城市浅埋暗挖地铁结合部施工技术
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城市浅埋暗挖地铁结合部施工技术
隧道网 https://www.wendangku.net/doc/c13374731.html,(2007-8-3) 来源：中国城市轨道交通网
摘 要：随着城市地铁建设规模的逐步扩大，暗挖结构对既有交通及周边环境影响小的
暗挖工程施工安全风险大，对施工提出了更高的要求。介绍北京地铁蒲黄榆车站主体与风道施工技术，以期为类似浅埋暗挖工程施工提供参考。
关键词：浅埋暗挖 地铁 施工技术
1 工程概况
北京地铁五号线蒲黄榆车站，位于北京市丰台区南二环和南三环之间，处在交通繁忙的
安乐林路十字交叉路口地下。蒲黄榆车站起止里程K2+931.1～K3+099.1，全长168m，为单柱
车站。车站两侧结合部是风道、区间正线与车站主体的交叉口。结合部开挖断面宽11.0m、高狭长，空间受力复杂，拱部覆土厚度仅4～5m；地层内有污水管、雨水管、电信管等管线。风
部由11.325m的抬高段和18.158m的标准段组成，开挖高度由12.8m渐变到19.2m；结构拱部为
为矩形。标准结构(最高段)净空宽×高为：8m×16.2m，中间为中隔板及风道夹层板，复合式
地层从上到下为粉质黏土、粉细砂、中粗砂和卵石圆砾层；地下水包括上层滞水、潜水和承
纵断面和横断面见图1、图2。
2 施工方案
2.1 开挖方案
结合部是整个车站开挖高度最高的断面，采用CRD工法施工,标准段分为上下4层、8部、
挖，分区内部采用微台阶法开挖，台阶长度小于4.0m；各洞室间采用Ⅰ25a工字钢与网喷C20
纵、横隔壁；其中拱部有5m宽度范围受污水管影响，采取降低开挖高度通过。采用Ф32×2.
前注浆小导管作为超前支护，注浆浆液为水泥-水玻璃双液浆；初期支护采用C20网喷混凝土
连接筋支护。
先开挖上部第一层中洞，施作临时支护封闭成环，两边对称开挖上部侧洞，并施作临时环，Ⅰ、Ⅱ区间隔大于8m；再两边对称开挖上部侧洞Ⅲ区，Ⅱ、Ⅲ区间隔大于8m；后开挖上施作临时支护封闭成环，除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区间隔要求大外，其余同层间间隔大于4m，上下层间之后两边对称开挖下部侧洞Ⅴ区，施做初期支护及临时支护封闭成环；再对称开挖下部中洞期支护及临时支护封闭成环；再对称开挖下部Ⅶ区，施做初期支护及临时支护封闭成环，最洞Ⅷ区，施做初期支护封闭成环；在每区施工到结合部尽端堵头时及时施做尽端堵头墙初期头采用Ф32×3.25mm加强锚管、Ⅰ25a工字钢、Ф25钢筋及30cm厚C20喷射混凝土。结合部开挖步序见图2。
2.2 结合部过污水管施工
结合部拱顶正上方纵向有Ф800污水管侵入结合部35cm。在管线没有改移的情况下施工结水管造成破坏。为此采取降低高度开挖通过，待管线改移后进行反挑施工。结合部过污水管3。
具体实施方案为：
(1)施作临时封堵墙。结合部拱部纵向暗挖至距污水管2.4m时，施设临时封堵墙。封堵墙钢筋网，网格间距150mm×150mm，喷射C20混凝土厚200mm，封堵墙高1.321m。封堵墙施工时Ф150管棚施工孔。
(2)施作超前大管棚。封堵墙施工完毕，在污水管基底下0.5m高度处水平打设L=4500mm、5@300mm管棚27根作为超前支护；采用地质钻机成孔，人工或机械铺设管棚；管棚内压注纯水力控制值1MPa，使水泥浆液渗入周围土体，确保污水管周围土体密实。
(3)施作超前小导管。在管棚上方300mm及左右侧空隙处施作L=2500mm、Ф32×3.25超前管内压注水泥、水玻璃双液浆，注浆压力0.5～1.0MPa。
(4)开挖及支护。污水管下方同一洞室内土体采用微台阶法开挖，台阶长度2.0～3m，开0.5m，采用格栅钢架、纵横临时Ⅰ25a钢支撑及双层网喷C20混凝土支护。开挖完成后立即采初喷5cm封闭开挖面，钢支撑架设后立即在钢支撑和钢管间打入楔块，喷射混凝土至设计厚度向Ⅰ25a钢支撑，初支封闭成环。为加固拱部土体，在拱部初支背后每米布置3根回填注浆管泥砂浆。
