形，则易造成净空不足，影响行车安全；方案二采用破损管片正上方开挖辅助竖井方法，能够完全凿除破损管片，修复效果好，施工工期短，但由于靠近高压电力铁塔，施工风险较高；方案三采用辅助竖井+暗挖横通道的施工方法，修复效果好，虽然距离地表高压电力铁塔较远施工风险有所降低，但增加了横通道，增加了施工工期，且暗挖施工风险较大。三种修复方案优劣对比分析见表6所示。
经综合对比分析，采用方案二最优。
3被击穿管片修复总体部署
3.1管片修复主要风险分析
本工程被击穿破损管片修复主要存在以下风险：
1）由于地表高压电力铁塔上方高压线距离地面较近，若在被击穿管片正上方开挖竖井，起重吊装作业高度将会受到限制，如何在有限高度内安全、高效地进行起重吊装作业是面临的风险。
2）由于地面钻孔位置距离高压电力铁塔水平距离仅有5.04m，管片修复施工的半径不能距离铁塔基础过近，同时地表电力铁塔周边开挖施工竖井会对原状土造成扰动，长时间施工会造成电力铁塔结构倾斜及其基础沉降，如何保护高压电力铁塔结构是面临的重要风险。
3）根据地质情况分析，该位置地层主要是以黏土、粉质黏土及砂土等细颗粒地层为主，且水文地质分析主要是以微承压水为主，若进行竖井开挖，会发生涌水、涌砂等风险。
4）管片修复施工需对管片破损位置进行凿除，此时将会面临破损管片的应力损坏、破损管片结构纵向沉降及位移、破损管片收敛变形、破损管片环纵缝变化及管片接缝处渗漏水等风险。
5）破损管片的修复需要先施工修复竖井，由破损管片位置处埋深为17.25m，修复竖井竖直开挖地越深其将会面临内壁收敛变形越大、沉降越大的风险。
3.2管片修复总体施工组织
由于被击穿管片已经过临时处理，综合考虑管片修复所面临风险，为了加快施工进度，采取隧道内部和地表同时施工方法。首先在隧道内增环型支撑，将被击穿管片前后各5环管片（共计11环管片）进行支撑加固，随后在管片背后二次注浆加固地层。地表为保护高压电力铁塔，避免铁塔基础倾斜，先施做一排隔离桩保护铁塔基础，随后在竖井施工范围内进行高压旋喷桩地层加固，再采用倒挂井壁法施工辅助竖井至被击穿管片位置进而进行管片破损修复。
4破损管片修复施工关键技术
4.1隧道内临时钢架支撑搭设
竖井开挖前，隧道内对被击穿管片环及相邻段成型盾构隧道管片环搭设临时钢支撑架进行加强支护：
（1）加固范围：破损环管片位置前后各5环范围内（即右线环～右线环），共计11环。
（2）每环管片布设两道环形钢支撑，内部设置纵横梁支撑体系。洞内临时钢支撑架断面图见图17所示。
（3）为防止管片上方土体揭露后减压造成管片上浮，在右线管片第～环轨下结构上方纵向设置10道管片拉紧装置，间隔2.5m设置一道，管片拉紧装置断面示意图如图18所示。
4.2电力铁塔隔离桩施工
由于被击穿管片位置距离高压电力铁塔较近，水平距离仅为5.04m。为了保证竖井开挖过程中电力铁塔基础的安全，在竖井和电力铁塔之间距铁塔1.7m处先施工一排隔离桩，隔离桩采用C35钢筋混凝土桩，桩径mm，桩间距mm，桩长15m。隔离桩紧贴竖井开挖加固土体边缘邻近塔架一侧设置，且隔离桩设置冠梁将一排隔离桩连成一个整体，保护电力铁塔。隔离桩施作范围向塔架基础外侧延伸约3.0m。竖井与电力铁塔隔离桩施工平面示意图具体如图19所示。
