地铁附属工程大跨度平顶超浅埋暗挖施工技术

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

地铁附属工程大跨度平顶超浅埋暗挖施工技术

作者：张家贺

来源：《科技创新导报》2011年第09期

摘 要:通过广州地铁二、八号线昌岗站Ⅰ号风道附属工程大跨度平顶超浅埋暗挖的施工过程,介绍了地铁附属工程大跨度平顶超浅埋暗挖施工技术及方法,包括开挖方法、支护参数、围岩量测、量测结果分析、支护参数的调整以及施工中的过程控制。 关键词:地铁附属 大跨度平顶 暗挖施工

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0112-03 1 工程概况

广州地铁二、八号线四标昌岗站Ⅰ号风道隧道拱顶覆盖厚度7.9m左右,Ⅰ号风道暗挖段开挖长度为20.623m,总体开挖宽度11.7～13.8m。地质较差,拱顶以上部分为1杂填土、4－1冲积－洪积土层、4－3坡积土层,开挖岩面为5－2白垩系硬塑残积土。 2 设计方案比选

广州地铁二、八号线四标昌岗站Ⅰ号风道位于江南大道广医二院院内,风口位于广医二院新建大楼内,地面交通较繁忙,设计方案为位于车道部分采用暗挖法施工,位于广医二院部分采用明挖法施工。明挖法施工部分不做阐述,只对车道下暗挖方案作出以下比选:

方案一:根据地铁附属工程的一般施工惯例和考虑到施工成本的影响采用明挖法施工,由于本工程开工晚,业主要求的关门工期已经确定,确保2010年9月25日通车,主体结构施工完毕再施工Ⅰ号风道工期不满足;若采用明挖法施工,在Ⅰ号风道上面有一个220万V的高压电力线,供广州市三分之一的居民用电必须停电,而且停电时间需要半年,当时正是高温天气,不可能停电;Ⅰ号风道施工位置还有一道污水主管道埋深达6.4m,而且是20世纪70年代施工的,采用明挖法施工必须先改污水管道,施工现场没有改道位置。根据以上几点理由分析明挖法施工不可取。 方案二:采用曲顶暗挖法,污水主管道侵入开挖空间,此方案不可取。

方案三:采用大跨度平顶暗挖法施工,具体的施工方法为CRD多部开挖法。此方法克服方案一、方案二所遇到的一些困难,但是施工风险较大,在目前地铁附属工程施工中大跨度平顶暗挖较少用,但是方案是可选的。具体的设计施工参数,超前支护采用Ф127mm大管棚(t＝8mm)@400mm拱顶布置。Ф42mm超前小导管L＝3.5m,拱顶布置间距@2000mm(纵向)×@400mm(环向),边墙布置间距@2000mm(纵向)×@400mm(环向)。Ф8mm钢筋网

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

@150mm×150mm(全环单层布设)。I25a工字钢,纵向间距500mm,全环布设。@42mm注浆锚管L＝3.5m,@500mm×@1000mm边墙布置。C25S6喷射混凝土350mm。PVC防水板分区防水。结构为C30S8模筑钢筋混凝土。 3 隧道施工过程

3.1 Ⅰ号风道进入正洞的步序安排

Ⅰ号风道明挖部分施工到暗挖隧道大管棚标高位置下1m时,停止明挖施工,开始进行大管棚施工,管棚完成后继续明挖部分施工。明挖部分施工完成后,进行破桩洞门施工,破桩洞门施工分三步进行,先破除桩身的1/3,架立一榀钢拱架,将拱架与桩身主筋焊接,施工锚管,喷射混凝土,然后再破除1/3桩身,架立第二榀钢拱架,第二榀钢拱架完成后,将桩身最后1/3破除,架立钢拱架。洞门施工完成后按照CRD法进行开挖施工。 3.2 开挖及初期支护施工 3.2.1 施工方法

隧道采用中隔壁多部CRD开挖法施工,具体的开挖顺序见图1。

图中(1)～(12)表示开挖及支护顺序,ⅩⅢ、ⅩⅣ表示二衬修筑顺序,本风道暗挖段采用左、中、右导洞,上下两层,共六个掌子面进行开挖。施工时应在左洞和右洞全部开挖完成后,再开挖中导洞。采用人工开挖,在开挖的工程中注意施工安全,开挖位于车道主干线下,上面有重车运行,每部开挖完成后及时进行支护。每循环的超前注浆要及时,注浆压力不能过大,以防地表隆起,左、中、右三部分开挖时分别超前注浆,形成超前支护壳体,确保在开挖过程中施工安全。支护完成后及时对边墙锚管进行后注浆,形成更完善的支护体系以抵抗侧向土压力。开挖完成后进行初期支护背后注浆,减少初期支护渗漏水情况。

在开挖到污水主管到下方前后1m时,采用双排小导管支护,加强支护体系确保污水管不变形,一但变形将会漏水,后果很严重。此部位在控制上面重车运行产生的土体变形和污水管道变形开裂的情况下施工,此段开挖时本工程的重点。开挖进尺减小,污水管正下方钢拱架并排连放3榀,开挖过程中加强监控量测,确保拱顶下沉量不超过30mm。

开挖时采用短进尺预留核心土,每一循环控制在一榀钢拱架,控制临时支撑(I16工字钢)拆除的纵向间距并及时施工中隔墙衬砌混凝土,每段临时支撑的拆除长度控制在5m以内。中隔墙衬砌混凝土施工完成后设置临时横撑(I16工字钢),注意保护中隔墙的混凝土,防止发生破碎等情况,采取垫橡胶垫的措施。设置纵向连接,并适当加钢垫板,使支撑与中隔墙紧贴。 3.2.2 CRD法施工中控制要点