摘要：西安北至机场城际轨道项目机场西站站后配线暗挖隧道下穿机场主干道，并连续穿越机场T3航站楼主线桥、机场地下行包通道等重要结构物，沉降控制要求高，施工难度和风险大。本文结合工程实际，介绍了双侧壁导坑法施工的关键工序和控制要点，对大断面浅埋暗挖隧道施工有一定的参考、借鉴作用。
关键词：浅埋暗挖；隧道；双侧壁导坑法
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引言
随着城市轨道交通建设进度的不断加快，隧道浅埋暗挖法已成为城市轨道交通穿越城市复杂环境的常用工程设计、施工方法。浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法可以确保隧道施工安全、隧道周边结构物稳定并不干扰隧道顶部地面交通的正常运行。
图1 隧道、主线桥、桩基托换位置关系剖面图
1 工程概况
西安北至机场城际轨道项目机场西站站后配线段隧道起讫里程为Y（Z）DK27+784.55～Y（Z）DK28+046，总长261.45m。隧道自西安咸阳国际机场T3A航站楼主线桥下起，穿越T3航站楼主线桥22号墩柱桩基后（见图1），下穿T3A航站楼和T2航站间北连廊地下行包通道（见图2），后走行于机场路下方。
由于本段浅埋暗挖隧道下穿机场主干道，上部车流密集，管线较多，且连续穿越机场T3航站楼主线桥、机场地下行包通道等重要结构物，地面及结构物沉降控制要求高，同时隧道最大开挖跨度达13.08m，所以设计采用双侧壁导坑法进行施工。
2 双侧壁导坑法特点
双侧壁导坑法也称眼镜工法，实质上是将大跨度隧道变为小跨度施工的一种方法，通过6个独立断
面的分别掘进，最终贯通形成一个整体的隧道。双侧壁导坑法是针对软弱围岩和松散土质围岩施工条件，在新奥法施工理论的基础上提出的一套隧道施工工法，采用该工法的隧道埋深一般小于或等于隧道直径，由于开挖过程中对原状土扰动小，能够有效控制初期支护变形并发挥其作用，所以施工所引起的地表沉降非常小，围岩稳定性高，施工效果比较好。
图2 隧道下穿地下行包房位置关系剖面图
3 双侧壁导坑法施工技术
3.1 施工原则
双侧壁导坑法施工应严格坚持“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的18字方针，按照新奥法原理，以合理利用围岩自承能力，尽量减少开挖隧道对围岩的扰动为原则，采用人工开挖，以钢筋网、喷射混凝土及钢架作为主要施工支护手段，模筑钢筋混泥土为二次衬砌，并通过现场监控量测指导设计和施工。
3.2 施工方法与施工工艺
3.2.1 超前支护
隧道超前支护形式为Φ159大管棚（穿越机场行包通道段）、Φ108大管棚（洞口段）和Φ42超前小导管（普通段）。
1.超前大管棚。在管棚工作室中搭设工作平台，利用管棚钻机进行钻孔，钻孔过程中严格控制外插角，成孔后清除孔内浮渣，确保孔径、孔深。管棚接长采用大一型号钢管车丝扣连接，以机械推拉顶进为主并人工配合推进。管棚安装完成后注浆采用M20水泥砂浆进行填充，注浆时相邻孔位错开，交叉进行，注浆顺序一般由下而上进行，以间隔对称注浆为宜。注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实，注浆压力为0.3～0.5Mpa。
2.超前小导管。超前小导管采用Φ42 热轧无缝钢管，长L = 3.5m，t=3.5 mm，纵向间距2000mm，倾角5°～10°，环向间距300（400）mm。在隧道拱部插打Φ42 超前小导管，管前端制成尖头，尾端设加强箍，管身布设泄浆孔，小导管现场加工。小导管布置完成后，对小导管注水泥-水玻璃双液浆，加固、夹持土体，封堵孔隙止水。注浆管采用钻机钻孔插打。注浆由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆，如有窜浆或跑浆时，间隔注浆，最后全部完成注浆。注浆工艺见图3。
图4 双侧壁导坑法开挖步序图
双侧壁导坑法开挖步序图见图4。主要施工步骤如下：
1.施作①拱顶超前支护，开挖洞室①，且左右洞室前后错开15m，施作初期支护及中隔壁、中隔板。各导洞开挖时均预留核心土，当暗挖隧道开挖至洞室①的格栅两侧底脚支点处时应及时清除虚土和杂物，两侧各打入两根Φ42锁脚锚管并注浆加固。
2.施作②侧边超前支护，开挖洞室②，且左右洞室错开15m，①和②洞室纵向上下错开3～5m，施作初期支护及中隔壁。
3.施作③拱顶超前支护，开挖洞室③，施作初期支护及中隔壁、中隔板。
