暗挖地铁车站范文

暗挖地铁车站范文（精选11篇）

暗挖地铁车站 第1篇

关键词：浅埋暗挖法,地铁,注浆,支护

0 引言

在城市地铁的建设中, 地铁车站的开挖面积大、结构复杂, 如果采用明挖的方法进行施工, 不仅影响交通而且对环境也会造成一定的破坏。因此, 浅埋暗挖的施工技术是目前城市地铁车站较为普遍的施工方式。在地铁车站进行浅埋暗挖施工时, 施工的重要技术环节必须得到保证。

1 浅埋暗挖法施工原理及特点

1.1 浅埋暗挖法施工原理

浅埋暗挖法是针对松散且埋深较浅土层及软弱破碎岩层的自立性, 在保证地表完好的前提下利用竖井掘进的施工方法。采用浅埋暗挖法施工需要注意两点问题:一是要求开挖面具有一定的自立性和稳定性, 二是禁止带水作业。该施工方法适用于软地层近地表隧道的暗挖施工, 应用刚性复合衬砌作为基本支护结构。施作前有一个前提, 即要求超前加固、处理软弱地层。它以施工监测为手段, 并以此来指导设计和施工, 保证施工安全, 控制地表沉降。

1.2 浅埋暗挖法施工特点

(1) 城市地铁通常建在地质条件复杂的地段, 而且地铁附近的建筑设施及交通状况错综复杂。按常规, 可选择特殊地段以及有代表性的结构物作为试验段。经过调研分析进一步优化调整地铁隧道的设计及施工参数。 (2) 浅埋暗挖隧道施工会扰动地表结构, 需要采用超前加固对地层进行改良, 选择科学的开挖工艺, 布设刚性支护体系, 避免过度扰动地表结构, 防止地表沉降或坍塌, 同时尽量不妨碍路面通车, 避免大范围拆迁。 (3) 浅埋暗挖法可以灵活应用在各种断面形式 (单线、双线及多线、车站等) 和变化断面 (多层断面、过渡段等) 中, 且应用效果良好。

2 大管棚与小导管超前注浆支护的施工技术

地铁车站在采用浅埋暗挖方法施工之前, 为避免地层的土质结构和条件等因素的影响, 而采取的一项重要支护方法, 从而保证施工正常进行和地表结构物的安全平稳, 因此管棚支护起到了防塌和限沉的重要作用。

2.1 管棚加小导管注浆支技术原理

大管棚超前支护是在拟开挖的地铁车站外轮廓周边上, 沿轴以一定的外插角进行钻孔, 并保持间距一定进行惯性矩大钢管的安装, 然后再进行注浆, 结固以后形成一种超前支护的施工技术, 这种方法可以在不破坏地面环境和建筑物的情况下, 进行各种地下工程的施工。目前的地铁车站中, 较为普遍采用管棚加小导管注浆的支护方式, 来提高车站拱顶的稳定性。管棚支护工作, 是浅埋暗挖地铁车站进行施工前一项十分重要的施工环节, 它能够有效增加结构自身的刚度和周围岩壁的抗剪强度, 且能与隧道的初支钢架联合受力, 从而形成固结的棚架体系, 来加强开挖前围岩的强度, 以防止塌沉问题的发生。同时由于地铁车站通常处于城市道路、建筑物或者广场等地面结构的下方, 且地下管线的分布也较多, 管棚支护, 能够有效的防止暗挖施工时上部土体或者管线的下沉。

2.1.1 管棚超前支护技术的工作原理

(1) 管内压注水泥浆可以提高土体的物理强度, 并能够使管棚和周围土体的粘结力增强, 使之更加密实, 既起到了加固的作用也提高了土层的稳定性。 (2) 土层的预加固结构能够起到承载的作用, 管棚通过工作面推进方向布置的一端与初支结构体联结, 而另一端则深入到前方的土体中, 从而形成两端固定的梁, 这种预加固和支护结构能够提供较强的竖向抗力, 是较为典型的超前预支护体梁效应;超前支护体的各个单元体间很容易产生成拱的现象, 所以小跨度的拱群能够减少了超前支护时土体调整和成拱所达到平衡所用的时间, 隧道很快又会建立起新的平衡, 从而使连续的小拱群严密的控制边界, 小拱下的土体需要及时的进行混凝土喷注来固结, 这就是预加固的成拱效应。 (3) 在软土层中, 土体开挖形成的地层荷载由管棚从循环支护结构中进行释放, 因此随着支护结构的不断延续, 土体开挖所释放的荷载会被传递到支护的结构上。

2.1.2 管棚加交叉小导管注浆的技术原理

当原有的管棚加管棚小导管因位置或者围护桩结构的限制而难以施做时, 应该及时的调整施做方法, 将管棚间小导管超前注浆改为管棚底交叉小导管注浆, 从而有效的降低作业难度, 减少安全隐患。

2.2 管棚加交叉小导管超前注浆支护施工技术重点

2.2.1 管棚施工技术

制作管棚时应该采用无缝钢管, 壁厚和管长要根据实际要求选定, 应该在第一根钢管的前端镶嵌3~4对合金, 并内外开刃, 留出3个水口作为钻头。管壁的溢浆孔应按梅花形布置。施工时应该选用合适的管棚钻机、搅拌机、水泵和注浆机, 并保持场地的平整, 以架设钻机台架。管棚的导向管要按设计要求进行布置, 钻孔时要将钢管和钻头一超钻入土层或岩层内部, 当达到一定深度以后停止钻头, 将钻头与钢管, 钢管与钢管之间用丝扣连接, 进行管棚内注浆作业。

2.2.2 交叉小导管的施工

小导管应该采用热轧的无缝钢管, 直径和壁厚按设计要求选定。将导管的前端加工成锥形便于插接。小导管的溢浆孔应按设计要求直径钻成, 并呈梅花分布。在相应位置的管棚施工并注浆完成后, 采用风钻引孔, 成孔后插入导管, 当插入困难时, 可采用冲击锤顶入, 将管内的泥砂清理干净, 并封堵导管和孔壁间的缝隙, 进行管内注浆, 水泥、水玻璃浆液的配比要符合设计要求。

3 地铁工程浅埋暗挖施工技术的注意事项

3.1 施工过程台阶步距的控制

在单洞隧道施工阶段, 上下导洞的掘进间距通常控制在3~5m之间, 可确保有效的封闭成环;若台阶长度达不到设计要求, 洞内纵向破裂面超出了作业面, 洞顶土体就可能下滑, 打破洞体的稳定性。另外, 如果掌子面支撑力达不到预期要求, 可能造成掌握面朝向已经开挖隧洞的移动变形, 出现地层变位的情况, 地表沉陷程度进一步加深, 不利于安全施工。若台阶长度超过设计值, 隧道开挖过程中纵向变位更明显, 致使上导洞断面受力不均, 并且扰动周围地层, 增加塑性区, 而此时拱脚附近可能因集中受力而失稳。此外, 出现这种情况后材料搬运也会受到影响, 上下台阶中钢格栅成环时间会延长, 使得拱脚上台阶钢格栅下沉, 沉降程度进一步加深。

台阶长度根据现场条件及施工要求而定。总体来讲, 台阶长度首先要满足初期支护形成闭合断面的要求。若围岩失稳, 可适当缩减闭合时间。除此之外, 台阶长度必须考虑上半部断面开挖所需的空间大小, 避免开挖时造成相互影响, 拖延施工进度。

3.2 施工过程隧道二衬的模板控制

如果不能将模板牢固固定, 极易发生漏浆、胀模等问题, 对墙面平整度、完好度产生影响;在双联拱隧道的隔墙模板中, 采取内部纵向、横向分别布置内拉螺栓的方法, 根据模板的大小确定纵横向的间距;在模板以外设置外支撑力, 将着力点落于平面中, 避免某一位置的应力过于集中, 造成模板移动, 影响整体质量。

4 结束语

浅埋暗挖法进行地铁车站施工, 不但可以保证地表交通的正常运营, 也能够避免对环境造成破坏。对于施工时的重点技术环节要严格按照设计要求进行, 使浅埋暗挖法能够充分发挥其优点, 在施工时, 要结合实际情况选择最为合理的施工方法, 以保证地铁车站工程的平稳安全进行。

参考文献

[1]宋汉甫.浅埋暗挖洞桩法施工发展综述及探讨[J].中国水运 (下半月) , 2008 (08) .

[2]吴法兵.浅谈地铁车站的浅埋暗挖法施工[J].科技资讯, 2009 (21) .

暗挖地铁车站 第2篇

摘 要：北京地铁五号线采用了多种暗挖工法,在工法的选择以及应用上有不少值得借鉴和研讨的地方。本文在介绍地铁五号线地下车站暗挖工法的基础上，对有关技术问题进行论述。一.概 述

北京地铁五号线是贯穿京城南北的一条轨道交通干线，线路经过了丰台、崇文、东城、朝阳和昌平等五个区，全长27.6km，共设车站22座。根据规划条件及环境要求，南段线路采用地下线路形式，在北四环路以北采用高架或地面线路形式，其中，地下线路长度16.9km，占全线长度的61%，地下车站16座；高架及地面线路长度10.7km，占全线长度的39%，高架车站5座，地面车站1座。（见图1）

在16座地下车站中，有4座车站采用暗挖法施工，还有5座车站采用明暗挖结合的方法实施。地铁五号线隧道穿越的地层为第四纪地层，以粘土、粉土、砂及砾石层为主。地下水主要有上层滞水、潜水和承压水。隧道基本在潜水中，部分隧道已经进入承压水。地铁五号线早在1992年底就已经进行可行性研究，至现在已经开展工作近11年，其间主要方案经过了多次论证和变迁。本文主要就地铁五号线地下车站暗挖法的有关技术问题进行论述。二.地下车站施工方法的选择

地下车站施工方法的选择，主要应根据规划情况、工程地质及水文地质条件、周围环境、工程技术难度、工期以及工程造价等诸多因素综合权衡确定。以下几个原则是本人通过地铁五号线工程得到的感悟。

1． 能明挖则明挖，非万不得已不选择暗挖工法

在选择施工方法时，应遵循的第一个原则就是按照明挖法→盖挖顺作法→盖挖逆作法→暗挖法的先后顺序选择，这几种工法的要点和适用范围比较见表1。

由表1的比较可以看出，虽然明挖法对环境的影响较大，但其工期短，影响的时间短，加之在其他方面的优势强，因此很多情况下应作为车站施工的首选工法。而暗挖法虽对环境和地下管线的影响小，但其他方面不具优势，因此应尽量避免采用。不同施工工法的要点及适用范围比较表 表1

2． 要站在整个工程的高度选择施工方法，正确处理工程拆迁、工程造价、工期、环境影响以及社会效益等诸多方面的关系。地铁工程是一项浩大的城市建设工程，与城市的建筑、设施、环境以及人们的生活息息相关，必将对城市的正常生活造成影响，诸如拆迁房屋、影响交通等等。在城市的中心区修建地铁车站，不管采用明挖法还是暗挖法，工程拆迁都是不可避免的，虽然通常情况下明挖法的拆迁较暗挖法多，但我们应当综合多方面因素来选用合理的施工方法。综合费用的比较。采用明挖法的拆迁费＋工程费是否低于采用暗挖法的拆迁费＋工程费？如果明挖法的综合费用低于暗挖法的综合费用或两者相当，显然采用明挖法在经济上是比较合理的。否则，还要在其它方面进行考虑。车站施工是否有条件促进规划实现。对于设在规划道路范围内的车站，一般应充分考虑道路规划建设以及能否通过地铁建设带动地面建设的开展。这样，本属于地面建设拆迁范围内的拆迁费用，可能变成由地铁和地面建设共同分担，既减少了地铁的拆迁费用，也减少了地面建设的费用，一举两得。这也是地铁工程建设带动沿线建设在这方面的体现，具有较好的社会效益。如果上述条件成立，那么采用明挖法或盖挖法是比较适宜的。环境影响和工程施工安全。采用明挖法由于占用的施工场地多，因此对环境的影响大于暗挖法。尤其车站位于现状道路下方，对地面交通影响较大。但是，暗挖法施工在安全方面却不能与明挖法比拟，在某些地段或者某种地质条件下，暗挖法施工难度极大，如果在车站上方或周围有建筑物，暗挖法施工引起的地面沉降较大，其负面影响不可忽视。是否有重要制约条件。要考虑在站址周围是否有重要的控制因素，比如重要建筑物，重要文物保护单位，是否有重要且难以拆改的地下管线或地下构筑物等，这些控制条件往往影响到站位和施工方法的确定。工期是否充足够用。工程的建设周期长短也是一个不可忽视的因素，选择一种施工方法，要考虑到整个工程的筹划是否满足要求，不可忽视所选施工方法在安全性能方面的把握度，一旦出现问题处理时间是否可控，各方面的影响严重程度等。通过对上述各种因素综合、客观的考虑和分析，结合车站的综合技术经济比较，一定能够选取一种合理、恰当的施工方法。

