周向国
（中铁上海工程局集团第一工程有限公司，安徽，芜湖，241000）
【摘 要】本文依托北京地铁14号线的建设需要，就双侧壁导坑法施工技术展开研究，通过分六洞室开挖、支撑、喷砼、拆撑和二衬浇注等工序转换，成功穿越浅埋、过渠、过砂积层。有效解决了浅埋暗挖施工中的技术难题，也为今后同类型地铁施工提供了可借鉴的经验。
【关键词】浅埋暗挖；双侧壁导坑法；施工
一、引言
暗挖法施工在地铁施工中是比较常见的施工工法，近几年随着城市地铁的发展，安全事故屡有发生，多发生在暗挖施工过程中。本文针对浅埋、大断面等风险特点，以双侧壁导坑法施工工艺进行阐述，特别是针对下穿管渠、砂层，采取注浆工艺安全贯通，为类似工程提供了很好的借鉴。同时，积极总结类似施工工艺，为今后地铁施工积累施工经验。
二、工程概况
2.1结构形式
北京地铁14号线24标位于规划路南湖渠路与规划来广营东路交叉口及交叉口东北侧，沿规划南湖渠路东北-西南方向布置。其中区间双线隧道长度179.667，隧道结构采用双线断面，为复合式衬砌。双线隧道最大尺寸为12.9m大跨断面，主要穿越地层为粉质粘土层，采用双侧壁导坑法施工。区间线间距5m，埋深6.2～9.5m。
隧道初衬结构由C20喷射混凝土、钢筋网及钢格栅组成；二次衬砌为C40抗渗(P10)模筑钢筋混凝土，初衬与二次衬砌之间敷设防水层。具体见图1.1-1 隧道结构横断面图。
图2.1-1 隧道结构横断面图
2.2工程环境条件
2.2.1地下管线概况
本工程施工区域内共存在雨水管沟和过水干渠等4条过水设施。
2.2.2工程地质水文条件
隧道主要位于第四纪全新世冲洪积层和第四纪晚更新世冲洪积层上，及为粉质粘土、粉土和粉细砂层。
隧道有上层滞水、潜水、层间水。主要接受大气降水、管沟渗漏、侧向径流补给为主，以蒸发、向下越流补给的方式排泄。
三、 施工安排
暗挖施工时采用垂直运输通道。隧道施工时分六洞室开挖，先初支，后二衬，二衬先底板，再拱墙。施工步序详见图5.2-1 折返线暗挖区间双侧壁导坑法施工步序图。土方以人工开挖为主，隧道内运输主要以小推车和三轮车为主，采用1台20t龙门吊出土，地面配有1台ZL50装载机，用来倒碴和装碴。
四、施工现场布置
隧道内通风采用压入式通风方式，在隧道开挖施工时，配置2台FBCZ-4-8A轴流通风机往洞内送新鲜空气。通风管采用Φ300mm风箱式软管悬挂于隧道侧边，开挖工程中随掌子面的掘进接长风管，距离掌子面最大距离为5m。
五、暗挖施工
5.1降水施工
根据勘察数据和现场施工场地条件等因素分析，采用600mm直径的管井，井间距6m，采用两端延用车站主体及出入段线原有管井降水形成封闭围降。过水干渠位置通过向沿干渠两侧延伸布设降水井，来达到有效的控制地下水对结构施工的影响。
采用扬程30m以上的潜水泵排水，排水主管路直径219mm的钢管，采用暗排的形式，埋置地表以下800mm。
5.2初衬施工
5.2.1马头门施工
操作架搭设→超前小导管施工→1#洞围护桩破除→1#洞初期支护→2#洞围护桩破除→2#洞初期支护→3#洞围护桩破除→3#洞初期支护（向前施工5m）→4#洞围护桩破除→4#洞初期支护→5、6#洞开挖（具体见图4.2-1 马头门施工步序图）。
图5.2-1 马头门施工步序图
5.2.2暗挖施工
（1）超前小导管施工
超前小导管注浆加固地层，超前小导管采用长2.5m的?32×3.25㎜普通煤气管，中间1～1.5m管壁每隔100～200mm交错钻眼，眼孔直径6～8mm。小导管沿拱部150°范围内环向布设，在桩间设置交叉小导管，进洞后，小导管环向间距300mm，纵向每榀设置，外插角10～15度。
注浆采用FBY-50/70双液注浆泵，由于拱顶为粉质粘土，浆液材料为水泥浆液，注浆压力一般控制在0.2～0.5MPa，注浆材料、注浆方式及注浆压力在实际操作时将根据现场实际暴露的围岩情况调整。
（2）围护桩破除
由于隧道分上、下导洞开挖，所以围护桩破除时分两步进行，先破除上导洞围护桩，待上导洞初衬完成3～5m后，封闭掌子面，再破除下导洞的围护桩。
围护桩从上至下分段破除，施工时采用水钻和风镐进行，需边破除边挂网喷射砼封闭掌子面。
（3）土方开挖
土方开挖采用人工开挖，台阶法施工，每次进尺长度为0.5m。上台阶开挖需留置核心土，核心土面积不小于开挖断面的50%，上下台阶错距3～5m，下台阶土方开挖完毕后及时将上下格栅封闭，并及时喷射混凝土。不准超挖和一次挖取两榀格栅土体，且不准掏挖核心土，从上至下、分步、分块开挖。
（4）钢筋网施工
钢筋网采用?8单层钢筋，设计间距150×150mm。钢筋网片运输至洞内安装焊接在连接筋和拱架上，钢筋网片之间相互搭接长度不得小于200mm。安装时固定牢固，进行喷射作业时网片不颤动。
（5）拱架加工及安装
拱架在加工场冷弯分段制作，拱架各段之间采用连接角板、螺栓连接。拱架加工成型以后要进行试拼。加工成型的拱架圆顺，允许偏差应符合规范要求。
在马头门处需连续架设三榀拱架，以形成加强环梁，对已从中间破除的围护桩和上部土体具有一定的支撑作用；其余部位拱架间距为500mm。
