浅论地铁车站折返线隧道暗挖

专业知识分享版 1 折返线隧道概述 本车站为地铁换乘站,呈“T”形布置,除施工竖井采用明挖外,其余均采用矿山法暗挖施工。暗挖区段分不同的断面型式,施工方法有台阶法、中洞法、眼镜法。区隧道衬砌为复合式衬砌,超前支护采用小导管注浆,眼镜法开挖时采用超前大管棚加固地层。初期支护采用喷混凝土、钢筋网和格栅钢架, 厚300mm,二衬为 C30 模筑砼,抗渗标号不小于0.8Mp。初期支护与二次衬砌之间设置柔性防水。 2 施工总体原则 遵循浅埋暗挖十八字方针: 管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。施工总体顺序为:先开挖,再施工初期支护、临时支护、铺设防水层,施作二次衬砌,完成全部主体结构。 3 折返线隧道施工方法 折返线隧道施工大体采用从南向北单方向施工。先施工竖井,竖井施工完成后,进行右线单洞隧道的施工,右线开挖超前左线 30米,一方面避免两洞同时开挖造成群洞效应,另一方面也为左线开挖提供真实可靠的地质参考,为左洞顺利施工提供条件。 联络通道待左线施工超过联络通道 30 米后开始从左线向右线施工,施工前为保证开挖土体的稳定以及隧道内土体受力的顺利转换,先施工马头门,马头门依据联络通道的断面形式垂直于线路方向布设,待马头门施工完成后进行联络通道的开挖和初衬施工。联络通道施工完毕后继续右线的开挖,最终和车站开挖端汇合。出口处与右线断面交界处施工同样设置马头门。 3.1 开口进洞施工 竖井施工顺序安排及流程如下:测量放线→场地平整及排水系统施工→施工降水→锁口梁施工→双导梁架设→井深开挖→格栅钢架、喷射混凝土→防水层施工→内衬施工→结束区间主体暗挖段部分从施工竖井开始施工, 出土口留在竖井和迂回风道处。因此由竖井和迂回风道向区间暗挖横向结构正交施工,施工时开口部位(即马头门)受力相对复杂,应考虑力的转换和平衡问题。 3.2 超前加固施工 根据设计文件, 该区间拱部地质为杂填土,粉土及粉细砂,地质条件较差,开挖后随时可能发生坍塌,因此在拱部必须采取超前加固和支护措施,以保证开挖的顺利进行。超前加固采用拱顶Φ 4 2 小导管超前注浆。初期支护采用喷混凝土 + 钢筋网 + 格栅钢架进行联合支护。同时在初期支护与围岩之间及初期支护和二次衬砌之间进行回填注浆,填充拱顶混凝土空隙。 3.3 土方开挖 土方开挖依据断面不同其开挖方法不同,隧道施工每部均采用台阶法,台阶法施工方法如下所述:在第一部拱部打超前小导管注浆加固土体,开挖环状第一部土体,开挖进尺不超过 1m,架钢格栅、挂网、安置纵向连接钢筋、设立工字钢做第一部临时仰拱、喷混凝土。与第一部相错 3～5m 开挖支护第二部土体,架钢格栅、挂网、安置纵向连接钢筋、喷混凝土,待边墙开挖支护 2 榀格栅后,封闭第二部仰拱格栅。 初期支护施工.初期支护包括格栅拱架、钢筋网、喷射混凝土和中间横撑工字钢。 格栅钢架安装、挂网应在隧道开挖并初喷 3～5cm 防水混凝土后进行。格栅钢架和钢筋网片的钢筋种类、型号、直径和间距等应符合设计。立拱时各节钢架联结牢固、位置正确,钢筋网铺设平整,与钢架联结牢固,网片之间搭接长度不小于 200mm。钢筋网在洞外提前加工成2m × 2m 钢筋网片,运输至洞内安装焊接在锚杆上。安装时,钢筋网紧贴受喷岩面的起伏铺设。钢筋网的混凝土保护层不小于20mm,且与锚杆连接牢固,在进行喷射作业时不颤动。格栅钢架在洞外分片加工,放大样检验,洞内安装,并使格栅钢架与隧道轴线垂直,最后焊接连筋,使钢架成为一个整体。