3． 要尊重工程技术人员和专家的意见，根据客观、科学的论证确定工程施工方案，切忌主观臆想、感情用事。工程技术人员要以扎实的工作为领导宏观决策提供参考和依据。地铁五号线车站施工方法的确定，考虑了多种综合因素，整个过程争议很多，方方面面的意见都有。设计方案从最早设计推荐的3座车站暗挖，1座车站盖挖，12座车站明挖演化到9座车站暗挖，1座车站明暗挖结合，6座车站明挖，最后形成了4座车站暗挖，5座车站采用明暗挖结合，7座车站明挖的现状。论证过程主要矛盾焦点是： 如何处理工程拆迁与工期的关系，认为拆迁过程长短难以控制，可能制约工程工期； 认为明挖法工程拆迁费用偏高； 沿线城区过分强调明挖法对周围环境的影响； 部分人认为暗挖法施工引起的沉降对上部建筑物影响不大等。

4． 从地铁五号线工程运作到目前的情况来看，地面拆迁工作基本到位，即使部分车站拆迁比计划滞后，其滞后时间也不长，相比较之下，明挖工期＋明挖法地面拆迁工期小于暗挖工期＋暗挖法地面拆迁工期；明挖工程的综合费用（拆迁＋工程费）与暗挖法的综合费用相差不大；对环境的影响也基本相当；相反，暗挖法施工引起的沉降对周围环境的影响则更加凸显，成为各方比较棘手的问题。

各地下车站采用的施工方法见表2。三.地铁五号线采用的暗挖工法及结构型式论述

地铁五号线采用暗挖法施工的车站，根据具体情况采用了不同的工法，其结构型式也多种多样。

1． 传统的三连拱车站结构型式（图2）

在天坛东门站和磁器口站，采用了传统的三连拱车站型式。隧道断面尺寸大致在22m×15m（宽×高）左右。车站采用复合衬砌结构型式，顶梁采用型钢梁，立柱为钢管柱，其它均为钢筋混凝土结构。此结构型式在北京已经有成功的实例。通常情况下，根据隧道断面的大小及跨径分配，可采用中洞法、侧洞法、侧壁导坑法以及混合使用各种工法分步实施开挖和支护作业。五号线采用的施工开挖步序见图3。

五号线连拱车站隧道施工采用的是中洞法，其中中洞采用交叉中隔壁法施工。施工过程中在拱部打设钢管棚，管棚间插小导管，并注浆以保证拱部稳定。连拱车站型式在以往工程中普遍反映出的问题主要有：施工质量不易保证；顶部连拱形成的沟槽积水，容易出现漏水现象，且不易治理；施工分块多，稳定性差；

废弃工程量大等。

2． 单拱三跨单层车站结构型式（图4）

在地铁五号线采用明暗挖结合施工的车站，其暗挖部分均为下穿现状道路，以达到施工期间不中断交通的目的。为保证明挖和暗挖结构的合理埋深，暗挖部分均采用了单层结构。由于单层结构在分步开挖过程中的结构体系转换较双层结构简单、容易，同时又为避免连拱隧道顶部积水问题，推荐采用了单拱三跨结构型式。车站采用复合衬砌，顶梁、底梁采用钢筋混凝土结构，立柱为钢管柱。采用此类结构型式的车站有：刘家窑车站、东单车站、东四车站、张自忠路车站等。根据车站站台宽度不同，隧道断面尺寸大致在21.8m×9.5m（宽×高）～23.9m×10.5m（宽×高）左右。此类断面在北京乃至国内软土地层地铁车站中首次采用，施工可采用的方法与三连拱隧道基本类似，只是由于结构高度小，竖直方向的转换少，各施工步序转换更加简单、安全。此结构最大的优点是隧道顶部没有积水槽，防水效果好。此类工法的典型施工步序见图5

所示，可采用侧洞法先形成隧道两侧封闭的衬砌，然后再施工中部的拱和底板，快速封闭衬砌；也可先施工立柱隧道，形成底梁、立柱和顶梁后，再开挖中间洞形成中部完整、稳定的支撑体系，最后开挖两侧洞，封闭隧道。施工过程中在拱部打设钢管棚，管棚间插小导管，并注浆以保证拱部稳定。

3． 单拱三跨双层车站结构型式（图6）

此型式应用于崇文门车站，其应用单拱的意图与单拱三跨单层型式一致，主要为避免连拱隧道顶部积水问题。车站采用复合衬砌结构型式，顶梁、底梁为钢筋混凝土结构，立柱为钢管柱。隧道断面尺寸为24.2m×16m（宽×高）。隧道开挖采用中洞法，其中中洞采用交叉中隔壁法施工。在中洞形成后，由下至上施作底板、底梁，然后施工立柱，后浇筑顶梁、顶板。侧洞采用台阶法由上至下开挖而成。施工过程中在拱部打设钢管棚，管棚间插小导管，并注浆以保证拱部稳定。该工法的施工步序见图7。

4． 单拱双跨双层车站隧道型式（图8）

此型式应用于蒲黄榆车站。车站采用复合衬砌结构型式，顶梁、底梁为钢筋混凝土结构，立柱为钢管柱。隧道断面尺寸为22.6m×16.3m（宽×高）。

该结构型式在软土地层地铁车站隧道中属首次采用。此工法的施工步序见图9，首先施工中洞，在中洞内施作底梁、立柱和顶梁。中间支撑柱形成后，两侧对称开挖侧洞，开挖到底后由下向上浇注衬砌。施工过程中在拱部打设钢管棚，管棚间插小导管，并注浆以保证拱部稳定。

由于采用了双跨结构型式，整个隧道施工过程中导洞的体量较大，中间导洞宽度达8m左右，同时，采用单拱型式导致隧道的整体高度偏大，施工期间对控制隧道稳定性的要求很高。

5． 暗挖车站风道结构型式（图10）

地铁五号线采用暗挖法施工的通风道基本为单跨双层结构,复合衬砌结构型式。风道总体开挖尺寸为11.6m×12.75m（宽×高）,其结构体量比较大，采用交叉中隔壁法施工，施工中打设小导管作为超前支护。四.地铁五号线暗挖工法的主要技术问题讨论

由于地铁五号线采用了多种断面型式以及不同的开挖方法，且沿线周围的环境条件差异较大，因此在设计和施工中必须对有关技术问题给与充分的重视。

1． 暗挖车站第一工作面的形成方式

地铁五号线车站开挖工作面的形成主要有以下两种方式：

方式一：利用车站通风竖井和通风道开辟车站开挖工作面，即首先施工通风竖井，然后开挖整个风道，在风道靠车站一端形成车站开挖工作面，其施工顺序见图11示意；

方式二：在车站两端明挖（或盖挖）竖井（基坑），待竖井完成后从其侧壁开挖车站主体和通风道，其施工顺序见图12示意。

以上两种方法可以适用于不同的条件，其优缺点见表3。

上述两种方式各有优缺点，但考虑到暗挖法车站往往制约整体工期，因此建议如果有条件，应尽可能采用方式二。还有另外一个方式也可以采用，即在利用风道形成车站开挖面的同时，将有条件的出入口作为车站上半断面的施工通道。由于出入口的结构断面小，施工期短，因此可以尽快进入车站，这样既可增加车站施工的工作面，也可以有效减少车站的工期和降低施工风险。

2． 隧道施工期间的稳定性 在软土地层中暗挖施工大断面隧道，必须通过小断面的开挖和转换来实现，其所贯彻的主要指导思想是强支护、快封闭，施工期间最重要的是要确保每一个施工分步的开挖和支护稳定以及施工转换的安全。每一步开挖尺寸应尽可能合理。由于目前基本为人工开挖和支护作业，每一步开挖的高度应控制在3.5m左右，最多不要超过4m，这样采用台阶法开挖时人工作业方便。

如果高度太大就必须增加台阶数量，导致初期支护不封闭段长度增加，风险加大。目前五号线采用比较多的工法是交叉中隔壁法，如图14示意，在开挖过程中，由于每一步都是封闭的，且为强支护，因此稳定性不会有问题。但在开挖完成后施作二次衬砌时，在局部拆除中隔壁和临时仰拱后，原先在开挖中已经形成平衡的初期支护受力体系受到破坏，如图14示意底部中隔壁拆除，竖向承载能力部分丧失，此时顶部的荷载无法靠中间的柔性临时结构承担，隧道将面临一定危险。当衬砌逐步向上浇筑，连续拆除中间临时结构时，风险越来越大。要减小衬砌和拆除过程中的风险，应尽可能减小纵向拆除隔壁的长度，利用空间受力效应保证隧道稳定，同时，应在拆除临时隔壁的部位，增设临时竖向支撑。由于大部分初期支护承受的是压力作用，当隧道断面较大时，建议将内部临时初期支护由弧形改为直线型，可以避免弧形初期支护在较大的轴力作用下失稳。

当隧道横向有多跨，需分步形成时，哪一跨首先形成，哪一跨最后形成也对隧道的稳定性影响很大。确定原则主要有以下几方面：

1.形状稳定原则

由于先形成的隧道要独立存在一段时间，且邻近的开挖会对其造成影响，因此，先形成的隧道形状要能够保证在临近作业影响下的稳定。

2.先易后难，互不干扰原则

若部分隧道可以独立成洞，断面形状稳定，施工难度小，相邻洞室施工期间的相互影响和干扰小时，可以考虑先施工。即独立洞首先形成，然后开挖中间部分形成封闭结构。

3.以大化小，减小跨度原则

若某些隧道首先形成后，可以有效减少后期施工部分的开挖跨度，宜先施工。3.经济合理原则

应尽可能减少临时支护工程量，降低工程造价，使施工更加经济合理。以三跨单层隧道（东四车站）举例说明上述原则。图15为两种不同的开挖顺序，先侧洞后中洞方案（方案一）和先中洞后侧洞方案（方案二）。

形状稳定原则：从图中可以看出,从形成隧道衬砌的形状来看, 方案一两侧洞的衬砌为两边不对称形,且呈楔形状,建成后受侧向荷载的作用不对称,有侧移的倾向；而方案二中洞部分是对称结构，上下荷载平衡，左右荷载平衡，呈稳定的形状。先易后难，互不干扰原则：侧洞法施工虽两侧洞施工互不干扰，但在侧墙衬砌施工中，存在不稳定阶段，有一定难度（方案一）；而中洞法首先施工两个中间立柱，两立柱施工时互不干扰，且各自的施工难度小，当立柱形成后，开挖中间跨时，第一部开挖（4）即可封闭顶部初期支护，二次衬砌也可很快跟进施工，难度小。当开挖至底部时，也可快速封闭。以大化小，减小跨度原则：中洞法首先施作中柱，单洞开挖跨度小，至中间开挖连起来之后，整个稳定的中洞将原本的大隧道进行了分割，余下的侧洞跨度已经减小，施工起来没有问题。经济合理原则：上述两种方案在经济上基本相当。根据采用上述原则的分析，明显看出此断面的隧道采用中洞法较侧洞法具有优势，因此我们将原来推荐的侧洞方案调整至中洞方案。3． 风道与车站交界处（马头门）施工应注意的问题 的情况。本人认为有以下几个方面需要注意：

前面已经谈到形成第一工作面的方式，在目前地铁五号线采用风道开口的车站，都存在开挖断面大、施工工序多、工期紧、风险大（1）开口断面太大，对抬高段隧道衬砌的削弱非常大，隧道整体稳定难以控制。建议开口前首先对马头门进行加强，有条件的应首先完成二次衬砌加强段。

（2）条件的建议先利用小导洞进入车站上半断面施工，化整为零，减小开口断面。（3）开口部位应采用管棚进行超前支护，并用小导管进行注浆。

（4）为充分了解马头门施工时结构的受力、变形状态，确保心中有数，万无一失，应加强施工监测，对钢筋及混凝土应力、变形、收敛、拱顶下沉以及地面沉降进行监测，其监测密度要大，并应及时将信息反馈给各有关单位。（5）开口段容易引起过量的地面沉降，除采取强支护措施外，还应加强衬砌背后的回填注浆工作。（6）应准备应急预案和足够的应急材料。

4． 地面沉降控制

从目前地铁五号线已经施工的各标段地面沉降情况看，多数标段的沉降控制不理想，部分风道在尚未完成开挖和初衬时沉降就已经超过40mm，这与隧道的断面大小及施工方法有关外，最主要的原因还有：

施工方案不妥。选取合理的施工方法和先后次序，可以从源头上使控制沉降成为可能。目前地铁五号线部分暗挖断面大，施工步序多，因此应采用合理的施工方案，控制沉降。施工期间初期支护未能及时封闭。部分施工段，由于上下台阶的长度过长，上半断面又没有临时仰拱，导致较长距离内初期支护不封闭，引起沉降。超前支护（小导管注浆）不到位，流于形式。超前支护是防止隧道拱部土体局部坍塌的重要手段，尤其对于较差的地层，小导管注浆可有效防止地层的流失和坍落。初衬背后注浆填充不够。从现场实际情况看，初期支护喷射混凝土施作后，初衬一般均存在背后空鼓现象，严重者空鼓可达100～150mm，尤其对于开挖后有局部坍落掉块的地方，空隙更大。衬砌背后及时注浆填充可有效防止由此产生的沉降。地质条件差。在含粉细砂的地层，隧道开挖后含水粉细砂随地下水流出，造成地层流失，引起沉降。在上述各因素中衬砌背后注浆不够或不及时是引起沉降的主要因素之一，应加强控制。对于地铁工程施工引起的地面沉降允许值应如何采用，目前业内众说纷纭，但无论车站还是区间，不管断面大小高低均采用30mm的做法是非常不妥的。总体来讲，按照一般的规律，区间隧道采用30mm左右来控制沉降比较现实，车站采用50～60mm控制比较合适。事实上，地面沉降值的控制是一个技术和经济相互平衡的问题，目前的暗挖工法，有条件将沉降控制的更小，但要付出的代价是否值得？因此，应因地制宜的选择控制标准。五.地铁五号线车站暗挖工程的重点和难点问题

