软弱地层单拱双柱地铁车站暗挖中洞法施工工法.docVIP

软弱地层单拱双柱地铁车站暗挖中洞法施工工法 北京中铁隧建筑有限公司 李正涛 刘晖 赵胜 石达强 1.前言 在繁华城区、环境复杂、软弱地层修建大跨暗挖地铁车站，其站位受地下管线、地上建（构）筑物等边界条件限制因素过多，结构断面变化复杂，“盖挖逆作法”、“暗挖桩柱法”等都受到周边条件和地下构造物限制，“暗挖中洞法”为综合有效解决上述问题拓宽了思路。结合北京地铁五号线05标崇文门站采用“中洞法”及辅助措施的成功实施，经总结整理形成本工法。 2.工法特点 2.1 将监控量测、数据处理和信息反馈综合技术应用于施工，动态修正施工方法和支护参数，确保施工安全。 2.2 分部进行开挖支护过程中，作好地质超前探测和现场地质素描，不良地质条件采用超前大管棚等辅助措施。 2.3 施工中下穿地下构筑物和地下管线，采取管线和构筑物内布点监控措施，综合采用多种施工措施确保其安全。 2.4有效的延伸了“CD 、CRD”工法，解决了以前暗挖群洞施工中工序倒换频繁，作业空间小，施工精度控制困难，施工周期长等问题。 2.5处理好工序调整时的受力转换问题是施工关键。 3.适用范围 适用于城市软弱围岩暗挖地铁车站、地下停车场及各种大断面地下洞室施工。 4.工艺原理 4.1按照“小分块、短台阶、早成环、环套环”的施工原则，先行开挖支护中洞，及时施作中洞二衬，建立起梁、柱支撑体系，然后对称施作侧洞初支和二衬，完成结构闭合。 4.2 中洞采用“CD或CRD法”施工，分四层八部或三层六部开挖，每部之间用临时中隔壁及临时仰拱分割。 4.3 以监控量测数据为受力转换施工依据指标，根据数据反馈，合理确定临时结构破除长度和二衬施工长度。 4.4 中洞法工序复杂，但两侧洞对称施工，解决了侧压力从中洞初期支护转移到梁柱上时产生的不平衡侧压力问题，施工引起的地面沉降较易控制。 5.施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 总体施工工艺流程为：施工准备→施工竖井及通道施工→超前支护施工→中洞施工→侧洞施工。 5.1.1 中洞施工 中洞先采用CD或CRD分层分部开挖支护，如图5.1.1按①至⑧顺序进行，相互步距控制在1.0～1.5倍开挖宽度。初支完毕纵向分段拆除初支施工二衬：施工底纵梁Ⅰ→破除对应位置临时仰拱，吊装钢管柱和浇注管内混凝土Ⅱ→顶纵梁Ⅲ施工→顶梁混凝土达到设计强度，破除中隔墙进行中洞拱部Ⅳ施工→进行中板Ⅴ和中洞底板Ⅵ施工。 图5.1.1 单拱双柱车站中洞施工步序图 5.1.2 侧洞施工 中洞施工完毕，进行侧洞施工。侧洞先依次对称开挖⑴→⑵→⑶→⑷，各层滞后1.0～1.5倍开挖宽度。侧洞初支结构施工完毕后，先进行侧洞底板Ⅰ施工；而后破除二层、三层临时仰拱施工中板和中板下侧墙Ⅱ；最后进行中板上侧墙钢筋混凝土Ⅲ施工。具体如图5.1.2。 图5.1.2 单拱双柱车站侧洞施工工序图 5.2 操作要点 5.2.1 施工准备 1、四通一平，实施好临时工程。 2、测设竖井井位，在开挖范围内，开挖探坑，复查管线及底下障碍物情况。 3、提前开始降水作业，保证水位降至竖井井底1.5m以下。 5.2.2竖井及通道施工 1、开挖竖井井圈土方，绑扎圈梁钢筋，支模浇注混凝土。 2、井圈混凝土达到设计强度后，开始井身开挖。每榀开挖后及时支护，支护采用网喷混凝土+格栅钢架+联接筋联合体系。竖井开挖至设计深度后，采用工字钢+网喷混凝土及联接筋进行封底。 3、竖井完成后，开设马头门，“CRD”法开挖横通道，按设计步序开挖后及时支护，并加强监测。 5.2.3超前支护施工 1、超前管棚施工 在特殊地段拱部范围、环向按3根／m布设大管棚超前支护，有Ф108、Ф377无缝钢管等规格。 Ф108管棚采用TT40型水平导向钻机钻设Ф120孔，成孔后植入Ф108钢管；Ф377管棚采用TT145型夯管锤夯顶施工；管壁设浆孔，安设进行在限范围扩散填充注浆。 2、超前小导管施工 一般地段多沿拱部环向布置Ф32.5×3.5mm热轧钢管进行超前支护，管长2.5m，外插角10～12°，每榀打设一排，环向间距30cm。注浆则根据地层采用改性水玻璃或水泥—水玻璃双液浆。 小导管多用风钻（镐）直接打设。一端做成尖形，另一端焊上铁箍，管壁设梅花型注浆孔。 5.2.4 开挖、初期支护 1、开挖 中、侧洞开挖采用短台阶法，台阶长度控制在1.0～1.5倍开挖宽度，目的在于使支护结构尽快封闭，以减少台阶即拱脚处的基础压缩变形并有效地控制地层的松弛变形。 台阶要求必须有一定的坡度，严禁坡度过陡或反挖。 2、初期支护 设计参数：初期支护采用钢格栅+连接筋+C20网喷混凝土支护体系。临时支护采用工字钢+纵向连接筋+网喷混凝土支护体系。 中洞拱部格栅不得分节，一次架立完毕，控制拱架架立及与临时支护工钢联接的精度；拱脚按设计要求布设锁脚锚杆，并垫塞牢固