由于隔离桩距高压电力铁塔仅为1.2m，且铁塔上方高压线距离地面约15m，根据JGJ46-5《施工现场临时用电安全技术规范》[19]中关于高压线安全距离规定及电力部门交底：kV高压线下投影垂直方向6m范围为安全距离，钢筋笼吊装时减去安全距离6m后仅为9m，而钢筋笼长为15m，无法进行整体吊装，且考虑到吊具长度，故采用钢筋笼分三节加工和吊装方案，以满足钢筋笼分节单节长度+安全距离+吊具总长度不得大于15m要求。
为保证施工时地表既有电力铁塔安全，在竖井开挖前，沿线路方向在塔架两侧分别向塔架下侧基础打设斜向的跟踪补偿注浆孔，并埋设袖阀管，在竖井开挖期间根据监测信息及时进行补偿纠偏跟踪注浆作业，最大限度的降低地层沉降量，确保地表高压电力铁塔安全。地表既有电力铁塔纠偏注浆加固示意图如图20所示。
4.3竖井施工范围地层加固
采用地表高压旋喷桩、井底地层深孔注浆的联合措施对竖井及隧道周边地层进行加固，兼顾竖井开挖及管片处置施工期间的止水作用。
（1）加固范围：加固平面尺寸8.0m×14.5m，即加固宽度至盾构隧道两侧2.0m范围，加固深度为地面至管片结构顶以上1.0m范围，加固深度至盾构隧道结构底部以下2m。
地表旋喷桩加固：对竖井开挖范围及周边地层、隧道结构两侧各2.0m范围内的地层进行加固。地表旋喷桩采用RJP工法，旋喷加固成桩直径为1.0m，桩间距为0.8m，旋喷注浆加固后土体28天无侧限抗压强度不小于2MPa，渗透系数小于6.0×10-8cm/s。高压旋喷桩加固范围平面图如图21所示。
（
2
）
井底地层深孔注浆加固：由于隧道周边
超高压旋喷桩加固与结构底部保留
1.0m
安全距
离，存在加固盲区，加固盲区采用隧道内管片预留的二次注浆孔对盾构管片拱部以上地表旋喷桩加固盲区进行注浆加固，浆液采用超细水泥浆，
注浆压力按
1.0
～
1.5MPa
控制。竖井施工范围地层
加固剖面示意图如图
22
所示。
4.4辅助竖井施工
在造成本次管片被击穿的地表电力铁塔桩基钻孔位置（即被击穿管片部位的隧道正上方）开挖临时工作竖井，作为破损管片修复的作业空间。
（1）竖井结构。竖井采用圆形断面，综合考虑管片破损修复范围及施工作业空间需求，内净空直径为4.0m，竖井平面布置示意图如图23所示。
（2）竖井支护结构。竖井采用倒挂井壁法施工，井口设置锁口圈梁，竖井内壁采用C25喷射混凝土+格栅钢架+φ42注浆锚管联合支护。支护结构厚度为mm，内设钢筋网片，钢筋网采用中Φ10钢筋，网格间距mm×mm，格栅钢架间距0.5m，格栅间布设φ22连接筋，内外层交叉布设，环向间距1m；沿竖井周边打设径向注浆锚杆，锚杆间距1.0m×1.0m（环向×竖向），梅花型设置，单根锚管长3.0～4.0m。辅助竖井施工断面图如图24所示。
4.5被击穿管片修复施工
盾构管片破损后发生应力重分布，而使管片处于一个新的受力平衡状态。由于隧道的纵向刚度较小，其在富水软土地层中的施工及运营过程中会由于施工扰动、大地下沉、列车运行、隧道渗漏水等发生一定程度的纵向变形。在隧道发生纵向变形时管片环与环之间产生张角，受拉区螺栓受拉，而受压区混凝土受压并使得修补块在环缝位置也处于挤压状态，如管片修补不善会导致修补块因挤压作用出现掉块等现象而严重影响行车安全。因此，为了保证隧道通车后的运营安全，对被击穿管片的修复是至关重要的[10]。