除前面提到的一些技术问题外，地铁五号线工程存在许多重点和难点问题，以下简单介绍几个。1． 崇文门站下穿环线地铁区间隧道

崇文门站下穿环线地铁区间隧道的情况见图16示意。五号线崇文门车站在环线地铁区间喇叭口隧道下方穿过，两者之间的结构净距为1.98m，环线地铁对五号线施工引起轨道高差变化要求及其严格，仅5mm。为满足此要求，地铁五号线施工时采取了如下措施：

(1)00mm直径的管幕作为超前支护，并通过注浆管对周围的土体进行注浆；(2)尽快封闭初期支护，并在早期分段跳槽施工二次衬砌环；(3)能够及早起到承载作用的导洞—桩支护体系；(4)期间对既有地铁区间进行全程自动监测；

(5)轨道扣件及时调整隧道施工引起的沉降造成的轨道标高变化。2.东单站上穿复八线地铁区间隧道

单站上穿地铁复八线区间隧道的情况见图17示意。地铁五号线车站底板与复八线区间隧道顶板之间的净距仅0.5m。为确保施工期间对既有区间隧道的影响最小，采取了如下措施：

(1)线区间隧道周围一定范围内的土体进行注浆加固；

(2)索或抗拔桩防止复八线区间隧道在五号线开挖卸载后上台；(3)五号线的车站柱子的排列，确保对复八线的不利作用减小；(4)与崇文门类似的监测方案。3． 东四站下穿朝内菜市场建筑

东四单层暗挖车站隧道在现状的朝内菜市场建筑物下方穿过，东四车站隧道顶部覆土厚度为12.5m，朝内菜市场为三层框架结构，地下有一层地下室，基础形式为柱下筏板基础，基底埋深约6m。为保证隧道施工引起的沉降不破坏建筑物，施工期间采用长管幕进行超前支护和小导管注浆。同时对地面建筑物加强施工监测。六.结语

暗挖地铁车站 第3篇

关键词：地铁车站;浅埋暗挖法;地表沉降

为了对地铁车站使用浅埋暗挖法进行施工而造成的地表沉降进行合理的控制，避免施工造成的地表沉降给地铁车站周围的建筑物和行人造成不利的影响，本文结合工程实例，对砂性土和黏性土互层的地质条件下的由浅埋暗挖法施工而造成的地表沉降规律进行了研究，施工方法会对地表沉降值造成直接的影响。

1.工程实例和研究现状

在地铁车站的施工过程中，周围的地层受到了施工的扰动，从而造成地表沉降槽，并影响周边的建筑物，甚至使其不能正常使用。地表沉降预测是地铁施工前期一项重要的施工环境影响评估工作。本文以某市的地铁5号线、10号线的11个地铁车站工程施工实例为例，该市使用了淺埋暗挖法进行施工，当地的地质条件为砂性土和黏性土互层。

当前国内外对于地铁车站中使用浅埋暗挖法进行施工而造成的地表沉降还没有进行系统的研究，F. Martos曾经以扁平矿洞开采导致的地表沉降统计结果为根据将沉降槽符合高斯分布首次提了出来。而 R. B. Peck以及B. Schmidt等学者又对隧道开挖导致的横向地表沉降槽与高斯分布同样符合进行了证明^[1]。也就是

S_maxexp[-y²/（2i²）]=S

在公式中隧道中线与地表点之间的水平距离用y来表示;距离隧道中线处的地表沉降用S来表示;最大地表沉降用S_max来表示;到地表沉降槽反弯点距离用i来表示，其对沉降槽的形状与范围进行了定义。

通过该公式进行积分能够将沉降槽在隧道掘进方向上单位距离的的体积得出来，也就是

所谓的地层损失率在这里指的是在隧道开挖体积中单位距离内沉降槽体积所占的百分比：

V₁=4V_S/πD₂

其中：地层损失率（%）用V₁来表示;隧道等效直径用D 来表示。

现在在国内外很多对i这个沉降槽曲线反弯点距离进行了大量的研究，R. B. Peck提出隧道埋深和跨度这两者与i 具有十分密切的关系。同时，非常多的学者也将与之相类似的规律发现了出来;比如B.M.New以及M. P.O′Reilly 这两位学者认为与i 有关的只有隧道埋深，而与开挖方法和隧道直径之间并不具备太大的关系。也就是：

i = K z_t

在这个公示中：隧道轴线埋深（m）用z_t来表示;沉降槽宽度参数用K来表示，这些都与施工方法以及地层条件具有密切关系。

B.M.New以及M. P.O′Reilly 这两位学者提出：黏性土选择0.5作为K值，砂性土选择 0.25作为K值。B.M.New，M.P.O′Reilly 以及W. J. Rankin充分的利用了很多现场数据对上述公式的合理性进行了证明。而B. M.New，M.P.O′Reilly以及K.Fujita认为，需要在0.4—0.6的范围内对黏性土 K 值的变化进行控制。W.Yoshikoshi以及R. B. Peck等提出砂性土具有0.25—0.45的 K 值分布范围。

我国有学者通过对延安东路隧道沉降分布规律的总结，提出了“欠地层损失”这个概念提出了出来，并提出了相应的纵向地表沉降修正公式。还有学者通过离心试验和有限元模拟，研究了复杂条件下的地铁施工会造成的地表沉降^[2]。

2.对地铁车站施工的实际调查结果

本文对某市的地铁5号线、10号线的11个地铁车站工程的施工进行了调查研究，该车站主要使用暗挖法和明挖法两种施工方法，主要是对暗挖法对地表沉降对影响进行分析。

在地铁车站浅埋暗挖法施工中，施工水平、埋置深度、施工方法、地层条件都会影响到地表沉降的特征。根据调查显示，使用中洞法和洞桩法进行施工，覆土厚度的范围不超过1倍洞径，具体为5至11米，为浅埋大断面隧道。地层主要有卵石砂砾、黏性土、粉质黏土、粉土、中粗砂和粉细砂^[3]。

在将其中数据不全、遮拦以及测点损坏的测线去除掉之后，从11个地铁车站的有效测线的分析结果来看，地表最大沉降的均值变化在-105至-130米之间。地表沉降值在60毫米之内的地车车站的比例约为70%。造成沉降超过100毫米的原因在于出现了地层空洞和地下水囊等比较复杂的地质条件。

3.地层损失率以及地表沉降槽宽度参数

开挖对地表影响的范围能够在地表沉降槽反弯点距离中很好的反映出来，而开挖扰动地层的程度则能够在地层损失率反映出来。因此这两个参数基本上能够将横向地表沉降

槽的规律确定下来。为了能够有效的进行分析和容积，可以采用等效为圆形隧道的方式对不同形状的隧道进行处理，同时用等效轴线埋深对圆心水平处的埋深进行定义。因为本次调查的车站在都具有相差不大的等效直径，因此无法对其地表沉降槽反弯点的影响进行考虑，二而且在分布范围上等效轴线也表现出比较集中的特点，如果选择i=az_t+b这个公式对其进行拟合，就会由于较少的统计样本而导致偏差过大的情况。通过高斯分布曲线对其实施拟合，能够使程序的精度要求得到充分的满足，并且可以在允许的范围内对拟合误差进行控制，因此说明隧道开挖引起的横向地表沉降槽曲线与高斯分布相符合^[4]。

在具有相同的隧道埋深的情况下，相对于洞法而言，由于洞桩法施工导致的地表沉降槽比较宽，主要是由于扣拱施工以及导洞开挖阶段施工这两个阶段的施工是导致地表沉降的最为主要的原因，而由于后续施工导致的地表沉降则并不是很明显。位于地铁车站主体的两侧的导洞在开挖的过程中都导致出现各自的沉降槽，最终使铁车站开挖对地表产生了较大的影响范围，中洞施工部分是其中中洞法施工引起的地表沉降主要发生点，其在主体结构的中部，具有相对较小的影响范围。

结语

在该地区砂粘土与粘性土互层的特定地质条件下，地铁车站施工会导致覆土厚度小于 1 倍洞径的地表沉降，其主要具有以下的几个特征：①施工方法与沉降槽宽度参数具有十分密切的关系，洞桩法施工车站大约具有 0.61—0.82的 K 值，中洞法具有 0.40—0.65的 K 值;②其中地表沉降值在60毫米之内的地车车站的比例约为70%。造成沉降超过100毫米的原因在于出现了地层空洞和地下水囊等比较复杂的地质条件。其分析的结果将科学的依据提供给了地表沉降控制标准的制定工作;③不同的施工方法会导致不同的地层损失率，比如洞桩法会导致产生0.49%—1.03%的地层损失率，洞桩法会导致产生 0.39%—1.41%的地层损失率。在地铁车站浅埋暗挖法施工中，施工水平、埋置深度、施工方法、地层条件都会影响到地表沉降的特征，可以对地表最大沉降值进行初步的预测，并且将相关依据提供给施工环境的预测。

参考文献：

[1]肖潇，张孟喜，吴惠明，张治国.   多线叠交盾构施工引起土体变形数值模拟分析 [J]. 地下空间与工程学报. 2011（05）

[2]王华伟.   超大直径盾构试掘进施工关键技术研究 [J]. 现代交通技术. 2011（03）

[3]李新志，李术才，李树忱.   浅埋大跨度隧道施工过程地表沉降变形特征研究 [J]. 岩石力学与工程学报. 2011（S1）

地铁车站暗挖隧道防水施工技术 第4篇

1 工程概况

大连市地铁一期工程210标段“中千区间～千山路站”区间位于大连市甘井子区,沿山东路南北向布置。右线里程CK6+688.901～CK7+783.239,右线长1094.338m,左线长1096.823,含长链2.485m。所在地区地形为冰碛丘陵,地形起伏较大,现为道路,场地开阔,不平坦,地面高程27.3～30.7m。地层为第四系人工堆积层、第四系中更新统冰碛粘土以及含卵石粘土层,岩石较完整,局部节理裂隙较发育,岩芯呈短柱状。沿线地下水类型主要是第四系孔隙水和基岩裂隙水、岩溶水两种,由于地层渗透性差异,基岩中的水略具承压性,基岩裂隙发育,孔隙水与裂隙水局部具连通性。岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系紧密,节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。为预防地下水和地表水影响隧道施工和运营安全,施工单位注重采取相应的技术措施,提高防水工程质量控制。下面将结合该工程实例,对地铁车站暗挖隧道防水施工技术进行探讨分析,希望能为类似工程施工提供启示与借鉴。

2 地铁车站暗挖隧道施工排水技术

施工排水也是不可忽视的内容,该工程既有顺坡施工又有反坡施工,顺坡施工时,排水坡度与线路坡度一致,水沟结合结构排水工程设在边墙一侧,断面尺寸选择时,经计算,应满足排除渗漏水和施工废水的需要。洞内渗漏水和施工废水经排水沟引至竖井底所设的集水坑,由高扬程水泵引排至洞外的废水处理池。隧道上坡自然排水,每50m设一集水坑,隧道下坡开挖采用管道排水。边墙挂排水管,用WQ15-28-4型潜水泵将积水抽到排水管,排至隧道设置的积水箱内,由潜水泵抽至地面沉淀池内,经沉淀后排入指定下水道,该工程洞内管线布置如图1所示。

3 地铁车站暗挖隧道防水施工技术

3.1 结构外防水层施工技术

喷射混凝土基面处理。为保证施工效果,应确保基面平整,当喷射混凝土局部凸凹大于下述要求,敷设前对其进行处理。

式中:L为喷射混凝土相邻两凸面间的距离;D为喷射混凝土两凸面间凹进的深度。

3.2 结构自防水

本工程为复合式衬砌隧道,采用C40二衬防水混凝土,抗渗标号P8。隧道拱、边墙和仰拱二次衬砌工序安排,根据不同地质、洞室断面大小、开挖支护方法的不同,均以纵向分段的仰拱先筑,边墙和拱整体浇筑的方式,确保防水二衬混凝土的整体性。施工中,严格做好防水层搭接和二次衬砌混凝土施工缝处理工作。

3.3 施工后处理

由于混凝土收缩可能导致变形现象,二次衬砌结构与初期支护间存在空隙,为使初期支护与二次衬砌之间紧密结合,改善防水条件,需在二次衬砌拱部进行回填注浆。浇筑二衬时,沿拱顶部位预埋ø32注浆管,间距5m左右。埋设前加止水环,环与钢管之间满焊,内管头用无纺布包裹。完成一个施工段后采取隔孔循环注浆。浆液采用水泥浆,W:C=1:0.6～1,压力为0.5～1MPa。对注完浆的预埋管进行露头切割,孔内用掺入膨胀剂的树脂砂浆填塞。