（6）喷射混凝土
初喷混凝土采用C20，初期支护厚350mm，临时支护300mm，施工采用湿喷工艺，自下而上，分层分段进行，为防止开裂及剥落现象发生，混凝土一次喷射厚度为，边墙70～100mm；拱部50～60mm。剩下的混凝土一次性喷射完成。后一层在前一层混凝土终凝前进行，终凝1h后在进行喷射时应先用风、水清洗喷层表面。先喷射土层与格栅之间的混凝土，然后再喷射两榀拱架之间的混凝土。喷混凝土时先边墙后拱部。喷射时的水灰比控制在0.4～0.5之间，工作风压控制在0.17～0.4MPa。
（7）初支背后回填注浆
初期支护超前5m后，即可进行拱背后回填注浆，以固结拱背后松散地层及充填可能存在的空隙，并最大限度地减少地层松动和地表沉降。
背后回填注浆管采用Ф32mm普通煤气管，长度为60cm。注浆管在钢筋格栅安装时预先埋深，埋设范围为隧道拱部及边墙，环向间距：起拱线以上为2m，边墙为3m；纵向间距为3m，梅花形布置，与格栅焊接牢固。埋设好注浆管后用棉纱塞堵好管口，防止喷射砼时注浆管被砼堵塞。
注浆采用水泥砂浆，注浆压力及配合比根据现场试验确定。注浆深度为初支背后0.5m；注浆时先注两侧孔，后注拱顶孔。注浆压力一般为0.2～0.5MPa，注浆终压力为0.5MPa。
5.2.3隧道初支施工
开挖过程中严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则严格要求，确保施工安全。
初衬施工时，1步和2步、2步和3步、3步和4步之间至少错开3-5m。其超前注浆、土方开挖、钢拱架施工、喷射砼、初支背后回填注浆施工同马头门施工。施工工序图详见图5.2-2 折返线暗挖区间隧道施工工序图。
图5.2-2 折返线暗挖区间双侧壁导坑法施工步序图
隧道内土方运输：采用小推车、三轮车进行隧道内的水平运输，上部导洞中层板施工时，在中部预留1000×1000mm预留洞，上导洞土方均通过此洞口导入下导洞，再从下导洞将土方运至竖井内。
5.3监控量测
本隧道主要监控量测项目为：净空收敛量测、拱顶下沉量测、地表沉降观测、隧底隆起观测等项目。监测点具体位置根据设计图纸和规范规定要求进行布置。
监控量测数据均由计算机进行处理与管理，当取得各种监测数据后，能及时进行处理，绘制各种类型的表格及曲线图，对监测结果进行回归分析，预测最终位移值，预测结构物的安全性，确定工程技术措施。
5.4二衬施工
本工程防水采用1.5mm厚EVA防水板进行全包防水，防水板与基层之间设置400g/m2的无纺布缓冲层，防水等级为二级。
结构二衬采用C40P10防水混凝土，模板及支撑体系采用衬砌台车施工。双侧壁导坑法每仓长6m，共30仓。
5.5临时中隔墙（板）拆除
（1）因断面大，拆除中隔壁采取分仓、跳仓进行，每仓长6m，为了钢筋、防水接头，每侧向外扩1500mm。施工过程中注意洞内拱顶下沉、净空收敛以及仰拱隆起的监测数据变化。
（2）破除中隔墙上端30cm范围内的砼，并加强洞内监测。当洞内监测稳定后，从上至下破除砼，并切除钢筋。
（3）洞内监测稳定后，破除余下中隔墙钢筋混凝土。混凝土凿除完成，且收敛符合要求时，便可分榀割除临时仰拱。钢拱架割除时一榀一榀地进行，先割除连接筋，再将主筋割除。钢筋割除后，需将边墙与中隔墙、中隔板连接部位用水泥砂浆找平，以便于下一步防水的施工。
六、结论
在整个工程施工过程中，从超前支护到二衬施做、从监控量测到超前注浆加固，每项施工工序严格按照设计以及规范施工，通过双侧壁导坑法施工工艺安全高效的顺利通过水渠、细砂层。但双侧壁导坑法施工工期长、机械使用率低，建议在为今后类似地层中采用大管棚等大强度加固措施，减少开挖洞室，强化动态设计和监控措施，使其安全、经济的地下施工。
参考文献：
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[2]地下铁道工程施工及验收规范（GB50299 －1999）（2003年版）；
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[4]地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（DBJ01-96-2004）；
[5]地铁工程监控量测技术规程（DB11/490-2007）；
[6]铁路隧道工程施工技术指南（TZ204－2008）；
[7]关宝树 隧道工程施工要点集 第1版 人民交通出版社2003年
[8]王梦恕 地下工程浅埋暗挖技术通论 第1版 安徽教育出版社2004年。
作者简介：
周向国；男；1976年9月 汉族；籍贯：河北省邢台市；工作单位：中铁上海工程局集团第一工有限公司；本科学历；工程师；
论文作者:周向国
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年11月供稿
论文发表时间:2016/1/26
标签：隧道论文; 导坑论文; 注浆论文; 混凝土论文; 土方论文; 钢筋论文; 超前论文; 《工程建设标准化》2015年11月供稿论文;