地铁出入口开挖施工控制技术

1、地铁出入口开挖施工控制技术一、工程概况某地铁换乘车站七号出入口暗挖段设计长度106m整体呈南北走向，出入口断面结构形式为圆拱 -直墙-仰拱，拱顶覆土厚 度3.7m5.5m，采用矿山法施工。以三号疏散口为施工竖井，向 南、北两端进行开挖。从竖井向车站方向，在人防段从小断面过 渡到大断面，跨过人防段后恢复小断面；从竖井向出地面方向， 均为相同尺寸的小断面；横断面见图1 、图 2。施工中标准段采用台阶法施工，过雨水管（包括雨水管与人防段之间的1.5m的过渡段）及雨水方沟段采用 CD法施工，人防段采用CRD法施工。图1 出入口暗挖通道结构标准横断面 图2出入口暗挖通道 人防段横断面图二、施工方案七号出

2、入口暗挖通道以 3 号疏散通道为施工竖井， 分别向南 北方向进行七号出入口暗挖通道施工，施工前已对通道上方管 线、周边建筑物及通道自身进行全方位的调查。 施工中严格按照 “管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的原则 进行施工，加强地表及洞内的监控量测工作，信息化施工。具体 施工方案为： （1）马头门开设方案 . 三号疏散口与 7号出入口相 接的的平直段作为 7号出入口施工竖井， 三号疏散口采用明挖法 施工，基坑支护体系为桩撑结构， 钢筋混凝土围护桩桩径 600mm，结构施工完成后， 先打设注浆管对马头门部位的拱部地层进行加 固，然后将开挖轮廓线内上断面的 3 根围护桩桩体破除， 架

3、设第 一榀钢格栅后挂网、 喷射砼将拱部封闭； 然后按台阶法开挖土体， 为保证码头门部位的安全，进洞段前2m采用格栅密排，架设116 工字钢临时支撑作为临时仰拱，之后调整为每榀间距0.5m。当上断面进尺35m后，破除下断面桩体并架设格栅钢架与上断面 格栅封闭成环，之后挂网、喷射砼。（ 2）标准段台阶法施工方 案。七号出入口普通断面土方开挖采用台阶法施工，分上、下台 阶分别掘进。上台阶开挖前，先对拱部打设单排 32300mmL=2.0m 超前小导管注浆加固土体，导管外插角15，拱部土体注浆加固后，便进行预留核心土开挖，开挖步距0.5m,开挖后立即安装钢格栅，并在格栅的两个拱脚打设42mn =3.2

4、5mm锁脚锚管 进行拱脚加固，同时沿开挖面挂设钢筋网片，焊接纵向连接筋。 为保证拱顶填充密实， 在上断面沿线路纵向每隔 3 米在拱部和上 断面边墙预埋初支背后注浆管， 每个断面埋设 5 根，格栅钢架架 设合格后，立即喷射C20混凝土。下台阶开挖工序及支护工艺与 上台阶相同， 但不需埋设注浆管和锁脚锚管。 马头门及普通段台 阶法施工步序见图 1，分别为：从两侧向中间破除上断面开挖轮 廓线内的围护桩并清理桩间土；架设上断面钢格栅，挂网、喷射 砼进行封闭；预留核心土开挖上断面， 架设 I16 工字钢临时仰拱； 上断面进尺35m后，破除下断面开外轮廓线内的围护桩体并清 除桩间土，架设钢格栅与上断面格栅

5、连接，挂网、喷射砼封闭成 环；上下断面保持35m台阶进尺。(3)人防段CRD法施工方 案。七号出入口的普通暗挖段向车站方向开挖 5.2m 后，逐步向 上挑高1.1m、加宽1.2m过渡到人防段，人防段断面开挖面宽8m 高6.8m，采用CRD法施工，格栅钢架纵向间距 0.5m；超前支护 采用 32L=2mS =2.5mm300m钢焊管每榀打设，导管外插角 15；断面增设 I22a 网喷混凝土临时中隔壁及临时仰拱。首先 开挖左上导洞，施工临时仰拱支护，并采用锁脚锚管加固拱脚； 其后依次施工左下、右上、右下导洞，使整个断面封闭成环，步 骤见图 2，具体为： 施做洞室 1 拱部超前小导管， 注浆加固地层

6、， 开挖洞室 1 土体，施做拱部格栅支护、 I22a 网喷临时隔壁及临 时仰拱；开挖洞室 2 土体，施做边墙、仰拱支护及临时隔壁；上 下洞室拉开35m；施做洞室3拱部超前小导管，注浆加固地层； 开挖洞室 3 土体，施做拱部支护及临时仰拱， 左右洞室错开 10m； 开挖洞室 4 土体，施做边墙、仰拱支护，初支封闭成环；上下洞 室拉开35m( 4)过管线段CD法施工。施工前对管线的渗漏 情况进行调查， 下穿范围对管线进行贴内衬或导流处理， 确保施 工时开挖面无水。下穿段的通道断面为标准断面，开挖采用 CD 法施工，先在拱部 150范围隔榀打设双排 32L=2mS =3mm300m钢焊管作为注浆小导

7、管，导管外插角 15，加强拱部小导管注浆控制管线下沉，施工长度范围为管线两侧各5m浆液采用水泥-水玻璃双液浆；拱部土体注浆加固后， 便进行预留核心土开挖，每循环进尺0.5m，开挖就位后立即安装格栅钢架，挂设钢筋网片，焊接纵向连接筋，并在拱脚打设锁 脚锚管，且每隔 3 米在拱部和边墙预埋初支背后注浆管， 每个断 面埋设 5 根回填注浆管。下穿雨水管线及方沟监测控制标准为： 沉降值15mm平均速率为1mm/d如沉降值超过标准，可在施工 中加设 I16 工字钢临时支撑。（ 5）标准断面向人防段断面过渡 施工。从竖井开挖普通段 5.2m 后，开始进行上挑和两侧加宽， 由标准断面逐渐扩大到人防段断面。其