3.4 其他防水技术措施

对水量较大地段,采取超前小导管周边注浆和掌子面注浆方式,控制水量排放,达到控制地表沉降的目的。必要时经监理工程师批准,采取先引排后注浆封堵措施。喷射混凝土时,按照规范要求分层喷射,保证喷射混凝土的密度,提高喷射质量。及时进行初期支护背后回填注浆堵水。凡地下水具有对钢筋弱腐蚀性时,为保证结构安全,在混凝土施工中向水泥里填加水泥用量2%的防腐蚀填加剂,加大迎水面钢筋净保护层厚度,一般大于50mm,并选用铝酸三钙与游离石灰含量小的水泥。

4 地铁车站暗挖隧道二次衬砌防水施工

4.1 施工检查

施工前进行检查,确保初期支护表面平整,无明显渗漏水现象和钢筋接头后,完成铺设防水层和排水盲管施工任务,做到铺设平顺、双焊缝完好、搭接长度和宽度符合规范要求。防水板铺设完毕后,进行充气试验,确保质量合格。

4.2 二衬施工

二衬钢筋混凝土分二次灌注,先灌注仰拱,后灌注边墙及拱部混凝土。仰拱超前边墙及拱部20m。每节灌注长度9m,侧墙及拱部采用衬砌台车灌注。立模施工时,严格控制中线、标高,保证断面尺寸和净空符合设计要求,做到板缝顺直、流畅。钢筋安装时,二衬曲面外层钢筋通过焊接、绑扎制作后安装,每5m悬吊中线,在此中线截面依据不同高度量测宽度。量测点均匀分布,且不少于6点,根据量测宽度制作不同高度的撑角,控制内层钢筋保护层。混凝土采用混凝土输送车运输至现场,泵送入模,采用插入式振捣器振捣。作业时需要防止钢筋头、电焊火花、振捣器碰坏防水层,保证防水层施工效果。二次衬砌要及时施工作业,施工过程中加强量测,必要时缩短分节长度。混凝土二次衬砌施工中,出碴运输采用搭设简易平台,不中断出碴运输,确保运输工作连续进行,保证施工进度和施工效果。[5]二次衬砌背后注浆施工时,为防止二次衬砌与防水层之间形成空隙,浇筑二衬混凝土时,沿拱顶预留注浆孔,间距4～6m,适时压浆,充填空隙。此外,钢筋加工、安装及混凝土浇筑等工序施工均按有关规范执行。

5 结束语

综上所述,地铁车站暗挖隧道工程建设中,防水施工是非常重要的内容,为施工单位所普遍关注和重视。工程建设时,应该认识其重要意义,结合防水施工建设需要,加强每个施工环节质量控制,落实各项防水施工技术措施,促进防水效果提升。进而有效预防和避免渗水、漏水现象发生,确保隧道施工安全,为地铁车站更好运营和发挥作用奠定基础。

摘要：防水施工是地铁车站暗挖隧道工程建设的重要内容,对确保施工安全,促进工程更好运营具有积极作用。为实现该目标,应该严格落实防水施工技术,加强每个施工环节控制。文章结合大连市地铁一期工程实例,探讨分析地铁车站暗挖隧道防水施工的相关内容,并提出相应的技术措施,主要包括结构外防水层、结构自防水、施工缝、变形缝、二次衬砌防水施工等内容,介绍相应的技术措施,提出具体的施工技术对策,希望能为类似工程建设提供启示与借鉴。

关键词：地铁车站,暗挖隧道,防水施工技术,防水板,施工缝

参考文献

[1]GB50307—1999,地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范[S].

[2]GB50208—2002,地下防水工程质量验收规范[S].

暗挖地铁车站 第5篇

摘 要：论述了雍和宫站—和平里北街站区间段左线暗挖穿越环线地铁施工技术，通过暗挖施工过程中所采用的一系列技术措施，确保了环线地铁的沉降值远低于预期沉降值，为北京市类似穿越地铁隧道施工提供了成功案例。

关键词：浅埋暗挖；地铁隧道；沉降值；注浆 工程概况

雍和宫站—和平里北街站暗挖穿越环线地铁既有线是北京地铁5 号线 18 标土建施工的重要组成部分，区间北起地坛公园南门东侧盾构竖井，南至雍和宫站。左线 K12＋318.000—K12＋366.525 段下穿环线地铁，长度为 48.525 m，其中完全处于环线地铁底板下的长度为22.9 m。穿越环线地铁区间地面标高 44.0 m，新建暗挖隧道埋深22.5 m，其顶板与环线地铁底板下表面相距229～368 mm，新建暗挖隧道施工时，可见现况隧道底板下表面。暗挖隧道与环线地铁隧道的纵断关系如图1 所示。

新建暗挖隧道主要穿越粉质黏土、黏土、夹粉土层。穿越环线地铁的隧道大部分进入潜水层，未进入承压水层。左线区间穿越环线地铁的隧道断面为矩形，隧道净空尺寸为：高 4.85 m×宽 4.3 m，C20 早强湿喷混凝土初衬厚度为350 mm，C30 混凝土二衬厚度为500 mm。由于新建地铁暗挖隧道紧贴环线地铁底板，受雍和宫地铁车站的影响，左线区间隧道结构形式为平顶直墙，隧道截面尺寸祥见图 2。

隧道初期支护钢格栅由4Ф25 mm 钢筋焊接而成，钢格栅间距为500 mm，钢筋网为Ф6@150 mm×150 mm，喷射混凝土强度C20。

该工程的安全质量控制目标：施工期间保证环线地铁的运行安全，环线地铁的最终沉降量控制在 20 mm之内；保证新建隧道的施工安全，工程质量达到设计要求。施工工艺

穿越隧道采用平顶直墙暗挖法施工，主要分为土方开挖、初期支护、防水、二次衬砌等几个阶段，工艺流程见图3。

根据地质条件、隧道长度、断面大小、埋置深度及地面环境条件等因素，该段隧道设计施工方法为交叉中隔壁法（CRD法）。之所以采用交叉中隔壁法进行施工，主要是从环线地铁的安全角度考虑，该工法具有地层沉降小、隧道防水效果好等施工方面的优势[1]。环线地铁结构沉降控制技术

该工程中，暗挖法穿越环线地铁是北京地铁 5 号线施工的“5A”级危险源之一，确保环线地铁的沉降值小于预计值，保证环线地铁的运行安全是该段暗挖隧道施工的最重要目标。为保证环线地铁的沉降量小于预计值，采取了多项施工管理和技术措施。3.1 施工组织管理动态化

“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”是浅埋暗挖法施工的“十八字”方针，为保证施工目标的实现，采取一定的管理措施是十分必要的。3.1.1 人员安排

在该段隧道施工中，对管理人员、技术人员以及作业人员合理组织。将管理人员及作业人员分为 3 班，每个作业队除有带班队长外，另安排安全员、技术员、质控员以及施工员各1 名。明确每班的作业任务，由现场技术人员监督每道工序。对作业人员全面进行安全及技术交底，严格交接班制度。每班作业完成后，需由现场施工人员、安全人员签字后方可下班。3.1.2 作业循环控制 为达到理想的施工效果，将初衬施工作业作为关键工作进行控制，初衬施工 1 个作业循环（掘进 0.5 m）为：土体加固→上部土方开挖→安拱顶及侧壁钢拱架及格栅→湿喷混凝土封闭→下部土方开挖→安装侧壁及下部钢拱架及格栅（锁角锚杆施工）→湿喷混凝土封闭。4 个导洞均采用上下台阶法进行作业，每个作业班组须完成最后的作业循环后方可进行交接班。禁止在作业循环未完成时进行交接班工作。通过作业循环的限定，保证了施工的连续性，做到了不间断施工。3.1.3 施工与监测相结合

勤量测是浅埋暗挖“十八字”方针的重要内容，合理、准确、有效的监测成果，是采取各种技术措施的前提。该段隧道施工中，除监测新建隧道外，还对既有线进行了细致的监测，以确保施工质量及安全。

主要监测项目有：

1）环线地铁结构沉降监测；

2）环线地铁轨道沉降监测；

3）轨道水平变化监测；

4）轨距变化监测；

5）环线地铁结构变形缝监测。

施工中对环线地铁的监测采用实时动态监测系统，作为施工监测的重要环节。鉴于该项目的具体要求，采用了具有较高技术要求的智能化远程监测系统[2]。该监测系统全面实现自动化：自动进行数据采集、自动进行数据分析、自动进行数据报警，及时完成数据信息的反馈，为环线地铁安全运营提供及时的判定依据。

该段隧道施工，在掌子面施工至既有外环线附近时，结构沉降值一度达到 2.1 mm，最大速率达到0.6 mm/d。当信息及时反馈后，马上停止开挖，并进行背后注浆。注浆过程也是在实时动态监测下进行的，根据监测数据的变化对注浆压力、注浆位置、注浆量进行调整。通过监测数据分析和施工技术的紧密结合，既有线结构底板的沉降趋于缓和，沉降速率在0.1～0.4 mm/d 之间波动。3.2 施工过程沉降控制技术措施

浅埋暗挖法施工要达到理想的施工效果，除需严格按照技术规程进行作业外，还必须在施工过程中采取有针对性的技术措施，才能取得良好的施工效果。3.2.1 水治理

该工程对于上层滞水，尤其是既有线结构侧墙外侧的滞水，采用预留导水管及时排出洞外，防止该处滞水由初衬结构与既有线结构底板的缝隙进入掌子面。对于潜水采取水平辅射井的方法进行降水，经施工检验，达到了理想的降水效果。3.2.2 初衬施工

初衬施工是暗挖法施工过程风险最大，引起沉降量最大的阶段，必须采取多项技术措施保证初衬施工时环线地铁结构沉降量小于预计值。

1）土体加固

结合实际情况，将设计隧道的土体进行分类，采取合理的加固措施。对于既有线肥槽内的回填杂土，采用渗入注浆法加固；对地铁新建隧道西侧的原状土体，由于其以砂及黏土为主，故采用劈裂注入法加固。在开挖断面两侧进行小导管超前注浆加固，小导管采用Ф32 厚壁钢管，管长 3.5 m，环向间距为 0.3 m，纵向间距为1.0 m，外插角 7～10 °，注浆材料采用超细水泥，以起到加固隧道周围土体的作用[3]。超前小导管注浆包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。水泥浆水灰质量配合比为 1∶ 0.5，水泥中添加2 %～3 %的促凝剂。注浆时，同时控制注浆压力及注浆量，注浆压力初始值不得大于0.1 MPa，作业中分级、逐步升压至控制压力，填充注浆压力控制在0.1～0.5 MPa 之间[4]。注浆量控制综合考虑地层情况，单管浆液扩散半径以0.5～1.0 m，土体孔隙率按 2 %～3 %考虑，综合单管注浆量计算整排导管注浆量，以整排导管注浆量推算总的注浆量。

注浆过程中出现异常情况时，可采取下列措施[5]：

①降低注浆压力或采取间隙注浆； ②加强注浆效果检查，一是以进浆量来检查注浆效果，二是在开挖隧道后检查地层固结厚度，如达不到要求，要及时调整浆液配合比，改善注浆工艺；

③为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥（水泥+水玻璃）或喷射混凝土，封堵钻孔与花管间的空隙；

④注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。

通过超前小导管注浆对两侧土体进行加固，满足了施工要求。

2）土方开挖

完成土体加固后，对加固后的地层进行开挖。共设4 个导洞，各导洞均采用上下台阶开挖法，先开挖上台阶的环形拱部，留核心土，当初期支护施工完成后，再开挖核心土，上台阶长度控制在 3 m 左右。

为控制开挖因素引起的环线地铁沉降，在①号、②号导洞施工时，缩短两个导洞的开挖步距，减少纵向土体的扰动距离；及早施工②号导洞初衬，完成半侧洞体初衬结构，形成对环线地铁的支撑体系，为③号、④号导洞开挖施工创造有利条件。

土方开挖须做到：

①上、下断面台阶长度控制在 3 m 左右。

②开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响，参照以往施工经验及沉降控制标准，拟定超挖量控制在5～7 cm，施工时可根据监测结果进行调整。

③开挖前应采取超前预支护和预加固措施，做到预加固、开挖、支护三环节紧密衔接。当地层自稳能力差或开挖工作面停工时间较长时，采取增加临时仰拱、喷混凝土封闭掌子面等辅助施工措施。

④开挖过程中，上半断面采用环形开挖，尽可能多保留核心土；下半断面开挖时，边墙采用单侧或双侧交错开挖，仰拱尽快开挖，缩短全断面封闭时间。

⑤开挖掌子面需超前用砂浆锚杆进行全断面支护（不小于3 m），并及时封闭掌子面。

⑥增加过环线地铁处暗挖段隧道的净空尺寸，隧道顶板直接紧贴环线地铁底板垫层，之间不留土层。

⑦作好开挖的施工记录和地质断面描述，加强对洞内外的观察。

⑧区间隧道不得欠挖，对意外出现的超挖或塌方采用喷混凝土回填密实，并及时进行背后回填注浆。

⑨开挖过程中必须加强监控量测，当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，要及时施工临时支撑或仰拱，以形成封闭环，控制位移和变形。

⑩在开挖前进行超前地质探测，探测范围为掌子面前方4～5 m，发现土质变化及含水量增大时及时采取措施，处理完后可继续施工。

3）锁角锚杆及钢格栅施工

该段初衬为平顶直墙结构，侧向土体压力较大，在初衬仰拱未封闭前，为控制墙体钢架底端位移，应尽早施工仰拱封闭成环，增加支护结构的稳定性。

上下台阶的拱角设置锁角锚杆。锚杆长 1.5 m，使用Ф25 螺纹钢筋制成，斜向 60 °角打入外侧地层，端部与拱架焊接，每榀向外侧打入 1 根锚杆，以防拱架在土压下收敛。