4.开挖洞室④，施作初期支护，④和③洞室纵向上下错开3～5m。
施工要点及注意事项：
1.施工过程中尽量减少对围岩的扰动，选择合理的开挖方式，并及时支护。开挖时严格控制循环进尺，每循环不得超过1.0m，同时要严格控制台阶长度。
2.断面开挖后应立即挂设钢筋网片并初喷400mm混凝土，架立钢架后及时复喷混凝土至设计厚度。
3.格栅钢架加工后应先在加工场进行试拼，试拼合格后方能用于现场施工。各单元之间采用螺栓连接，螺栓紧固后钢板不能密贴时应采用同直径钢筋加帮焊。钢架安装前应清除底脚下的虚渣及杂物，钢架底脚应置于牢固的基础上，达不到要求的，可采用钢板或预制块进行支垫、锁脚锚管加强等措施。
4.按设计要求及时施作拱脚锁脚锚管，严格控制打入角度、长度并及时注浆封堵。
5.初期支护施工时在拱部埋设Φ42钢管，长600mm，环、纵向间距3.0m，梅花型布置，当初期支护闭合成环后及时对初衬背后压注水泥浆。喷射混凝土时外露端用棉纱等封堵加以保护，注浆液用强度等级不低于42.5MPa水泥拌制，水灰比为1：0.5～1：0.8，注浆压力不大于0.3MPa，浆液强度等级20MPa。
3.2.3 隧道仰拱及二次衬砌
图5 隧道仰拱、二衬施工步序图
隧道仰拱、二衬施工步序见图5。主要施工步骤如下：
1.根据监测情况，分段凿除临时中隔壁底部喷射混凝土，基底清理完成，将型钢割2换1铺设仰拱范围（图中I部分）土工布、防水板及混凝土保护层，然后绑扎钢筋进行I部混凝土浇筑，浇筑时保留型钢浇入二衬以保证中隔壁的支撑作用。
2.I部混凝土强度符合要求后浇筑II部回填混凝土。
3.根据监测情况，逐段拆除中隔壁、中隔板，施作二衬土工布、防水板及钢筋，模板台车就位，整体浇筑拱墙（III部）二衬混凝土。
施工要点及注意事项：
1.一次拆除临时支撑长度与配置的衬砌台车长度相当，最大不超过15m，拆除过程应加强监控量测，二次衬砌紧跟施作。
2.防水施工前应对初支表面进行全面清理，清除外露的钢筋头及其他尖锐物体，保证土工布及防水板不被割伤、划破。
3.施工缝、变形缝处的止水带严格按照设计要求安设并采取可靠的夹紧装置，确保在施工过程中稳固不移动。
4.二衬台车经拼装、调试并验收合格后方能移至二衬施工段落进行混凝土浇筑。
5.二次衬砌施工时每环预埋5根Φ42钢管，长800mm，纵向间距4～5m，对二衬背后回填注浆，注浆采用微膨胀高强水泥砂浆，注浆压力0.2MPa。
图6 双侧壁导坑法隧道监测点布置图
3.2.4 监控量测
监控量测是双侧壁导坑工法的重要组成部分，为了确保隧道施工安全和工程有序进行，现场施工中必须重视和加强监控量测工作，将监控量测工作贯穿于施工过程的始终，并纳入工序、红线管理。本隧道监控量测的必测项目有地质及支护观察、地表沉降、拱顶下沉、净空位移、建筑物沉降及倾斜、地下管线沉降及隧底隆起。隧道主要监测点布置见图6.
现场监测过程中，由施工单位和第三方监测单位分别监测、共同控制。通过监测，有效反映了围岩支护的变形情况，验证了支护衬砌的设计效果，确保了围岩稳定和施工安全，也为判断围岩和支护系统的稳定提供了依据，确定了二衬施作的时间。通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，预见事故和险情，作为调整和修正支护参数的依据，并为今后的设计和施工提供工程类比的依据。
4 结束语
浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工在城市轨道交通中在中的运用已经非常广泛，它通过将大断面隧道转化成若干个小断面进行施工，确保了结构稳定和施工安全，同时又解决了城市道路隧道的工期紧张，对周边环境干扰大、不易进行地表沉降控制等难题。施工中量测信息的反馈对循环进尺、支护形式及二次衬砌均有很强的指导作用。对今后大跨度隧道穿越城市道路和其他复杂交通区域施工有很好的参考、借鉴作用。
参考文献
[1] 王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京：人民交通出版社，2010.5：306-308收稿日期：
作者简介
段会让（1978-），男，高级工程师，研究方向为隧道施工管理。
论文作者:段会让
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/3
标签：隧道论文; 导坑论文; 围岩论文; 注浆论文; 双侧论文; 超前论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;