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中洞法施工技术 摘 要：中洞法作为矿山法的一种，具有如下特点：安全性高，灵活性好，可操作性强，机械化程度低，出土效率高，工序间干扰较少等。北京地铁四号线石榴庄隧道工程中采用了中洞法施工技术，工程将中洞法施工划分成 13 个步骤，遵照“小分块、短台阶、早成环、环套环”的原则，先进行中洞施工，然后两侧洞同步采用正台阶法自上而下分部掘进成环施工，有效地控制了地面沉降，保证了施工安全。 关键词：中洞法；地铁隧道；施工技术 0 引 言 矿山法是暗挖法中 目前 最为常用的一种开挖 方法 ，特点如下：施工工艺简单， 应用 灵活，减少拆迁和 交通 疏解及造价合理等。中洞法作为矿山法的一种，具有：安全性好，在先完成中墙和第一期底板，后再进行开挖时可将临时支撑和拱架都支撑于坑道中墙及第一期底板上；灵活性好，可因地制宜地选择断面形状和尺寸；可操作性强、机械化程度低，挖土可用人工采用简便挖掘机具；出土效率高，开挖上部断面时的大量石渣可通过上下导坑间一系列漏渣孔装车后从下导坑运出；工序间干扰较少，完成中洞后，可左右侧同时施工；造价低、 经济 性强。中洞法适用于土类—软岩类的地质条件较好且施工受地下水 影响 较少的工程项目。 1 施工工艺流程 拱部超前支护→中墙上导洞开挖及临时支撑→中墙下导洞开挖及临时支撑→施作中墙钢筋混凝土及临时支撑→左右侧断面上台阶开挖及临时支撑→左右侧断面下台阶开挖及临时支撑→施作钢筋混凝土二次衬砌。 2 操作要点 (1) 中洞临时支护参数：喷混凝土 C25，厚 250mm；小导洞部位设 22 格栅钢架，间隔 50 mm；钢筋网采用φ6 钢筋，间距 150 mm×150 mm；上下导坑距离保持为 60～80 m 为宜。 (2) 要待中洞二衬结构混凝土强度达到设计强度的 70%后，才进行两侧洞的施工。 (3) 隧道初期支护及二次衬砌背后均回填注浆，注浆管预埋，注浆压力要适当控制。 (4) 隧道底板的回填层混凝土与仰拱混凝土一起施工。 3 工程实例 3.1 工程概况 北京地铁四号线马家楼站–石榴庄路站（暗挖法）及石榴庄路站工程，车站总长 188.04 m，车站主体两端采用明挖顺作法施工，为保证石榴庄路的交通不受影响，在过石榴庄路下的结构采用矿山中洞法施工。结构形式为单层双柱三连拱结构，暗挖段隧道宽 20.8m，高 13.2 m，顶板埋深 7.75 m。 3.2 地质特点 站位地层自地表以下依次为：人工填土、第四纪全新世冲洪积地层（厚度约为 10 m）、以下为晚更新世冲洪积地层，基岩埋深即为第四系覆盖层厚度。车站主要修建在粉质粘土、粉细砂、圆砾卵石和粘土层中，底板进入圆砾卵石层中。在车站范围内，自地面下 20 m 范围内的饱和粉土及砂类土不液化。地下车站的水位为地下 22 m，在车站结构的底板以下。 3.3 施工步骤 施工步骤详见表 1 所示。 3.4 关键施工技术 (1) 超前支护 超前支护采用大管棚、超前小导管及部分地面注浆加固，管棚选用φ108 mm，壁厚 8 mm 的热轧钢管，长度过 8 m，搭接 6 m，钢管沿车站开挖轮廓倾角 20～30 设置，环向间距 500 mm，钢管内灌注水泥砂浆。管棚间插φ42 mm 的小导管超前预注浆加固地层，小导管选用壁厚 3.5 mm 的热轧钢管，长度过 3.0 m，纵向每两榀一道。小导管φ42mm 约 730.89 m，管棚φ108 mm 约3656.5 m。 (2) 土方运输 隧道内土方的水平运输采用人工推车和自制的经过改良的小型拖拉式土方运输车，以小型拖拉式土方运输车为主，以提高出土的速度，并充分发挥其轻便、灵活的特点，特别适合于单孔单线的小空间隧道土方运输。 土方在竖井处的垂直运输采用龙门吊机。由于隧道开挖时，靠竖井处的明挖段结构已施工完成，有足够的位置安排两台 15 t 的龙门吊机。 (3) 钢筋施工 钢筋格栅在洞外或场外钢筋加工场下料加工成型（如图 3 所示），按施工顺序，先施工仰拱（底板），后施工拱墙。仰拱采用 I20a 工字钢，两头焊接 10 mm厚钢板并用 M20 螺栓与中洞钢架相互连接，仰拱（底板）预留伸出边墙连接筋。底板钢筋施工时先顶后底(4) 中洞施工铺设双面筋，顶底面筋间设架立筋支撑；拱墙钢筋先外层后内层钢筋安装。 土方开挖时，中洞按照“小分块、短台阶、早成环、环套环”的原则，采用竖向留坡、纵向错台的施工 方法 （如图 1 所示）；完成中洞施工后，两侧洞同步采用正台阶法自上而下分部掘进成环，不必纵向错台。中洞上半断面宜采用环形开挖，尽可能保留核心土；下半断面开挖时，边墙宜采用单侧或双侧交叉开挖，仰拱应尽快开挖，缩短全断面封闭时间。 (4) 中洞施工 土方开挖时，中洞按照“小分块、短台阶、早成环、环