格栅安装采取如下措施：

①每步格栅落实到原状土上，并加设垫板，同时每步格栅与现有结构顶紧，并预留注浆管。当初支封闭后及时注浆回填，尤其第二步初支封闭后，在上导洞顶部回填后进行压浆处理。每步格栅在两端脚部设置锁脚锚管。格栅接头每环错开设置，脚部设为 L 型。

②在每步格栅中部设置预顶螺杆支柱，螺杆支柱上部顶在环线地铁垫层底部，下部作用在千斤顶上，支撑在中隔板上。

4）初喷混凝土强度保证措施

①严格控制混凝土施工配合比，配合比经试验确定，混凝土各项指标都必须满足设计及规范要求，混凝土拌合用料称量精度必须符合规范要求。

②严格控制原材料的质量，原材料的各项指标都必须满足要求。③喷射混凝土施工中确定合理的风压，保证喷料均匀、连续。同时加强对设备的保养，保证其工作性能。

④喷射作业由有经验、技术熟练的喷射手操作，保证喷射混凝土各层之间衔接紧密。

⑤复喷射混凝土前先按设计要求完成超前小导管、钢筋网、格栅钢架的安装工作。

⑥喷射混凝土由专人喷水养护，以减少因水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作标记，进行观察和监测，确定其是否继续发展，若继续发展，找出原因并作处理。

⑦坚决实行“四不”制度：喷射混凝土工序不完，掌子面不前进，喷射混凝土厚度不够不前进，混凝土喷射后发现问题未解决不前进，监测表明结构不安全不前进。

5）初衬背后补注浆

及时补注浆是减少既有结构沉降的有效方法。补注浆是在信息化监测体系的指导下进行的，通过监测确定注浆位置及注浆量，保证注浆效果。初期支护由于喷射混凝土作业受施工及地层稳定等条件的影响，喷射混凝土支护体局部会收缩，为保证初衬的施工效果，采取初衬背后补注浆的措施，初衬背后注浆稳压 10 min，即可实现控制沉降的目的，又能达到防水的效果，以减少施工时间洞内积水为防水板无水施工创造条件。注浆管每1 m 布置 1 榀，每榀 3 根，分别布于拱顶和两侧上方。3.2.3 二衬施工

施工中，通过优化二衬结构施工次序及钢柱托换环节，有效地减少了二衬结构施工对环线地铁结构的影响，达到了理想的效果。

1）二衬结构施工顺序的优化

二衬结构竖向按底板、边墙及顶板顺序进行施工，采用钢模、碗扣式支架支撑体系。隧道二衬施工的顺序为：施工②号导洞底板及侧墙踢克→跳仓施工①号导洞侧墙及顶板→跳仓施工④号导洞底板及踢克→跳仓施工③号导洞则墙及顶板（根据二衬结构长度，二衬结构施工时共分4 仓，每仓 8 m）。

各导洞钢筋采用螺纹连接，混凝土采用高压泵送入模，进行顶板混凝土浇筑时，分段预留注浆管，注浆管外套橡胶止水环。

进行③、④号导洞二衬结构施工时，没有对①、②号导洞进行钢柱托换，而是在不拆模的情况下进行③、④号导洞二衬结构施工，这样减少了钢柱托换的中间环节，减少环线地铁结构的沉降，同时为二衬背后补注浆创造有利条件。

2）二衬背后补注浆

在二衬结构混凝土浇筑过程中，隧道顶部混凝土是靠泵压入的，顶部混凝土与防水层接触面难免出现缝隙。为防止此部位形成积水区域，施工时在顶拱埋设注浆管。注浆管的顶端管口靠近防水层表面，并将注浆管固定，以免混凝土浇筑过程中造成注浆管移位。待混凝土达到设计强度时，采取二次注浆的措施填充空隙，保证结构的防水效果。预注浆各孔段的进浆量小于50 L ／ min，注浆浆液采用水泥浆，水灰质量配合比为 1∶（0.4～0.5），水泥中添加2 %～3 %的促凝剂。当混凝土出现滴水、渗水现象时，需填充注浆堵水，浆液采用1∶1 水泥砂浆，注浆选用泥浆泵，注浆压力根据现场实际情况确定，但不小于 0.2 MPa，注浆压力达到或接近设计终压后稳压10 min。二衬补注浆在混凝土强度达到要求，不拆除支撑及模板的情况下进行。通过与监测数据结合及时进行补注浆，以增加注浆效果及新建隧道的安全。环线地铁沉降量控制效果

通过采取各项管理及技术措施，取得了良好效果。经对环线地铁进行跟踪监测，在施工完成 1 年后，环线地铁结构沉降值为4.4 mm，远小于结构沉降预计值（20 mm）。环线地铁结构实际累积沉降量与预计沉降值如表1 所示。结论

采用浅埋暗挖法下穿既有建（构）筑物，如何采取措施保证既有结构的安全，是类似穿越工程的最主要目标之一。该工程通过采取严格的施工组织管理以及各项行之有效的技术措施，将暗挖隧道施工对环线地铁结构的沉降影响控制在设计范围之内，取得了理想的施工效果。在该工程中，土体加固，初衬、二衬背后补注浆以及监测数据的及时传送是保证环线地铁沉降量远小于预计（设计）值的关键。

参考文献：

[1] 全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会． 市政公用工程管理与实务[M]． 2 版． 北京：中国建筑工业出版社，2007：98-99．

[2] 夏才初，李永盛． 地下工程测试理论与监测技术[M]．上海：同济大学出版社，1999：217． [3] 中铁隧道集团有限责任公司科学技术研究所． DBJ 01-96-2004 地铁暗挖隧道注浆施工技术规程[S]． 北京：北京市建设委员会，2004：1-2．

[4] 北京市市政工程总公司． DBJ 01-87-2005 北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程[S]． 北京：中国市场出版社，2005：77．

浅谈地铁暗挖区间防水质量控制措施 第6篇

摘要：在地铁工程中，地铁结构的渗漏问题对地铁的运营安全和使用年限具有很大的影响，如何防止地铁结构的渗漏就需要从地铁暗挖区间进行有效的控制，本文将地铁工程较常见的防水工艺措施进行相关探讨，希望能为相关从业者提供资料。

关键词：地铁工程；暗挖防水

引言：

对于我国现阶段的地铁暗挖区间的防水设计而言，由于各个城市的工程条件、水文地质条件不同。文章结合沈阳地铁九号线长榆区间暗挖防水施工为例，对地铁浅埋暗挖区间的防水施工控制措施进行简述。

1 工程概况

1.1水文地质概况

本工程区间隧道左线位于浑南西路北侧绿化带、非机动车道下方，隧道右线位于浑南西路主干道北侧半幅路下方。

区间采用暗挖台阶法、CD法、CRD法施工，覆土约6.2m～10.7m，主要位于圆砾土层。地下水类型为孔隙潜水，稳定水位埋深在9.20～10.80m，地下水丰富，前期已有效降水。

1.2 防水概况

1.2.1 设计原则

本结构防水设计遵循“以防为主、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则，结构防水等级为一级。

1.2.2 设计形式

本结构采用钢筋混凝土结构自防水体系，辅以柔性全包防水层的防水体系，多道防线并重，施工缝、变形缝等细部重点控制。

防水材料采用400g/m2無纺布+1.5mm厚ECB防水板，施工缝采用钢边止水带+遇水膨胀止水条，变形缝采用背帖止水带+中埋式钢边止水带。

2 防水层施工工艺

2.1 工艺流程

暗挖结构防水层施工流程如下。

施工准备（卷材质量检查）→基面处理（超挖回填、工作台架及供电线路就位）→缓冲层铺设固定（土工布缓冲层、塑料圆垫片、铁垫片及射钉）→防水板悬挂铺粘（卷材裁剪、大幅预焊及点粘固定）→焊接防水板搭接缝→焊缝补强→质量检查（充气试验）→移动工作台架→下一段防水施工。

2.2、施工方法

2.2.1基面处理及换撑

⑴基面处理

①初支完成后及时进行充分的初支背后回填注浆，可在渗水点处涂抹“水不漏”防水涂层，使洞内无明流水。

②清除隧道基底杂物，露出喷射砼面，从根部割除铁丝和钢管等尖锐突出物并抹水泥砂浆。

③找平基面，满足 D/L≤1/10（L：喷射砼相邻两凸面间距；D：喷射砼相邻两凸面间凹进去的深度），不平处用1：2.5的水泥砂浆顺平，变形缝两侧各50cm范围内重点找平；阴、阳角部位抹成R>50mm的圆弧或5cm×5cm的倒角。

④当底板初支表面水量较大时，为避免积水将铺设完成的防水板浮起，宜在底板初支表面设置临时排水沟。

⑵换撑处处理

为确保施工安全，根据结构施工流程，临时中隔墙初支破除时需进行换撑施工。换撑采取“隔一留一”的原则，每6m为一段进行。

施工时，依次进行拆除偶数列格栅、处理基面、铺设无纺布及防水板、防水板上铺设双层无纺布，然后焊接恢复格栅顶撑，再同样进行另一半施工。

2.2.2防水层铺设

⑴暗挖出入口防水层设计为400g/m2无纺布缓冲层+1.5mm厚ECB防水板，采用无钉孔铺设。

⑵无纺布施工方法：

①无纺布采用水泥钉和与防水板相配套的塑料圆垫片固定在基面上，固定点之间呈梅花形布设，间距为：拱顶0.5m～0.8m、边墙0.8m～1m、底板1.5m～2m，墙角部位适当加密至0.5m。在基面凹处应加设圆垫片，避免凹处防水板吊空；钉子不得超出圆垫片平面，以免刺穿防水层。

②无纺布之间采用搭接法连接，搭接宽度50mm，端部超出防水板200mm。缓冲层铺设时应尽量与基面密贴，不得拉得过紧或起大包，以免影响防水板的铺设。

⑶ECB防水板施工方法

①铺设防水板时，仰拱防水板采用沿隧道纵向铺设，侧墙和顶拱采用环向铺设。在顶板的衬垫上标出结构纵向中心线，卷材由拱顶向两侧铺设，边铺边与圆垫片热溶焊接。

②防水板接缝焊接

防水板接缝焊接是防水施工最重要的工艺，防水板搭接10cm，采用双焊缝热合机进行热熔焊接，不得出现十字焊缝。

③防水层的接头处应擦拭干净，保持干燥。

④防水层在下一阶段施工前的连接部分注意加以保护，不得弄脏和破损，边缘部位预留至少0.5m的搭接余量。

⑤防水板采用无钉孔铺设，即利用热风焊枪将裁剪好的卷材热熔粘贴在塑料圆垫片上。固定时，不得拉得过紧或出现大的鼓包。特别注意阴阳角部位的卷材要与转角部位密贴，以免影响灌筑砼的尺寸或将卷材拉破。

⑥纵、横施工缝处的防水层设置防水保护层，防水保护层为400mm宽单层ECB防水板，施工缝两侧各200mm。

⑷防水层的检查

①用手托起塑料防水板，看其是否与喷射混凝土面层密贴；

②看塑料防水板是否有被划破、扯破、扎破、弄破损现象；

③看焊缝宽度是否符合要求，有无漏焊、假焊、烤焦等现象；

⑤外露的锚固点（钉子）是否有塑料片覆盖。

⑥焊缝采用双焊缝，进行水（气）压试验，看其有无漏水（气）现象，进行充气检查时，充气压力为0.25Mpa，稳定时间≮15min，允许压力下降10%。否则应进行补焊，直到达到要求为止。

⑸防水层的防护措施

①施工前防水板的防护

a、防水板应摆放整齐，挂标识牌并注明进货日期数量。

b、摆放区除严禁烟火外，还必须注意防潮、防污染。

c、防水板应轻拿轻放，不许抛掷。严禁人为破坏，一经发现必须严厉处理。

②施工中防水板的防护

a、施工现场严禁抽烟，电焊作业时必须采用石棉板遮挡。现场设灭火设备，一旦发现火情立即灭火。

b、严禁穿带钉的鞋在防水层上或未上强度的保护层上走动，加强现场管理。

c、施工中热焊枪等工具不准乱丢乱放，以免烫坏防水材料。

d、仰拱（底板）防水层做好后应及时施做C20细石砼保护层

e、一旦发现防水板损坏应立即修补或更换。

f、砼浇筑振捣时，振动棒不得离防水层太近。

3 特殊部位施工

3.1 变形缝施工

在拱墙和仰拱变形缝部位的模筑混凝土外侧设置背贴式止水带，同时在背贴式止水带两翼设置注浆管，利用注浆管将浆液填充止水带齿条与混凝土的空隙。

在结构中部设置中埋式止水带，在止水带表面现场粘贴缓膨胀型遇水膨胀腻子条。

在拱墙、拱顶变形缝的内侧（背水面）预留200×30mm的凹槽。待变形缝两侧的混凝土浇注完并养护完毕，用聚氨酯密封膏嵌封，任何部位均不得出现断点，以免发生窜水现象。

