5双侧洞施工工法（可参考）

软弱地质地铁暗挖区间大断面隧道双侧洞施工工法

中铁十二局集团有限公司

贾大鹏 王鹏程

1.前言

城市规模的不断扩大，造成城市交通压力不断增大，拥堵现象严重。为缓解地面交通压力，大力发展地铁已成必然。北京市政府2006年11月新修改规划提出，在2008年奥运会后，北京市不仅不会减小地铁的建设规模，反而将原规划的地铁建设大幅度的提前。

地铁单线隧道在有些部位难以满足功能上的需要，于是在特殊部位，需对隧道的断面加宽、加高，甚至采用双线、三线，不仅对设计的要求越来越高，而且极大的增加了建设难度和安全保证难度。

北京地铁十号线花园东路站～八达岭高速站区间长722.1米，采用浅埋暗挖法施工，其中有325米为大断面，包括10种断面类型。最大断面宽度22.5米，高度10.5米，设计为三联拱结构，高跨比为0.47；覆土厚度9.5米，覆跨比为0.42米，为典型超浅埋隧道。本段地质条件差，隧道拱部为含水砂层，与城市人工河流距离不足8米，隧道上方为一栋3层临时建筑，施工中不具备管棚支护的条件，作业环境复杂。施工中采用本工法组织施工，克服了软弱地质，傍河施工、穿越既有建筑、大断面无管棚支护等不利条件，安全、顺利地完成了软弱地质地铁暗挖区间大断面隧道施工任务，效果显著，特编写此工法。

2.工法特点

2.1大断面隧道开挖前采用密排注浆长导管作超前支护，不设大管棚支护； 2.2软弱地质条件下，化整为零，分块开挖，降低施工难度和风险；

2.3先施工侧洞、后施工中洞，开挖、初支、二衬结合进行，充分发挥二次衬砌的支护作用，有效控制变形；

2.4受隧道内施工空间限制，无法使用大型机械，机械化程度低； 2.5施工作业简便，不需使用特殊的施工机械和设备，容易被推广应用； 2.6通过优化施工顺序，使施工缝数量最少，降低了后期渗漏的概率。

3.适用范围

本工法适用于软弱围岩地质条件的地铁暗挖区间、车站，二衬型式为两柱（墙）三联拱的大断面隧道施工。对其他大跨度地下工程亦有参考价值。尤其对于工期紧张、不具备管棚施工条件，受地下有限空间限制，不能使用大型机械的地下工程，具有极高的推广价值。

4.工艺原理

将大断面隧道分解为若干小块，按照先侧洞、后中洞的顺序开挖、衬砌，分块开挖，分块衬砌，具备条件时尽早闭合成环，初支二衬结合进行，合理利用两侧洞成环隧道承受围岩压力，充分发挥二衬结构的支护作用，降低初支承受荷载，提高安全系数。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

施工工艺流程见图5.1-1 侧洞CRD法开挖、支护 中洞CRD法开挖、支护 侧洞CRD法开挖、支护 贯通且稳定后 跳段拆除中洞内临时支护 跳段拆除侧洞内临时支护 贯通且稳定后 跳段拆除侧洞内临时支护 强 度达 到设 计强度 后拆 除相 邻段 临时初 支 施工仰拱防水 绑扎仰拱钢筋 浇注仰拱混凝土 搭设支架体系 施工拱圈防水 绑扎拱圈钢筋 安装拱圈模板 浇注拱圈混凝土 施工仰拱防水 绑扎仰拱钢筋 浇注仰拱混凝土 搭设支架体系 施工拱圈防水 绑扎拱圈钢筋 安装拱圈模板 浇注拱圈混凝土 拆模养护 施工仰拱防水 绑扎仰拱钢筋 浇注仰拱混凝土 搭设支架体系 施工拱圈防水 绑扎拱圈钢筋 安装拱圈模板 浇注拱圈混凝土 强度达到设计强度后拆除相邻段临时初支 拆模养护 拆模养护 图5.1-1 侧洞法施工工艺流程图