管片修复施工主要包括以下几个步骤：
（1）前期准备工作
1）竖井开挖完成后现场核对冲击钻对管片外侧弧面的损伤范围。
2）对竖井开挖揭露的全部管片进行强度检测，对现场检测结果低于设计强度要求的部位进行标示记录。
3）依据开挖揭示对检测报告成果进行核对，必要时进行补充探伤检测。
辅助竖井开挖至被击穿管片部位处，现场开挖揭示管片破损图如图25所示。
（2）管片凿除范围确定
管片凿除范围考虑以下几个因素：管片结构损伤检测结果、现场开挖揭示管片外侧损伤范围、管片结构强度检测结果、管片接缝部位防水材料的损坏情况，综合以上因素综合确定受损管片范围，在确定的管片受损范围基础上向外延伸不小于mm确定为管片凿除范围。
（3）管片凿除及结构修补
1）管片凿除时，沿径向进行楔形掏槽，确保凿除后的孔洞内弧面长度小于外弧面长度。
2）修复受损的管片钢筋，对发生锈蚀的钢筋作除锈处理。对受损较小的钢筋进行弯曲修复；对受损屈服或断裂钢筋采用同等规格的钢筋进行替换后与保留钢筋焊接牢固，若当确定的凿除界面位于管片环、纵向接缝时，将修复结构钢筋锚入相邻管片内，锚入长度根据钢筋直径确定。
3）对管片凿除界面进行清理后涂刷混凝土界面剂，浇筑C50、P12高性能聚丙烯纤维混凝土。
被击穿管片修复平面示意图如图26所示。
（4）结构防水措施
1）混凝土新旧界面防水：新旧混凝土粘结面凿毛处理、清理后涂刷界面剂。
2）管片环、纵缝防水修复补强措施：竖井开挖揭露范围内管片环、纵缝沿外弧形面灌注高模聚氨酯密封胶；清理整环管片内侧嵌缝内填充材料，槽壁先以界面剂处理后再重新嵌缝。
3）管片外侧加强防水：竖井开挖揭露范围内管片外表面涂刷2.5mm厚单组份聚氨酯防水涂料，在隧道结构外侧和细石混凝土回填层上表面各铺设一层自粘式ECB防水板+土工布加强层。
4.6竖井回填，场地清理
（1）被击穿管片混凝土达到设计强度后，回填竖井并恢复地貌。
（2）盾构管片上方1.5m范围内回填细石混凝土，其余部分回填优质粘土，分层回填压实，并预留9根注浆管，待竖井回填完成后对回填土体进行注浆加固，确保回填密实。
4.7隧道内临时支撑拆除
当被击穿管片修复完成后拆除隧道内临时支撑台架和管片之间的拉紧槽钢。
4.8施工监测
受损管片修复施工期间，对地面既有电力铁塔、临时竖井、隧道结构进行加强监测，确保施工及电力铁塔、隧道结构安全。
（1）主要监测内容
1）电力铁塔：竖井施工影响范围内的电力铁塔结构倾斜及其基础沉降；
2）隧道结构：纵向沉降及位移、隧道收敛变形（含椭圆度）、环纵缝变化、管片接缝渗漏水。
3）临时竖井：竖井内壁变形收敛、井口周边地表沉降。
（2）监控量测措施
根据电力塔架变形控制标准，整个施工过程可按预警值、报警值、控制值三级控制，当变形监测值达到预警值时，对沉降原因进行排查分析，并采取地面跟踪补偿注浆等补救措施，防止沉降的继续发生。
（3）监测要求
施工期间，加强对影响范围内电力铁塔的监测，并做好应急处理及铁塔纠偏准备工作。同时强加对隧道结构的监测，地面、与洞内监测断面尽可能布置在同一断面上，进行同步监测。
辅助竖井从开挖到回填共持续25天（8月6号至8月30日），期间对铁塔基础和辅助竖井进行不间断监测，监测点位布置图如图27所示。