8、中拱顶挑高1050mm两侧各加宽1100mm渐变段长2.5m，利用4榀格栅实现渐变，每 榀每次挑高210mm加宽220mm为了保证施工安全、减少沉降 量，渐变段的支护方式及施工步序与人防段相同。（6）人防段断面向标准断面过渡施工。 人防段初支完成后即恢复到标准断面 施工，由于标准断面相对较小，因此，开挖到变截面的里程后， 在撑子面上安装人防段格栅时，同时在其内部安装标准断面格 栅，按照设计要求布设封端墙钢筋后，直接过渡到小断面。（a）第一步 （b）第二步（c）第三步 （d）第四步 （e） 第五步图 1 施工步序（a）第一步 （b）第二步（c）第三步 （d）第四步图 2 施工步骤三、主要工序施工

9、方法（1 ）超前小导管。小导管采用无缝钢管制作，钢管规格为 25 X 2.75mm,先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成30cm长的圆锥状，在距另一段 10cm处焊接 6.5钢筋箍。距钢 筋箍一端100cm不开孔，剩余部分每隔 20cm对称开 6的注浆 孔。注浆材料：PO42.5水泥；35波美度、PH=12水玻璃；浓度 32.2%硫酸；磷酸氢二钠（缓凝剂）；自来水。改性水玻璃浆液： 水玻璃：稀硫酸=2.1 : 1 （体积比），PH值67胶凝时间为 25mi n,主要适用于无水的粉细砂层；纯水泥浆：原材料为掺入 10%微膨胀剂的普通水泥，水灰比 0.75 1 ，主要适用与砂卵石 层；水泥 -

10、 水玻璃双液浆：水泥采用 PO42.5 普通硅酸盐水泥，水 玻璃浓度为35波美度，水泥浆液水灰比为 1 : 0.751 : 1.0 ; 水泥浆液与水玻璃体积比为 1 : 0.5 , PH值为1112，凝胶时间 为 30s 7m i n 。注浆顺序：从拱部开始从上而下压注，先压注无 水孔，后压注有水孔。 如遇串浆或跑浆， 可间隔一孔或几孔灌压。（ 2）钢格栅安装。必须准确定出中线和拱顶及各节点标高，其 安装要符合下列规定： 基底面要清理干净， 必要时要进行预加固。 格栅主筋要保证有40mm（呆护层，不足时必须对开挖面进行修整。 并且每榀格栅节点要用螺栓上紧， 如果孔位出现偏差， 必须采用 钢筋进

11、行帮焊；钢筋格栅安装允许偏差为：横向土 30mm纵向 50mm高程土 30mm垂直度5%。;相邻格栅间内外侧要用连接 筋焊接牢固，内外侧连接筋错开布置 ; 钢筋网片要密贴开挖面， 并与格栅和连接筋焊接牢固， 相邻网片之间搭接长度应不小于一 个网格。（ 3）喷射混凝土 . 水泥优先采用强度等级不低于 42.5 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。细骨料采用硬质洁净的中砂、粗砂或机制砂，细度摸数宜大于 2.5 ，含泥量不应大于 3%，含水 率宜为57%粗骨料采用坚硬耐磨的碎石或卵石，最大粒径不 宜大于16mm并宜采用连续粒，含泥量不应大于1%当使用碱性速凝剂时，不得采用含活性二氧化硅的石料。水：水中不应

12、含 有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质；不得使用污水、PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按 SO42-计超过水重1%勺水。速 凝剂：使用前应做水泥净浆实验，初凝时间不大于5mi n,终凝时间不大于10mi n；掺量应通过试验确定，一般按水泥用量24%选用。早强剂：掺量通过试验确定，一般按水泥用量35%选用。C20喷射混凝土理论配合比为：1: 0.50 : 2.20 : 1.80 : 0.04 （水泥：水：砂：石：外加剂）。施工配合比必须严格按照试验 室配合比施工， 地秤必须经过鉴定合格后方可投入使用， 原材料 称量允许偏差为:水泥和速凝剂: 2%；砂石: 3%。施工采用 强制式搅拌机搅拌，搅拌时

13、间不得少于2mi n。混凝土宜随拌随用。当不掺速凝剂时，干混合料的存放时间不得超过 2h ；当掺 有速凝剂时，不得超过 20mi n。混合料在运输和存放过程中，不 得淋雨、浸入及混入杂物。喷射作业应分段、分片，由下而上的 顺序进行，当开挖面有较大凹坑时，应先将凹处喷平。分层喷射 时，后层混凝土应在前层混凝土终凝后进行；当终凝1 h后再喷 射时，应先用风、水清洗喷层表面。拱部回弹不应超过25%，边墙不应超过 15%。喷射时， 喷头宜与受喷面垂直， 其间距以 0.6 1.0m 为宜。喷头应连续、缓慢地做横向环形移动，喷层厚度应均匀。混凝土表面应湿润光泽，无干斑、滑移及流淌现象。喷层厚度检查：每10 m至少检查一个断面，每个断面应从拱顶起每 隔2m检验一点（拱部不少于 3点）。喷射过程中应及时检查混 凝土的实际配合比，拌和均匀性和回弹率，每班应检查两次。喷 层与岩层粘结情况，可用锤敲击