该流程可分解为如下步骤：

5.1.1在结构拱部120°范围施作小导管注浆加固地层，导管长4米，间距0.3米，每榀格栅（间距

0.5米）打设一环。按图示施工顺序，分别采用CRD法进行两侧洞开挖，及时施作初期支护及临时支护格栅喷混凝土，封闭支护体系。各导坑之间距离不小于5.0米。

5.1.2初支成环稳定后，跳段拆除一侧洞内临时支护，一次拆除长度不大于6.0米。

5.1.3施作仰拱防水层，绑扎钢筋，浇注5米仰拱二衬结构混凝土(A部分)，施工缝处均预留结构防水层、钢筋接头。

5.1.4搭设拱部支架，依次施作拱部防水层、绑扎钢筋、安装模板、封端头，浇筑拱部二衬混凝土。完成单侧洞二衬结构。

5.1.5重复b、c、d步骤，完成另一侧洞二衬结构。

5.1.6两侧洞混凝土全部达到设计强度后，按图示施工顺序，施工中洞拱顶小导管加固地层，开挖土体。及时施作初期支护及临时支护格栅喷层，封闭支护体系。

5.1.7中洞全部贯通后，间隔5米跳段拆除中洞临时支护，一次拆除长度不大于6.0米。

5.1.8铺设中洞仰拱防水层，与侧洞仰拱防水连接严密，绑扎钢筋，浇注中洞仰拱剩余混凝土(E部分)。

5.1.9铺设中洞拱部防水层，绑扎钢筋，浇注拱部混凝土(F部分)。 5.1.10拆除模板支架体系，二衬结构施工完毕，形成三联拱结构。 5.2施工步序

1-1隧道断面为对称三联拱形式，将整个隧道断面分为3个部分，两侧的左右侧洞和中间的中洞，并分别采用CRD法开挖，待两侧洞施工完二次衬砌后再进行中洞开挖和二衬。施工步序见图5.2-1。

图5.2-1 双侧洞法施工步序图

5.3施工方法 5.3.1侧洞开挖

侧洞采用CRD法开挖，将开挖断面分四部开挖支护，每部之间台阶长5~7m，留设2m左右的核心土，各部开挖错进，每循环进尺0.5m。

“CRD”法施工步骤为：打设拱部超前小导管，预注浆→开挖右侧导坑上台阶①，留核心土→初期支护a（图中绿色部分，包括侧壁临时支护及临时仰拱）→开挖右侧导坑下台阶②→初期支护b（图中红色部分，包括侧壁临时支护）→开挖左侧导坑上台阶③，留核心土→初期支护c（图中粉色部分，包括侧壁临时支护及临时仰拱）→开挖左侧导坑下台阶④→初期支护d（包括临时支护）。见图5.3.1-1 侧洞“CRD”法开挖施工方法图。

图5.3.1-1 侧洞“CRD”法开挖施工方法图

如需要，可将每部再分为上下两个台阶开挖、支护。另一侧侧洞采用相同的方法施工。

①部和⑤部净距约13m，可同时开挖；③部和⑦部净距约7m，为避免群洞效应，不宜同时开挖，应错开。

5.3.2侧洞衬砌

衬砌前，先破除侧洞内的临时初支，拆除后的净空为8×9.3m，采取跳段一次拆除。即沿隧道纵向每隔5m拆除6m，按照从上到下的顺序，顺次拆除临时初支。

隧道二衬采用防水钢筋混凝土，混凝土标号C30，抗渗标号S8，厚度550mm。

1.衬砌顺序：衬砌分两次施工，见图5.3.2.-1，首先浇筑仰拱二衬，在小半径弧段采用人工组合钢模板，然后一次浇筑拱部二衬。

2.模板选用：此类型隧道不具备台车施工的条件，采用人工组合钢模衬砌，单块模板尺寸为0.3×1.0m，支撑采用I20型钢拼装式支架，每次衬砌长度5.0m。

3.钢筋制安：钢筋按照施工图加工，在隧道外的钢筋加工厂制作成型，运输至施工工作面，人工安装，钢筋制作与安装满足有关规范要求。