结合部开挖通过污水管位置的管棚后，在1.5m范围内施工三榀变断面钢架，上挑至结合面，继续向结合部端头施工。
(5)污水管处理。污水管改移前在渗漏管内套塑料软管正常通水，待污水管改移完成后，北端改移后的污水管废弃井，截断水源；向污水管设引流管，排干污水管内积水，并向管内砼，填充整个废弃污水管，在车站拱部形成Ф800的超前支护体。
(6)反挑处理。污水管处理后，结合部降低部位进行反挑施工。由结合部端头向风道方向小导管并注浆，按0.5m的间距拆除污水管下方临时支撑及网喷混凝土；按设计结合部断面尺环进尺挖除侵入风道限界的土体及初期支护；反挑一榀立即施作一榀封闭拱部土体。
2.3 结合部二次衬砌施工技术
结合部断面结构形状瘦高，初期支护与临时支护共同受力，二次衬砌施工时对临时支撑换处理。为保护防水，二次衬砌钢筋主筋连接采用钢筋接驳器。监测结果显示地层及初期支域稳定后进行衬砌施工。
由于结合部污水管部位采用降低高度通过，二次衬砌施工前对该部位进行反挑。基于结中间临时支撑体系繁多的特点，二次衬砌采取上下分层、纵向分段的施工方案；纵向把29.1段；上下分为仰拱、下边墙第一层、下边墙第二层及中板、上边墙第一层、上边墙第二层、砌施工过程中支撑体系拆除遵循先代换后拆除的原则，确保原支护体系的稳定。
3 结合部瘦高形状结构施工分析
3.1 结合部施工过程监测分析
针对结合部特殊结构及周边环境，施工过程中对地表、拱顶、污水管、初期支护结构等监测数据统计见表1。
结合部稳定后中线对应地表沉降点平均值沉降值33.5mm，拱顶中部沉降平均值32.6mm。 监测统计数据显示地表沉降最大值50.5mm，位于开挖断面中线正上方对应地表位置；拱41.2mm。分析发现最大沉降断面F+55拱顶上部有一条降水联络管存在微小渗漏，导致地表及大，最大沉降速率达4.44mm/d，施工过程中采取拱背回填注浆，在各分区开挖洞室两侧底部杆，沉降速率明显减缓，拱背回填注浆效果显著，局部区域经过注浆后地表抬升10mm～30mm 开挖,洞室水平收敛最大值仅7.4mm。
监测数据显示，结合部第一层开挖沉降量占总沉降值的3%左右，第二层开挖占总沉降量三层开挖占总沉降量的30%左右，第四层开挖沉降占总量的15%左右。暗挖风道CRD工法施工，
层开挖过程中沉降较大，地表沉降在断面开挖完后18d左右趋于稳定。结合部中线对应地表分线见图4。
结合部开挖沉降槽基本在结合部底部往两侧45°角扩散范围内，施工过程中须注意开挖内管线及构筑物沉降。
3.2 结合部CRD工法开挖及过污水管特殊段处理的技术经济评价
结合部施工地面最大沉降控制在60mm内，路面未出现开裂；采取洞内注浆之后，地面下抬升，最大抬升高度20mm左右；最后累计最大沉降基本控制在40mm内。地层内电缆、污水管现断裂，洞内初期支护结构稳定。二次衬砌施工过程中初期支护结构及地层和管线也未出现变形。
蒲黄榆车站结合部受污水管影响，原设计要求污水管改移后开挖，受非典等因素影响无采取降低高度通过污水管，在条件成熟时污水管改移，最后进行反挑施工，顺利渡过特殊部前近8个月完成结合部施工，为车站正洞破口施工提供了条件。
因此结合部采用降低高度过污水管及渗漏管内套管处理技术是经济、可行的。
4 结束语
通过结合部瘦高形状结构CRD工法施工，从监测信息反馈结合工程施工安全、质量、进度埋暗挖地铁采用CRD工法将大断面分为小洞室开挖降低了施工安全风险。其中内套管处理渗漏高度开挖通过污水管、二次衬砌施工先代换后拆除、分段分层二衬等方法是非常成功的，攻下瘦高结构施工难题，积累了施工经验，为类似工程施工相关参数的选择提供了经验数据。
参考文献
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发布：文琪 审核：施文琪 田远珬 责任
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