大断面爬坡段暗挖通道施工技术(共5页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上大断面爬坡段暗挖通道施工技术大断面爬坡段暗挖通道施工技术 摘要：北京地铁14号线大望路站的换乘通道爬坡段为拱顶直墙结构，断面尺寸为12.36m×12.226m，在水平距离16.8m内爬坡9.7m，爬坡角度为30°，是目前北京地铁项目中断面最大、角度最大的爬坡通道，安全风险极大。在施工中采用三层双侧壁导坑法，采取了合理有效的施工技术和安全质量控制措施，安全、快速完成了通道施工，取得了较好的效果,对类似工程具有很好借鉴意义。 关键词：换乘通道 爬坡 大断面 施工技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 工程概况 北京地铁大望路站为地铁14

2、号线与既有地铁1号线及规划地铁R1线的换乘车站。14号线车站与1号线车站呈“L”型换乘，通道净宽10m，净高6.19.4m，拱顶覆土厚度为3.8m-13.3m，通道长250.7m，由于通道较长，在换乘通道中部设置通风竖井，同时作为紧急疏散口使用。爬坡段位于紧急疏散口以西，与既有地铁1号线大望路站平行，为拱顶直墙结构，开挖断面尺寸为12.36m×12.226m，爬坡角度为30°。换乘通道平面位置如图1所示。 图1换乘通道及爬坡段平面图 1.1 工程地质概况 换乘通道地层自上而下依次为：人工填土层： 分为粉土填土层、杂填土层。第四纪全新世冲洪积层： 分为粉土层，粉质粘土层，粉质

3、粘土层，粉细砂层，中粗砂层。第四纪晚更新世冲洪积层：分为圆砾卵石层、中粗砂层；粉质粘土层，粉土层，细中砂层；圆砾卵石层，中粗砂层，粉细砂层，粉土层，粉质粘土层。 1.2水文地质概况 大望路站换乘通道存在三层地下水，分别为上层滞水、潜水和承压水。 上层滞水：水位埋深为1.906.75m。该层地下水分布呈无规律性，呈局部分布。潜水：水位埋深14.3015.15m，主要接受大气降水、管沟渗漏补给为主。承压水：水头埋深为17.2520.76m，水头高度约46m，该层地下水分布连续。换乘通道工程地质及水文地质如图2所示。 图2 大望路站换乘通道地质剖面图 上坡段通道工程重难点分析及对策 工程重难点：首先

4、是地质复杂，尤其是拱顶所处粉土、粉细砂层中，洞身处于卵石层、中粗砂层中，粘结力差，加上地下水丰富，开挖过程中易坍方，造成地面塌陷，影响交通和建筑物的安全。其次管线多，尤其是污水管、雨水管、上水管等共6条，一旦隧道开挖沉降过大造成管线渗漏，会造成结构坍塌，引起灾难性后果。第三是通道跨度大，开挖断面大，坡度大，人员自下而上开挖时站立困难，拱架倾斜架立，施工难度大，操作困难；受力转换复杂，需要选用合理的工法，确保结构的安全。 采取对策：由于开挖跨度大，可考虑CRD法和双侧壁法，进行开挖。但采用CRD法，每个导洞的断面开挖高度依然达到5m，为边墙土体稳定，需分台阶开挖；另外开挖宽度达6m多风险大，对控

5、制沉降不利。经过必选，采用3层双侧壁9步开挖工法，分步进行开挖支护。为应对不良地质条件和管线安全，对掌子面前方土体进行全断面深孔注浆加固，拱顶超前支护采用大管棚+小导管+注浆超前支护体系，初期支护为格栅钢架+喷射砼+钢筋网+锁脚锚管的支护形式。对拱顶上方的管线提前改移或处理，确保管线安全。提前打设降水井进行降水，保证开挖过程中的安全。施工中加强对管线和地面及周边建筑的安全监测工作，以信息化指导施工。 爬坡段施工技术 3.1爬坡段通道主要施工参数 爬坡段用三层双侧壁导坑法分9个小导洞施工，开挖竖直断面尺寸为12.36m×12.522m，初支内净空尺寸为11.66m×11.41