拱墙嵌缝深为30mm。在凹槽内做镀锌钢板接水盒，接水盒两侧与结构间的沟槽用聚氨酯密封膏抹平。在做嵌缝前，将缝两侧基面的表面松动物及浮渣等凿除，清除干净，以使其与变形缝两侧粘接牢固。

3.2 施工縫施工

⑴施工缝表面要先凿毛，将疏松、起皮、浮灰等凿除并清理干净，使施工缝表面坚实、基面平整、干燥、无污物。

⑵将断面尺寸20mm×10mm的缓膨型遇水膨胀止水条固定在施工缝表面，结构中线两侧各10cm位置。

⑶注浆管采用专用扣件固定在施工缝表面结构中线上，固定间距控制在20～25cm之间，沿施工缝通长设置，纵向有效搭接长度≮2cm。

⑷注浆管每隔4～5m间距引出一根注浆管，利用注浆导管进行注浆，使浆液从注浆管孔隙内均匀渗出，填充两道止水胶范围内的空隙，达到止水的目的。注浆导管的开孔部位应做好临时封堵，避免浇筑砼时杂物进入堵塞导管。

⑸注浆导管应在结构钢筋内穿行一段距离后再引出结构表面，引出位置应距施工缝不小于20cm间距。不宜直接穿过背水面止水胶引出。以免影响止水胶的防水密封效果。

⑹浇筑施工缝部位的砼时，应进行充分的振捣，保证施工缝两侧的砼密实。振捣时振捣棒不得触及止水胶和注浆管。

结束语：

防水工程是地铁施工的重点分项工程，一旦投入使用后发生漏水，堵漏维修时将会出现诸如工时漫长、场地紧张、操作困难、资金投入大等各种困难，且可能对结构质量产生一定影响。因此，为保证结构施工质量，确保正常安全运营，施工时必须严格做好各项防水措施。

参考文献：

[1]《长榆区间结构防水施工图》，天津市市政工程设计研究院

[2]王梦恕，《地下工程浅埋暗挖技术通论》，安徽教育出版社，2004年

[3]《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011

暗挖地铁车站 第7篇

1 导洞开挖技术

导洞开挖的难点在于克服各个开挖导洞之间的相互影响,并合理安排导洞开挖顺序,有效预防群洞效应所引发的地面塌陷,保障导洞周边环境的稳定性。导洞开挖技术如下:(1)开挖之前,工程人员应当明确安排导洞的开挖顺序,严格按照“先上后下,先外后内”的原则进行导洞开挖作业;(2)要利用监控系统实时监测导洞开挖现状和参数,工程技术人员利用监控系统反馈的信息,及时调整作业参数和施工方法,以便更好地指导施工作业;(3)下导洞超前上导洞的距离应控制在15 m左右,无论各导洞间是横向还是纵向,都应拉开一定的差距,预防相互干扰;(4)小导洞台阶的开发应当快捷迅速,尽量减轻低地层的干扰度,并快速建立支护形成闭环,避免导洞变形或沉降。

2 导洞钻孔桩技术

导洞转孔桩的施工难点在于如何在小导洞狭小的空间内对大粒径卵石进行深钻孔灌注桩作业。当前,在导洞钻孔桩施工时,要注意以下问题。

依据现场作业条件,选择恰当的钻机,并改良现有钻机,以提高成孔质量和成孔效率。通常情况下,钻孔桩的孔径为φ1000 mm和φ800 mm,钻孔间距为1.5 m和1.2 m,钻孔桩的高度在18~25 m之间。在某次使用作业中,小导洞有效空间仅为2.5 m,而且需要穿透的卵石粒径在20 cm以上。因此,工作人员先后选用并改进了多种钻机作业,其成孔时间分别为:GPS-Ⅱ型泵吸反循环机械钻机33~45 h(φ1 000 mm),GSD-50改型大口径液压钻机7~16 h(φ800 mm)。

合理确定钻桩顺序,重视对水下混泥土施工质量的控制。钻孔桩采用击钻成孔的方式,如果桩间距过小,在击钻成孔的过程中,就可能会影响临近已成孔的质量。因此,有必要利用改型钻机,按照由内而外跳开施工的顺序进行钻孔桩作业。此外,由于水下混泥土灌注作业需要分节吊装并连接钢筋笼,施工时间长,容易出现沉碴过厚或坍孔等问题,所以,可以采用高压风或者泵清孔的手段处理。

科学、合理地布置现场,文明施工。导洞内空间本就狭小,在作业过程中,还需要铺设道路、安置管线、各类钻机设备和泥浆箱等设施设备。因此,要纵向分布作业设施设备,并划分道路与作业区。桩成孔后和混凝土灌注后,要及时清除积水、浮浆和剩余的混凝土。

3 逆作结构防水和混凝土浇筑技术

在缝隙处进行逆作结构施工时,受作业空间的限制,很容易出现缝隙防水质量差、防水板保护困难和防水板位置预留困难等问题。此外,缝隙位置下部的混泥土由于凝固收缩的缘故,如果施工时不严格作业,就会出现浇筑空隙,带来严重的安全隐患。对于逆作结构的混泥土浇筑和防水问题,可以采取以下措施解决:(1)留出足的够施工缝隙,缝隙形状最好呈斜缝或台阶状,以便混泥土浇筑作业的浇灌和捣振,确保混泥土筑实;(2)按照“多道设防”原则防水,利用预埋注浆管和遇水膨胀嵌缝胶等手段对逆结构进行防水处理。

4 主体结构扣拱技术

主拱地层富水松散破碎,大跨度开挖施工存在坍塌的危险。在地铁车站暗挖工程中,单个主拱的开挖跨度就在10 m以上,双侧主拱对称开挖跨度则在20 m之上,主拱中间的位置缺乏有力的支撑点,这直接导致中上位置导洞受主拱开挖影响明显。此外,主体结构上方有很多与车站并行的管线,其中,雨污水管容易发生渗漏,主体结构扣拱施工时,要注意不要破坏雨污水管,确保防渗防漏。主体结构扣拱技术是:采取分部开挖法进行主拱施工,以此控制扣拱跨度,有效缩短作业时间,使开挖地层尽快闭合成环。扣拱施工接近主体结构顶部管线时,需要进行超前水平探孔施工,以掌握施工前方位置的水文地质情况。如果前方位置有残留水,就需要利用水平探孔排水。另外,要高度重视施工安全和质量监测,重点监测主体结构顶部拱顶和管沉降距离,一旦发现沉降高度超过最低限值,就必须采取超前支护,增设临时支撑,优化施工方案等紧急措施,避免施工安全事故的发生。

5 交叉口施工技术

交叉口施工是地铁修建中经常会遇到的问题,施工难点在于该位置荷载转换复杂,结构容易失稳;开口跨度大,操作空间小,对车站整体的施工组织和工期影响大。在实际作业中,采用的施工技术是:(1)交叉口采用组合拱梁结构,钢筋混凝土拱脚支承在纵梁上,水平梁连接初期支护格栅,并分配荷载;主拱开挖设置侧向开口加强环与临时竖撑,侧向开口加强环拱脚支承在纵梁上。(2)采用5 m以上的管棚对侧向开口注浆和加固。开挖主拱时,要安设两排临时竖撑于导洞壁上,主拱支护开挖15 m左右即可进行交叉口组合拱梁结构施工。

6 结束语

车站暗挖工程PBA工法作为当前地下工程的主要工艺技术之一,具有十分广阔的应用前景和市场前景。背景地铁修建中,PBA工法的成功应用克服了地下工程施工受水文地质条件、车站埋深等多因素的影响,成功解决了地下暗挖工程的难点,值得类似工程借鉴和参考。

参考文献

[1]王文涛.PBA工法地铁车站导洞施工方案优化研究[D].北京:北京交通大学,2015.

[2]徐凌,刘军,荀桂富,等.PBA工法中导洞尺寸优化分析研究[J].市政技术,2015(02):90-93.

浅谈地铁车站暗挖法施工技术 第8篇

1 地铁施工工程简介

地铁施工要在地下很深的情况下进行, 要面临的施工环境是非常复杂的, 在进行施工的时候, 要保证地铁施工不会对周围的建筑带来影响, 同时在进行施工的时候要保证施工对地下人防洞不会带来很大的影响。在进行地铁车站施工的时候, 要做好施工的设计工作, 对车站的站台、站厅、出入通道以及通风道位置进行确定, 这样才能保证地铁施工工程可以在地下顺利进行。

2 地铁车站施工难点

在进行地铁车站施工时, 车站的隧道端面是非常大的, 这样就使得车站在进行施工的时候开挖难度非常大, 同时在进行挖掘的时候一定要进行必要的支护, 这样才能更好的控制爆破施工的能量。地铁施工要在地下进行, 城市地下存在着很多的人防洞, 同时也是存在很多的地下管道, 为了更好的保证施工, 一定要保证地铁施工中不要对原有的岩体进行破坏, 一旦出现岩体破坏, 施工中要面临的风险就会增大。城市人防洞在大小上是不同的, 而且修建的时间也是不同的, 这样就使得这些人防洞在位置上是相互交错的, 在空间上也是相互重叠的, 这样就使得有些地铁车站在施工的时候和人防洞之间有相交的情况, 同时在施工中也会出现车站与人防洞距离很近的情况, 这样就使得地铁施工中要注意的问题更加多。现在城市建筑都是以高层建筑为主的, 这样使得地铁施工非常容易对高层建筑带来一定程度的影响, 同时在施工的时候存在着高层建筑的深基坑和车站之间间距过小的情况, 这种情况下, 地铁施工就非常容易导致施工周边产生很大的侧压力对高层建筑的深基坑带来一定的影响。地铁的施工工程都是在市区内进行的, 这样就使得施工中做好防坍塌措施成为了施工要解决的重要问题。

3 车站隧道的开挖方法

对施工的地铁车站采用开挖的方法要根据车站的施工情况来决定, 在很多车站施工中, 采用部分开挖的方法是很好的, 同时在施工前要做好防护措施, 为了更好的保证施工效果, 要在施工时对开挖面和全断面进行补砌, 这样更能保证施工中不出现安全事故。

3.1 具体开挖步序

在进行车站开挖的时候是有具体的挖掘步骤, 在进行挖掘前要进行初期的支护施工, 同时要采用临时中断墙进行支护。在采取支护措施的时候一定要保证支护墙的厚度。然后进行上部导洞、中部导洞和下部导洞的挖掘。在施工中要对施工的边墙进行混凝土的浇筑, 这样可以更好的保证支护的效果。接下来就行隧道核心土的开挖。在隧道核心部分挖掘完成后进行混凝土的填充施工。

3.2 浅孔微震爆破技术

地铁施工工程都是在市中心进行建设的, 市中心的行车和人员都是非常多的, 而且高层建筑也是多, 在进行地铁施工的时候要解决地铁施工对高层建筑深基坑的影响, 同时要避免对人防洞造成影响。在进行施工中, 采用隧道爆破施工是势在必行的, 但是在施工中采用的爆破方法存在着很大的不同, 同时在参数上也存在着不同。隧道爆破施工中采用的炸药是低爆速的, 在爆破中震动情况是非常弱的, 这样可以避免大的震动导致地震的发生。

3.3 开挖爆破方法

在进行开挖的时候要采取爆破的方式, 在进行爆破的时候要对爆破产生的震动进行控制, 同时在进行爆破施工时要采用逐层剥离光面的爆破方式。

3.4 开挖效果

为了更好的保证开挖面的成型效果, 一定要对爆破效果进行控制, 度爆破的震速进行控制, 避免开挖爆破对周围的建筑物进行破坏, 同时在进行施工的时候也要避免出现地表沉降的情况, 将开挖效果控制在允许的范围内。

4 车站隧道二次衬砌施工

综合比较, 确定采用大断面整体模板台车全断面衬砌方法。为了确保全断面大体积现浇混凝土的质量, 首先制定了详细的施工方案, 研制装配了通用性好的一次衬砌成型模板台车, 做好了施工前的准备工作如人员配备、技术交底、机具和设备的准备、测量准备、安全和质量保证措施交底等:其次在混凝土进场验收、泵送速度控制、混凝土浇灌、模板台车加固及变形观测、混凝土捣圆、浇筑完成后混凝土的养护都有详细的技术规定并且严格地加以实施。二次衬砌完成后对车站隧道净空测量, 衬砌净空符合要求, 最大偏差4cm, 说明台车设计和衬砌混凝土施工合格;衬砌混凝土表面大面平顺光滑, 观感好;衬砌混凝土表面无蜂窝麻面、露筋现象。说明超欠挖控制较好, 初期支护成型较好, 混凝土用量较合理。

5 车站暗挖隧道施工效果

由于车站地处市中心, 隧道埋深浅, 周围建筑物密集, 地面车流如潮, 行人摩肩接踵, 隧道结构采用了单跨、大断面、曲墙、仰拱的形式, 有效控制了周边建 (构) 筑的沉降, 避免了对地面交通、周围建筑物及地下构筑物的影响。由于车站隧道地理位置的特殊性, 优选了“双侧壁导洞预留核心土多层分部开挖”的施工技术, 不但确保了施工安全, 而且也加快了施工进度。在车站特殊环境条件下, 对不同的分部开挖面采用了不同的爆破方式和爆破参数, 形成了一套完整的城市复杂环境条件下大断面隧道微台阶分部开挖的浅孔微震控制爆破的技术和方法。经过反复研究和采取一些特殊措施, 有效解决了模板台车的刚度和稳定性, 还解决了多种断面采用同一台车多变化的支护技术, 并且从混凝土配制、浇筑工艺、施工方法、支拆模及养护等方面采取了一系列措施, 确保了混凝土质量达到内实外光的要求。监控量测是新奥法施工的重要措施之一, 对监控量测做了必测项目和选测项目的具体规定, 为了保证隧道施工安全, 在车站施工时, 把必测项目和选测项目均纳入临控量测范围之内进行实施, 为保证施工安全、指导施工及优化设计提供了科学依据。

6 结束语

地铁车站施工要面临的施工环境是非常特殊的, 在施工的时候对不同的开挖面也要采取不同的爆破方式和参数, 为了更好的保证施工效果, 对爆破技术和方法一定要进行控制。为了更好的保证隧道施工安全, 在进行施工的时候, 要将必测项目和选测项目均纳入监控量测范围之内, 保证施工安全、指导施工及优化设计, 为施工的顺利进行提供了科学依据。

摘要：近年来, 我国的经济得到了快速发展, 经济发展的同时, 交通运输量也在逐渐增大, 为了更好的解决城市交通问题, 很多的城市采取限制私家车出行, 同时大力发展公共交通设施的方式来对城市交通状况进行改善, 但是这样的做法, 对解决城市交通问题只是权宜之计, 从长远发展来看, 要解决交通问题就要加快城市地铁建设。城市地铁建设是城市公共交通建设的重要组成部分, 可以改善城市出现拥堵的情况。

关键词：地铁,车站施工,暗挖法

参考文献

[1]何孝贵, 牛志平, 蔡雪峰.北京地铁五号线暗挖施工技术方案选优方法探讨[J].土木工程学报, 2004, 37 (9) :83-85.