通过以上数据表明，在辅助竖井开挖期间，竖井沉降速率变化最大为-4.52mm/d，累计沉降值最大为-4.9mm；电力铁塔基础沉降和变化速率远低于辅助竖井的沉降及变化速率，最大变化速率仅为+0.8mm/d，累计沉降最大值为+1.5mm。由此可知，在距离高压电力铁塔仅5m范围处开挖施工辅助竖井，采用隔离桩方案可行，有效地保护了高压电力铁塔基础。
4.9管片修复效果的分析与评价
京沈高铁望京隧道右线第环被击穿管片完全修复后，经第三方检测机构鉴定，第环管片被击穿部位的混凝土强度检测值为52.1MPa，达到原设计强度的%；经地质雷达探测数据分析，修复后管片结构现状良好，管片结构内部未见明显异常；同时经过检验，破损管片修复部位与其相邻管片混凝土之间防水满足设计要求。经专家、业主、设计单位等领导现场查验后，确认修复质量合格，能够满足高铁后期运营需求。管片修复后的效果图如图30所示。
5结论与建议
5.1结论
本文针对京沈高铁望京隧道盾构段右线第环管片被击穿这一特殊情况，通过多种方案分析比选，最终确定采用在靠近铁塔旁隧道正上方设置开挖竖井处理方案，成功实现了被击穿管片安全、快速修复，有效保护了地表高压电力铁塔结构的安全，修复后的管片经过检测能够满足相关要求。通过施工实践，可得出以下结论：
1）对于本工程隧道上方施工区域靠近高压电力铁塔，被击穿管片修复方案确定前，先对受损管片进行全方位检测和确定高压电铁塔允许变形的标准是确定修复方案的前提。
2）被击穿管片修复主要考虑受损管片环及相邻影响段管片环的整体性、受损管片整治效果以及处理后的力学性能、管片的防水性能等因素。对于本工程，由于靠近高压电力铁塔修复时还需要考虑修复对地表高压电力铁塔塔架和隧道净空断面的影响以及工程验收单位意见和线路后续营运的影响。
3）相比较其他施工方案，采用在隧道上方直接开挖辅助竖井方案能够安全、快速地进行破损管片修复，该修复方案能够彻底修复受损管片，既节约了施工工期也节约了施工成本。
4）由于被击穿管片位置距离高压电力铁塔水平距离仅为5.04m，通过在竖井和电力铁塔之间增设一排隔离桩，能够有效控制铁塔结构倾斜和基础沉降。若邻近沉降要求极高的建（构）筑物，可根据施工过程中的监控量测与反馈控制，采用动态反馈地面跟踪补偿注浆施工控制技术，能使得建（构）筑物的增量变形在较小的范围内变化。
5.2建议
随着我国城市化进程和地下空间综合利用的不断发展，盾构法隧道越来越多的进入城市中心区，盾构管片被击穿的事件也不可避免的逐年增多。究其主要原因，还是存在建设单位和施工单位与沿线建构筑物、管线等产权单位沟通不到位、隧道沿线保护措施不到位、沿线保护区施工作业审查不严格、存在非法施工等情况所致。建议在后续铁路隧道施工及运营过程中，除了在隧道上方醒目位置设置警示标志、还应派专人对地表进行巡视，并加强对隧道保护区的宣传，对于同时存在其他施工单位进入隧道保护区作业的，应提前对其进行沟通和交底，从根源上避免此类问题的发生。
管片被击穿的修复方法不同于一般情况的管片开裂、破损等常规缺陷修补，由于管片被击穿后，整个管片环的应力会发生重分布，而使管片处于一个新的受力平衡状态。被击穿管片修复施工方案确定需要考虑多方面因素，而对于后期高铁运营对破损管片环的影响尚且不知，建议后期运营阶段应继续跟踪监测受损管片环和地面高压电铁塔的受力变形情况，以期为以后的类似工程积累可借鉴的经验数据。