6、8m，详见图3、图4；钢格栅间距为500mm，连接筋为221000m，格栅内外双层交错布置，钢筋网为6.5150×150mm，格栅内外双层布置，搭接一个网格；混凝土为C20喷射混凝土，初支结构厚度拱顶、边墙及仰拱均为350mm，临时仰拱、中隔壁为300mm；超前支护：采用超前管棚+超前超前小导管预注浆支护，管棚采用127，小导管选用32钢焊管，环向间距300mm。注浆浆液根据地层情况选用改性水玻璃或水泥水玻璃浆液，浆液配比应由现场试验确定，并根据围岩条件控制好注浆压力（注浆压力0.40.6MPa），要求加固体直径不小于0.5m。 图3 爬坡段结构坡面图 图4爬坡段断面图及开挖步序图

7、3.2爬坡段主要施工技术 爬坡段在水平距离16.8m内爬高9.7m，角度为30°，每榀挑高28cm，采用三层双侧壁导坑法分9个小导洞施工，上坡人员操作困难，施工风险极大。本文中对于开挖、立架、喷混等施工的常规做法不在赘述，重点对区别于常规做法的部分进行阐述。 3.2.1爬坡段施工工艺 首先注浆加固地层，施做大管棚和超前小导管。先后进行1、2号洞室的开挖，施做初期支护及注浆导管，并根据情况是否喷射混凝土封闭掌子面，注意1、2号洞室错开距离不小于10m。然后开挖3、4号洞室，施做初期支护及注浆导管。以此类推，分别开挖59部，注意纵向错开间距不小于10m，防止出现群洞效应造成沉降过大。全部

8、开挖完成后，最后分四段间隔跳衬施工斜坡段衬砌混凝土，分底板、边墙、拱顶三部分施做完成衬砌作业。施工步序见图4所示. 3.2.2超前加固 换乘通道爬坡段断面多处于粉细砂、中粗砂及中密的卵石圆砾层中，且爬坡段开挖采用由下至上的开挖方式，开挖风险较大，为保证掌子面的稳定，对掌子面进行全断面深孔注浆，注浆孔600×600mm，梅花形布置，注浆加固后土体强度不小于0.4MPa。深孔注浆施工前，在隧道内设置6m的注浆试验段，根据注浆效果调整施工参数，以保证注浆最优效果。在通道爬坡段拱部180°范围内，从起坡点斜向上方打设超前大管棚至坡顶，管棚斜长为20m。大管棚采用非开挖铺管技术一次施

9、作，管棚倾角由设备误差确定，管棚选用∅127的热轧钢管，壁厚 8mm，间距350mm，钢管内灌注水泥砂浆。拱部设置管棚段，在大管棚间隔内打设超前小导管，每榀单排，导管为∅32钢焊管，长2m，环向间距350mm。注浆浆液采用水泥水玻璃双液浆，具体配比根据现场试验确定。 3.2.2初期支护施工 图4中1、2部洞室上台阶开挖至爬坡段端头临时封端后再进行下台阶施工，核心土留置长度为35m；开挖为斜向上开挖，开挖过程中架设工人操作平台以便施工，另外利用白铁皮做成650mm宽活动滑槽，开挖时，土体通过滑槽向下滑落至平直段再向外倒运；为保持格栅拱脚稳定性，采取拱脚垫木板并及时施打注浆导管，以减小沉降；爬坡段连接筋加工为“Z”字形，施工过程中严格控制焊接质量。因为上坡开挖，污浊空气向上掌子面方向聚集，再加上喷射混凝土水化热高致使导洞内温度过高，所以必须加强通风，确保洞内空气质量。施工平台外侧设置临时的牢固护栏，确保工人施工安全。 3.2.3回填注浆 为了减少地面沉降，保证管线和周边建筑物的安全，应及时对初期支护背后进行回填注浆。在拱顶和拱脚预