[2]瞿东江.新奥法施工在北斗坡隧道开挖支护的应用[J].山西建筑, 2008, 34 (12) :308-309.

[3]陈誉, 彭兴黔.基于层次分析法的施工方案决策技术[J].郑州轻工业学院学报 (自然科学版) , 2007, 22 (2/3) :198-200.

暗挖地铁车站 第9篇

1 工程概况

某市的地铁五号线暗挖隧道距离内环路高架桥的桩基非常近, 同时其上面还存在着人性天桥的桩基, 它和基坑之间的距离也很小, 地层下有地下水存在, 设计方案采用的是明挖基坑施工结束后再对隧道进行开挖施工, 所以需要弄清隧道在施工期间对开挖和支护工程对既有桩基的影响, 从而更好的确定相应的设计方案和措施。

2 暗挖隧道施工对既有桩基的影响分析

2.1 高架桥桩基内力

相关人员经过了长时间的分析之后没发现高架桥的最大桩身轴力的位置并不在桩的顶部位置, 这也就说明桩侧的摩擦力在实际的施工过程中产生了负的摩擦阻力, 这种现象对工程整体的强度会产生非常不利的影响, 产生这种现象的主要原因是地下水的水位相对比较高, 同时施工地点的地质条件也不是非常好, 所以在进行隧道施工的过程中很容易出现地下水水位下降的情况, 如果情况十分严重还容易出现桩周围的土体固结下沉的现象, 在施工的过程中, 高架桥的桩基轴力和桩基的弯矩情况会因为施工工程量的增加也呈现出上升的趋势, 但是高架桥桩基安全系数会随着工程施工的不断深入而逐渐降低。其变化的总体原则和弯矩的变化是一致的, 如果将中洞护额左洞的临时支护拆除, 高架桥的安全性也会受到很大的影响, 这也是高架桥桩基安全程度大幅降低的一个最重要的原因, 在这样的情况下, 一定要采取有效的措施对其进行加固, 这样才能更好的保证桩基的稳定性和安全性。

2.2 高架桥桩基位移分析

在对高架桥桩基位移变化的规律进行总结的过程中发现, 高架桥桩基侧向的位移变化规律基本上是不便的, 同时具体的数值变化也不是非常的明显, 在对中洞和左洞进行施工的时候, 高架桥的桩基发生了十分明显的倾斜现象, 最大的倾斜量已经达到了3.8毫米, 在对右洞进行施工的时候, 侧向上的位移并没有产生十分明显的变化, 但是结构的原形已经被完全改变, 这种变形对桩基自身承载力的保持也是非常不利的, 高架桥桩基纵向上产生的位移量并不是很大, 但是两个桩基出现了不均匀沉降的质量隐患, 这样也会使得结构上部的应力分布不是非常的合理, 沉降差十分明显, 最大的沉降差已经达到了2毫米。

2.3 高架桥桩基桩端应力分析

高架桥桩属于端承桩, 桩一端的围岩要承受桥梁80%以上的荷载, 通过相关人员对高架桥桩基撞断应力的分析, 我们可以知道, 桩基桩端的应力会随着施工的不断深入而呈现逐渐上升的趋势, 这样就会使得桩基围岩的承载力无法达到要求, 而且由于当地的地质情况, 无法对桩基的围岩进行有效的加固, 因此最好使用隧道洞内加固和桩周土体联合加固的方法。

2.4 人行桥桩基内力变化分析

人行桥桩基内力变化较小, 从内力分布来看, 人行桥桩基属于摩擦桩, 其上部荷载主要由桩周土体剪应力来平衡。计算结果表明, 桩周土体剪应力标准值小于计算剪应力。因此, 在隧道施工之前, 必须对人行桥桩基桩周土体进行预加固处理。人行桥桩基发生的是整体倾斜, 倾斜率为0.14%;人行桥桩基纵向位移较大, 特别是左洞上半部右幅施工和左洞临时支护拆除对人行桥桩基的纵向位移影响较大, 为了保证人行桥桩基上部结构的安全, 需要扩展左洞拱部洞内加固的范围。

3 控制邻近既有桩基变形的主要工程措施

3.1 积极保护措施

积极的保护措施通常就是指对施工方法和施工工艺进行有效的优化来提高桩基的性能, 减少桩基需要承受的不良影响, 针对车站邻近桩基位置的保护施工, 首先就应该采用积极保护措施, 在正式的施工之前, 应该采用多种积极的手段和方法来对施工底层的变形对桩基会产生怎样的影响, 同时还要将不同的施工方案进行仔细的比选, 同时还要尽量优化施工过程中的重要参数, 从而将施工对桩基的影响控制在一个相对比较合理的范围之内, 在施工的过程中还要积极的采取有效的监测措施, 来对桩基产生的位移和变形予以及时的了解和掌控, 使用信息化的手段老对底层的变形现象予以有效的控制, 提高施工的安全性。此外还可以选择控制开挖面的手段对其予以有效的控制。

3.2 工程加固措施

3.2.1 隔断法。

在车站结构和桩基之间设置隔断桩 (墙) , 阻断开挖施工造成的地层变形, 以减少对邻近桩基的影响, 避免桩基破坏。这种方法需要桩基和车站结构之间有一定的施工空间。隔断桩 (墙) 可以是钢板桩、地下连续墙、树根桩、深层搅拌桩和钻 (挖) 孔桩等, 主要用于承受由开挖施工引起的侧向土压力和由地基差异沉降产生的负摩阻力。为防止隔断桩 (墙) 侧向位移, 还可在隔断桩 (墙) 顶部构筑联系梁并以地锚支承。同时一定要充分考虑到隔断桩 (墙) 施工对邻近桩基的影响。

3.2.2 土体加固。

土体加固包括车站周围土体的加固和桩基地基的加固。前者是通过提高车站周围土体的强度和刚度, 减少其松动变形, 从而减少对近邻桩基的影响, 保证桩基的正常使用和安全。后者是直接加固桩基地基, 提高其承载强度和刚度而抑制桩基的沉降变形。可采取预注浆法、冻结法等措施。

3.2.3 桩基托换。

桩基托换就是将上部结构载荷, 通过托换方式, 转移到新建基础上去的工程方法。在托换结构体系中, 转换层承受上部结构传来的荷载并将这些荷载传递给下部托换桩基, 起着承上启下的作用。转换层的结构型式有板式、梁板式、梁式、拱式、析架式等, 要根据工程的实际来选择相应的形式。其中梁式转换层具有布置灵活、结构合理可靠、造价较低, 便于原桩与上部结构分离等特点, 在一般工程中应用较多。要处理好新建转换层和现有结构构件间的连接问题。一般常采用凿毛、企口、植筋、涂刷界面处理剂, 转换层结构采用微膨胀混凝土等措施来对界面进行处理。新建桩基对于旧桩及上部结构来说也是邻近施工, 在施工时要尽量减少对地层的影响。为了提高新桩的承载力, 减少新建桩的沉降变形, 可在桩侧或桩底采用后压注浆施工。

结束语

在地铁站暗挖隧道施工中其对既有桩基的影响是十分明显的, 所以要根据工程的实际情况采取有效的措施来减少施工对既有桩基的影响, 这样才能保证桩基结构的稳定性, 从而也有效的保证了附近建筑物和路桥的稳定和安全。

参考文献

[1]李强, 王明年.浅埋隧道近接施工地表沉降有限元分析[J].四川建筑, 2004 (5) .

暗挖地铁车站 第10篇

某地铁车站, 采用双侧壁导坑法施工, 临时中隔墙采用25 cm的C25喷射混凝土及长2.5 m, 22普通砂浆锚杆支护, 以Ⅰ20a支撑加强, 钢支撑标准段每75 cm一榀, 加强段50 cm一榀, 临时型钢拱架纵向采用22钢筋连接, 其环向间距1 m。拱部120°范围内设置双层42小导管, 侧墙设单层42小导管。具体车站断面图如图1所示。隧道的施工步序为:1) 左侧导洞上台阶开挖;2) 左侧导洞上台阶施作初支及底板型钢横撑;3) 右侧导洞上台阶开挖;4) 右侧导洞上台阶施作初支及底板型钢横撑;5) 左侧导洞中台阶开挖;6) 左侧导洞中台阶施作初支及底板型钢横撑;7) 右侧导洞中台阶开挖;8) 右侧导洞中台阶施作初支及底板型钢横撑;9) 左侧导洞下台阶开挖;10) 左侧导洞下台阶施作初支;11) 右侧导洞下台阶开挖;12) 右侧导洞下台阶施作初支;13) 核心土上台阶开挖;14) 核心土上台阶施作初支;15) 核心土中台阶开挖;16) 核心土下台阶开挖;17) 核心土下台阶施作初支;18) 拆除支撑;19) 二衬混凝土浇筑;20) 内部梁、板、柱浇筑;每道工序的纵向间距不应大于6 m, 并且应随开挖、随支护。为了有效模拟施工过程中的各个力学参数的变化, 及时掌握施工的安全信息, 运用有限差分软件对施工过程进行了数值模拟。

2 计算平台及基本参数

本次三维数值模拟采用地层与结构共同作用的三维地层结构模型, 计算平台为大型岩土工程专业有限差分软件Flac3D。地层、初期支护、临时支撑、二次衬砌, 均采用实体单元来进行模拟。实体单元的内力状况由应力来表示。由于结构的三维复杂性, 为了便于计算, 抓住问题的主要矛盾, 减少计算时间, 提高计算效率, 本次数值模拟对原结构模型进行了简化处理, 不考虑排水固结问题, 并采用荷载释放来体现开挖、支护等的物理力学过程, 隧道开挖荷载释放10%, 临时支撑荷载释放80%, 最终二次衬砌释放10%。本次计算模拟的地层采用传统的摩尔—库仑理想弹塑性本构模型, 混凝土衬砌采用弹性模型, 根据已有的地勘报告, 基本力学参数如表1, 表2所示。

3 三维有限差分模拟计算

3.1 三维有限差分模型

整体模型总共66 340个节点, 62 190个单元, 边界条件为在模型底部竖向位移约束, 前后、左右位移也约束, 如图2所示。

3.2 计算结果

1) 左上侧导洞施工完毕后的结果。从图3可以看出地层的最大位移约为12 mm, 最大的地表沉降约为10 mm, 在计算过程中, 没有考虑地下水的渗流固结作用, 以及假设施工过程中小导管注浆良好以及临时支撑施工质量效果良好。由图4, 图5可以得出, 初期支护的最大压应力约为1.6 MPa, 最大拉应力约为0.2 MPa, 处于安全可控范围之内。

2) 右侧中导洞施工完毕后的结果。由图6可以得出:隧道的最大拱顶沉降约为12.8 mm, 最大地表沉降约为11 mm, 说明中导洞的开挖对地表位移的影响不大, 位移处于可控状态。由图7, 图8可以看出初期支护的最大压应力约为1.77 MPa, 最大拉应力约为1.4 MPa, 处于可控范围之内。

3) 下侧中导洞施工完毕后的结果。由图9可以得出:隧道的最大拱顶沉降约为16.5 mm, 最大地表沉降约为14.5 mm, 位移处于可控状态。由图10, 图11可以看出初期支护的最大压应力约为4.3 MPa, 最大拉应力约为0.5 MPa, 说明应力状态进一步重分布了, 并且处于可控范围之内。

4 结语

浅埋暗挖地铁车站, 因地层体积损失及排水固结的影响势必会引起既有路面的沉降变形或开裂, 为了确保周边建 (构) 筑物和工程的安全, 除在开挖掘进上采取必要的尽量减少地层沉降的措施外, 非常有必要对地表沉降进行及时的监测, 以及运用数值分析的手段掌握、评估当前施工的安全状态, 并采取相应的预防措施, 把安全事故杜绝在摇篮里。

参考文献

[1]Kurihara K.Report on current shield tunneling methods in Japan.In Proceedings of the International Symposium on Underground Construction in Soft Ground, Underground Construction in Soft Ground, Fujita K, Kusakabe O (eds) , New Delhi, India.A.A.Balkema:Rotterdam, 1995:111-114.