每榀钢架安装时,要认真定位,不偏、不斜,轮廓要符合设计要求。钢架的加工误差及变形值采取有效措施加以控制,严禁采用热加工,避免降低钢架强度及刚度。安装时使段与段之间的连接板结合紧密,不留有缝隙。误差太大或焊接质量达不到要求的钢架严禁使用。为保证钢架整体受力,按设计设置纵向连接钢筋。连接筋为φ25 钢筋,间距 1.0m,与钢架的连接点焊接牢固。在初期支护形成“闭合”结构前,为减少初支下沉量,每榀钢架安装时,均在其底部设一块“托板”,以增大受力面积,减少下沉量。 3.4 衬砌背后注浆施工 初期支护背后回填注浆. 初期支护超前3～5m 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,从而减少地层和地沉降,控制初期支护的变形,同时封堵地下水。 初期支护背后回填注浆管的布设应沿着隧道拱部及边墙布设。环向间距:起拱线以上1.0m,边墙 1.5m;纵向间距1.5m,呈梅花形布置。注浆深度为初期支护背后0.5m。注浆终压为 0.5MPa,注浆速度不大于50L/min。 注浆结束为:单孔注浆:注浆压力逐渐上升,流量逐渐减少,当注浆压力达到0.5MPa,稳定三分钟即可结束注浆;全段结束标准:初期支护表面无明显漏水点。 施做初期支护时按照设计要求预埋充填注浆管,注浆管外露20cm,以便接管注浆。并用棉纱塞紧孔口,然后再喷射混凝土。注浆时从两边墙底部向拱顶交叉进行,从无水(或少水)向有水(大水孔)进行。注浆时,随时观察压力和流量变化。单孔注浆结束后,应关闭孔口阀门或用棉纱塞紧孔口,以防浆液外漏。 二次衬砌混凝土背后回填注浆。二衬背后回填注浆是充填二次衬砌与一次支护之间由于二次衬砌灌注不饱满和二次衬砌混凝土收缩造成的空隙,使结构受力均匀,同时阻塞地下水通道,防止地下水纵向流动。 二衬背后回填注浆在二次衬砌强度达到设计强度的 75％以后(约养护 14 天)进行。 3.5 小断面向大断面开挖施工 区间隧道断面形式较多,存在多处小断面向大断面处施工,断面从宽12.749m,高 8.89m变化到宽14.7m,高 10.334m,增宽 1.951m,增高 1.525m。施工时,在距断面变化6m 处开始,两侧洞斜向按 1:3 左右扩挖 1.951,向上抬高1.525m。超挖部分采用混凝土回填。 3.6 施工通风 隧道施工通风.区间通风采用压入式通风,竖井配置一台PF-110SW55 轴流式通风机。通风机布置在井口地面,竖井及迂回风道内布置主管,其它地段布置支管,主管用φ 800mmPVC拉链式软风管,支管用φ600mmPVC 拉链式软风管。通风设备安装、布设。 3.7 施工供水、供电 施工供水.洞内供水采用φ 80mm 钢管,掌子面采用φ 2 5 m m 软管。 施工供电。暗挖区间施工用电线路采用三相五线制,供电电压为 380/220V;洞内动力设备额定电压为 380V,照明电压在作业地段采用 36V 的安全电压,不作业地段采用 220V电压。根据本工程施工安排,在施工竖井场地内安设变压器,将供电电压降至 380/220V 再引入洞内。 3.8 弃碴出土运输 洞内装碴与运输. 暗挖隧道利用竖井出土,在区间明挖处用电动葫芦将土吊出竖井再转运别处。隧道施工采用有轨运输,轨道采用24kg/m 轻型钢轨,轨距为 762mm。 外运弃土。土石方外运严格按照业主弃土外运有关规定办理。弃土外运采用3m3装载机装碴,根据计算安排 5 辆 25t 自卸汽车运输隧道内弃土,将碴土弃至业主指定的弃碴场。 使命：加速中国职业化进程