锚喷支护技术在地铁大断面竖井开挖中的应用.docVIP

精品论文 参考文献 锚喷支护技术在地铁大断面竖井开挖中的应用 　郑军 　　中国中铁二局第四工程有限公司 　　摘要：通过北京地铁房山线郭公庄站后折返线区间工程竖井施工，对锚喷支护改进技术的应用作以分析，为日后类似工程积累经验。 　　关键词：地铁；竖井；锚喷支护 　　一、引言 　　自1965年我国第一条地铁线路在北京修建以来，地铁施工技术在不断改善，机械化程度也在不断提高。针对部分特殊地层及环境的地区，机械化实施受到限制，此时可用传统工艺改进技术进行施工。 　　锚喷支护是喷射砼、锚杆以及钢筋网（或钢纤维）用于围岩支护的总称，早在60年代就开始使用，但在工程性质差的中低～低压缩性土中，单纯的采用锚喷支护并不能满足支护需求，因此在此基础上作以改进才能安全有效的发挥临时支护作用。 　　本文结合“北京地铁房山线郭公庄站后折返线??间”工程，对锚喷支护在地铁大断面竖井施工中的应用作以分析。 　　二、工程概况 　　1、工程简介 　　北京地铁房山线郭公庄站后折返线区间位于郭公庄东北处，区间隧道呈东西走向，总长826.6m，采用浅埋暗挖法施工，结构为复合式衬砌。其中单洞单线隧道总长999.667m；单洞双线隧道总长337.090m。隧道拱顶覆土厚度约为15.5m～9.0m。 　　施工竖井位于正线上方，西侧与两条单线隧道连接，东侧与一条双线隧道连接；为矩形大断面，外包尺寸为6.2mtimes;17.444m，井深20.483m。 　　图1.1 竖井断面 　　2、地质水文 　　钻孔揭露范围内岩土层自上而下有： 　　人工填土层；新近沉积层；第四纪沉积层；卵石、圆砾层；均属于中低～低压缩性土。工程场区近3～5年最高地下水位标高24.40～23.40m，水位年动态变化变化幅度一般为2～3m。 　　三、工法实施 　　此区间竖井断面尺寸较大，且竖井范围涉及地层为低～中低压缩性土，土体性质差，由于施工成本，工期进度的要求，不考虑桩体围护形式，工程地下水位常年位于结构以下10m左右，可采用锚喷支护工艺，但由于断面长度达到17.4m，单纯使用锚喷支护不可能满足力学要求，为达到安全施工目的，在此支护基础上增加工字钢临时支撑系统，同时在竖井边界设置钢格栅，并封闭成环。 　　1、施工过程 　　首先安排区间竖井锁口圈梁施工和龙门架加工制作及安装；龙门架安装完毕进行竖井开挖及支护；随竖井分区分层施工逐步完成工字钢横撑、工字钢角撑、马头门拱顶超前支护，竖井落底，施做西侧洞门工字钢竖梁，东侧洞门环框梁及竖梁，换撑后再破壁施工区间正线隧道。 　　2、施工要点 　　1gt;竖井圈梁钢筋安装时，必须预埋phi;22@1000的纵向连接筋，使竖井初支格栅倒挂于冠梁上，防止下沉。 　　2gt;钢筋绑扎完后在圈梁上预埋门架预埋件，等混凝土强度达到要求后安装龙门架，作为渣土提升设备。 　　3gt;竖井开挖在井口冠梁施工完成，验收合格后进行。竖井开挖采用人工分层开挖，按竖井长边方向由中到边，逐格进行；开挖后应及时支护，每格应及时封闭成环；先施工井格开挖支护达到一定长度并达到设计强度75%以后才能进行后续井格的开挖。竖井一次开挖高度应与格栅钢架的间距一致。 　　竖井开挖方式：分区分层，逐步开挖，具体见图： 　　图3.1 开挖步序 　　4gt;竖井开挖支护采用间距为50cm的格栅钢架+35cm厚C25的网喷砼（钢筋网为Ф6.5@150times;150）+工字钢对撑和角撑+同时竖井四周采用Ф25注浆锚管加固。 　　①钢格栅施工工艺 　　钢格栅在初期支护中的施工顺序为：土方开挖rarr;喷射40mm厚混凝土rarr;铺设第一层钢筋网rarr;安定位筋rarr;安设格栅钢架rarr;铺设第二层钢筋网rarr;复喷混凝土达到设计厚度。 　　钢格栅500mm一榀，钢架间设Phi;22纵向连接筋分别沿立筋每隔0.5m设一根，交替设置，并与主筋焊接。 　　②导管注浆技术 　　由于地层富含砂、卵石层，开挖期间极易产生坍塌，故在开挖施工前应先进行小导管超前注浆加固土层，防止出现塌方事故。 　　在作业面开挖前，沿竖井轮廓线通过已安装好的钢格栅腹部打入带孔锚管，然后通过锚管向围岩压注浆，对砂层进行加固封堵，防止施工时涌水、涌砂、坍塌。 　　锚管注浆液浆在卵石层采用单液水泥浆，砂层采用改性水玻璃。注浆锚管采用phi;25mm，L=2m，壁厚2.75mm的普通钢管，每榀格栅打设一次，纵向搭接长度1.0m，环向间距均为800mm。 　　图3.3 注浆锚管示意图 　　③喷射混凝土施工工艺 　　采取分段、分块，先墙后拱，自下布上的顺序，进行喷射作业。喷射时，喷嘴做缓慢的螺旋形运动，使喷射料束运动轨迹呈环形螺旋式移动，旋转直径约20～30cm，自喷射面的下部开始，水平旋转喷射，喷料要一圈压半圈，喷至