[2]朱川鄂, 叶敏.盾构隧道防水技术应用[J].安徽建筑, 2004, 31 (5) :94-95.

[3]Nakajima S.New technology of shield tunnel (8) .Ⅲ.design and construction section[J].Tunnel and Undergrounds, 1991, 22 (1) :69-78.

[4]Lee, K.M, Ge, X.W.The equivalence of a jointed shielddriven tunnel lining to a continuous ring structure[J].Canadian Geotechnical Journal, 2001, 38 (3) :461-483.

谈地铁车站出入口浅埋暗挖法施工 第11篇

关键词：地铁,浅埋暗挖,出入口,车站

1 概述

1.1 工程概况

东盟商务区站位于民族大道与中柬路路口北侧, 共设4个出入口, 其中Ⅰ号, Ⅱ号出入口位于车站南侧, 呈“L”形结构, 横穿南宁市民族大道暗挖通道 (暗挖段全长46.7 m, 42.9 m) , 结构形式为拱顶直墙结构。开挖断面尺寸为5.9 m×8.9 m, 覆土厚度为4.5 m~4.7 m, 采用CD法施工, φ108 mm大管棚+φ42 mm超前小导管支护, 初支采用格栅钢架+钢筋网片+C25喷射混凝土, 二衬采用60 cm厚钢筋混凝土。

Ⅰ号、Ⅱ号出入口从上到下主要穿越地层为 (1) 2层素填土、 (7) 1-2层泥岩、粉砂质泥岩、 (7) 2-3粉砂岩、泥质粉砂岩层, 拱顶以上部位为 (1) 2层素填土。稳定水位埋深1.1 m~4.0 m, 水位标高为91.7 m~92.3 m。每年4月~10月为雨季, 降雨充沛, 水位会明显上升, 而在冬季因降雨减少, 地下水位随之下降。

1.2 工程难点

工程地处南宁市区主干道民族大道, 道路车流量大且暗挖段靠明挖出口侧有一条待迁改的3 m×2.5 m雨污合流箱涵, 环境保护要求高;出入口暗挖拱顶部分均为 (1) 2层素填土, 密度低, 土体开挖暴露后自稳能力差。

2 浅埋暗挖法施工技术

2.1 出入口暗挖施工步骤

施工准备→大管棚施工→深孔注浆→超前小导管施工→土方开挖→钢筋格栅施工→挂网喷混凝土封闭→防水结构施工→二衬结构施工。

2.2 大管棚施工

出入口暗挖段开始时采用大管棚超前预支护, 大管棚采用长度为24 m的φ108×5 mm热轧钢管, 从出入口明挖段基坑内和车站主体结构内相向施作, 二者搭接不小于2 m。大管棚环向间距30 cm, 外插角度为0°~2°。大管棚由1 m和3 m的管节对口丝扣联结, 为保证接头错开1 m, 相临两根采用一前一后1 m管节, 其他为3 m管节对口丝扣联结。管棚施工主要工序有:施作套拱→搭钻孔平台→安装钻机→钻孔→清孔→验孔→安装管棚钢管→注浆。采用水灰比1∶1的水泥浆液进行注浆, 压力为0.5 MPa~2.0 MPa;注浆完成后尽快清除管内浆液, 管棚内充填水灰比1∶1水泥砂浆, 增强其刚度和强度。

2.3 全断面深孔注浆施工

根据设计图纸的要求, 出入口暗挖隧道拱圈范围需进行深孔注浆, 注浆加固范围为拱圈范围及初支外扩3 m。钻孔工艺采用套管跟进成孔, 注浆袖阀管采用φ48×4 mm PVC袖阀管;注浆压力控制在0.5 MPa~1.0 MPa, 加固后的土体无侧限抗压强度不小于0.8 MPa, 渗透系数不大于1.0×10-6cm/s, 加强其自立性和均匀性;注浆加固范围为隧道开挖轮廓线外3 m, 每一循环注浆长度10 m, 预留止浆盘2 m, 开挖进尺8 m;止浆墙施工, 首段止浆墙利用车站基坑围护结构开挖过程中已经完成的桩间喷射混凝土, 第二段止浆墙为首段深孔注浆后预留2 m的已注浆土体;钻进成孔选用TXU-750型钻机, 钻杆为φ42 mm中空钻杆。对准预定的孔位后, 钻机不得移位。根据现场地质情况, 控制钻机进水量的大小, 防止出现塌孔现象。深孔注浆施工每个循环长度为10 m, 深孔注浆孔位按0.5 m×0.5 m间距布设 (梅花形) , 注浆采用袖阀管后退式注浆, 按从下至上、从内向外的顺序进行。采用水泥浆液进行注浆, 压力为0.5 MPa~2.0 MPa, 注浆速度:砂层、粉质粘性土20 L/min~40 L/min, 砂砾石40 L/min~60 L/min, 断层破碎带60 L/min~120 L/min。

2.4 超前小导管施工

超前小导管采用3 m长的φ42×3.25 mm钢管, 环向间距0.3 m, 纵向每两榀格栅设置一环, 水平倾角10°~15°, 注浆压力为0.3 MPa~0.5 MPa。开马头门处和渐变抬高断面处, 小导管长4 m, 环向间距0.3 m, 水平倾角10°~20°, 注浆材料采用水泥水玻璃双浆液, 浆液配合比在现场根据地层土质情况由试验确定。超前小导管主要为深孔注浆的补偿, 以保证注浆加固效果为目的。施工时先用风钻进行钻孔, 再用风钻的钻杆换成特殊钎尾, 将导管用冲击的办法贯入孔中, 顶进时保护管口不受损坏变形, 以免影响与注浆管路连接。钢管尾部用胶泥麻筋密封, 防止注浆时钢管外壁与土体间隙漏浆。钢管尾端外露和格栅钢架焊接的长度。注浆前检查导管孔口密闭标准是否合格, 防止漏浆, 注浆压力为0.3 MPa~0.5 MPa, 达到设计注浆量作为结束标准。若注浆压力达到设计终压2 min后, 仍达不到设计注浆量也可结束注浆。注浆结束后, 及时将管口封堵防止浆液外漏。

2.5 开挖土方施工

进洞前, 对洞口进行相应的预加固措施和支护措施并进行检查, 确保进洞安全。进洞前首先对洞口工作面进行测量放样, 画出开挖轮廓线并适当放大尺寸, 凿除开挖轮廓线范围内的围护桩。凿除左侧上台阶部分桩体后, 人工开挖土方, 开挖空间足够架立格栅后, 及时紧靠主体结构侧墙架立格栅, 挂网喷射混凝土后才能进入下一循环施工。前三榀格栅按40 cm间距密排布置, 上台阶进洞2.5 m至大管棚工作面时, 封闭掌子面后进行下台阶开挖施工, 破除围护桩、进洞开挖。分台阶开挖一侧后施作中隔壁, 然后再开挖另一侧。CD法开挖步骤为:第1步:1) 利用上一循环架立的格栅钢架做支点, 在拱部施作φ42 mm超前小导管;2) 开挖左侧上导坑, 大小约为3.3 m (高) ×4.7 m (宽) ;3) 初喷混凝土 (厚4 cm) 、架立格栅钢架、打设锁脚锚管、铺设钢筋网片及焊接纵向连接筋、复喷射混凝土至设计厚度。第2步:1) 在滞后于左侧上导坑距离约3 m~5 m后, 开挖左侧下导坑;2) 初喷混凝土 (厚4 cm) 、接长格栅钢架、打设锁脚锚管、铺设钢筋网片及焊接纵向连接筋、复喷射混凝土至设计厚度。第3步:1) 在滞后于左侧下导坑8 m~10 m后, 开挖右侧上导坑;2) 进行初期支护施工, 具体步骤及工序与左侧上导坑相同。第4步:1) 在滞后于右侧上导坑约3 m~5 m后, 开挖左侧下导坑;2) 进行初期支护施工, 具体步骤及工序与右侧下导坑相同。第5步:1) 在滞后于右侧下导坑一段距离后, 开挖中隔墙;2) 格栅拼装成环, 及时施作初期支护。

CD法施工控制要点:导坑的开挖循环进尺、导坑开挖孔径、台阶高度可根据现场地质情况、施工机械、人员等进行适当调整;格栅钢架之间及时用纵向连接钢筋焊接牢固, 采用2根长度为2 m的φ42×3.25 mm锁脚锚杆固定格栅脚部, 以防止格栅下沉或两边底脚收敛;针对开挖撑子面进行超前地质预测、预报, 加强洞内、外监控量测管理。根据监控量测结果, 及时调整相应的预留变形量及初支参数, 适时进行二次衬砌施工, 保证施工安全。

反掏法施工:由于受施工条件限制, 车站端开洞口断面小于初衬设计断面, 进洞后直接扩大开挖断面存在较大施工风险。在车站端进洞口处采用“反掏法”施工, 将进洞口2.5 m范围作为渐变区域, 开挖暗挖通道拱顶土方时, 沿着车站侧预留洞口上边沿逐步扩大开挖断面至设计断面, 对该范围内拱顶进行临时支护, 整个联络通道洞通后再对进洞口处1.5 m范围内拱顶部分进行处理。具体做法如下:1) 洞口围护桩破除后, 侧墙预留出入口通道口上方至暗挖通道设计拱顶的土方暂时不开挖, 而是沿着混凝土侧墙开口上边沿斜向上22°方向逐步开挖暗挖通道拱顶土方, 并及时架设临时格栅拱架、喷射混凝土, 安装临时钢拱架时相应减小拱架尺寸。2) 暗挖通道首先采用台阶法施工2.5 m, 当隧道开挖断面达到初衬断面设计尺寸, 再按正常施工段立拱架施工。3) 初衬施工至大管棚工作面后, 施工大管棚, 待初支距车站主体结构距离大于20 m后, 再反过来将进洞口2.5 m范围内拱顶的喷射混凝土凿除, 拆除临时格栅拱架的上半部分, 继续开挖拱顶土方, 直至开挖至设计尺寸, 重新安装该处钢拱架的上半部分, 及时喷射混凝土。

2.6 格栅钢架施工

初支格栅钢架采用HRB400Ф25 mm的钢筋冷弯分段制作, 现场制作安装;纵向间距为50 cm, 锁脚锚管及预埋注浆管均采用φ42 mm导管, 壁厚3.5 mm。每分部开挖拱架连接处两侧打设两根锁脚锚管, 长2 m/根, 采用水泥浆液。初支预埋注浆管长0.8 m/根, 拱部环向间距2 m, 边墙环向间距3 m, 纵向间距为3 m, 当初支全断面施工完成一定长度后, 应及时对初支背后进行注浆回填加固, 以减少地面沉降变形量。

2.7 挂网喷射混凝土施工

钢筋网采用HPB300Φ6 mm钢筋焊接成网片, 网格间距15 cm, 使用前要除锈, 搭接长度不小于15 cm;喷射混凝土施工前应检查开挖断面尺寸是否满足设计要求, 将表面的浮土、松土等杂物清理干净。喷射作业应按分段、分片、分层, 由下而上的顺序进行施工。喷枪离受喷面距离0.6 m~1.0 m左右, 太近太远都会增加回弹量, 送风后调整风压, 使之控制在0.45 MPa~0.7 MPa之间, 施工时严格控制混凝土的水灰比, 使喷射后的表面平整、光滑, 无干斑或滑移流动现象;喷射方向与受喷面保持垂直, 每层喷射厚度不宜超过10 cm, 施工时间间隔15 min~20 min。

2.8 防水施工

初期支护和二次衬砌间设置全包防水层, 材料选用1.5 mm厚PVC防水板;施工缝均设置宽度为35 cm的镀锌钢板止水带加强防水;底板防水施工流程:基面清理→土工布→1.5 mm厚PVC防水板搭接口热熔焊接→检查验收→70 mm厚C20细石混凝土保护层→结构层。侧墙防水施工工序:基面清理→土工布→PVC板材热熔点焊→1.5 mm厚PVC防水板热熔焊接→检查验收→内衬墙。

2.9 衬砌施工

暗挖段主体结构采取“纵向分段、从下自上、流水作业”的原则进行施工;Ⅰ号、Ⅱ号出入口均采取分8仓进行浇筑的方法, 变形缝两侧最后施作, 每仓均不超过8 m。现场施工时, 采取跳仓施工的顺序, 先施工完成第1仓、第3仓、第5仓二衬结构, 再施工完成第2仓、第4仓、第6仓二衬结构, 最后施工第7仓、第8仓二衬结构, 施工时严格按此顺序施工。二衬结构施工工艺流程为:施工准备→临时中隔壁下部拆除→底板防水及保护层施作→底板钢筋绑扎及混凝土浇筑、养护→临时中隔壁上部拆除→拱顶及侧墙防水→侧墙、拱顶二衬混凝土浇筑、养护→侧墙、拱部模板支架拆除→二衬背后注浆。

3 结语