淺析NTR新管幕工法工藝優(yōu)勢

劉 濤，霍亮亮

（1.沈陽化工建筑安裝工程有限公司，遼寧 沈陽 110035；2.沈陽國際軟件園發(fā)展有限公司，遼寧 沈陽 110000）

有別于傳統(tǒng)暗挖法先挖地下土方再搭主體結(jié)構(gòu)，NTR則是先用鋼管搭起支護結(jié)構(gòu)，再挖土方。簡而言之，就是就利用頂管的方法，將設(shè)計的鋼管按序列在車站區(qū)間的兩側(cè)以半圓的布置進行安裝，并且將鋼管在區(qū)間的中部進行無縫對接。而后進行鋼管的切割、鋼筋綁扎及混凝土澆注等工序。使頂進后的鋼管結(jié)構(gòu)成為牢固穩(wěn)定的整體式框架

1 新管幕法原理及工藝

新管幕法是全新的暗挖工法，其核心思想有異于傳統(tǒng)新奧法，它是利用大直徑的頂管施工，形成全部或部分永久鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在此永久鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的支護下，進行暗挖結(jié)構(gòu)土方大開挖，最終完成全部地下結(jié)構(gòu)。

新管幕法施工主要工序為：1、頂管施工；2、切管及支護施工；3、管內(nèi)全部或部分鋼筋混凝土施工；4、土方大開挖同時施工剩余永久鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

2 工法特點

國內(nèi)管棚技術(shù)用于大型城市地下工程已經(jīng)有20余年的歷史，但其多作為暗挖工程的主要輔助工法使用，多在個別困難結(jié)點和對地層沉降要求嚴(yán)格的局部地段使用，且直徑較小。即使車站主體全長采用了管棚支護技術(shù)，暗挖洞室的早期受力結(jié)構(gòu)仍然是格柵＋噴射混凝土所組成的初期支護，尚未有采用頂進大直徑鋼管創(chuàng)造的地下空間，并在其內(nèi)進行受力轉(zhuǎn)換的工程。

從地下結(jié)構(gòu)的分類看，新管幕法施工形成的地下結(jié)構(gòu)為單層結(jié)構(gòu)（非復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)型式），該結(jié)構(gòu)充當(dāng)永久結(jié)構(gòu)的同時也作為支護結(jié)構(gòu)使用，承擔(dān)圍巖的全部荷載。

2.1 新管幕法主要工法特點如下

2.1.1 適用于能進行鋼管頂進施工的所有松散地層；

2.1.2 本工法適合在特殊地層中的暗挖法施工，特別是在富水淤泥質(zhì)土及砂質(zhì)土層中，該工法結(jié)合管周注漿，能形成較好的防水封閉環(huán)，避免大范圍降水對周邊建筑物的影響；

2.1.3 本工法先完成大部分結(jié)構(gòu)主體，之后進行主體內(nèi)的土方開挖，可以有效地控制地面沉降，并開辟了一種的新的設(shè)計理念，為今后在穿越既有鐵路、地鐵及其它構(gòu)筑物方面提供了一種新的思路；

3 工程應(yīng)用

采用大直徑鋼管工法修建地鐵車站最早始于上個世紀(jì)80年代的歐洲，韓國跟蹤該項技術(shù)，將該工法成功引入韓國，形成新管幕法（New Tubular Roof Method），簡稱NTR工法。用該工法在韓國已經(jīng)修建（包括在建）90余項地下工程，其中有3座地鐵車站。

目前，國內(nèi)的沈陽地鐵二號線新樂遺址站為引進新管幕法施工的工程之一。

該站位于街路交叉口以北，沿地鐵沿線呈南北向布置。本站結(jié)構(gòu)外輪廓為單拱大跨結(jié)構(gòu)，站廳層為單跨結(jié)構(gòu)，站臺層為雙跨結(jié)構(gòu)，車站外墻及底板結(jié)構(gòu)為單層結(jié)構(gòu)（非復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)），拱墻厚度為0.8～1.2m，底板厚1.6m，中板厚0.5m，中柱為0.8×0.8m混凝土柱。

本站位于城市主干道下方，不具備明挖條件且降水困難。本站風(fēng)道及主體均采用新管幕法（NTR法）施工。

該站施工工序如下：

（1）頂管施工

（2）在風(fēng)道內(nèi)設(shè)置頂進后背和頂管支架，分段頂進大直徑鋼管，各管段之間采用焊接進行連接，頂進前段采用超前注漿技術(shù)固結(jié)地層，保證無水頂進和開挖作業(yè)。

（3）切管及支護施工

鋼管頂進到位后，封閉鋼管前端，并在各相鄰鋼管之間進行注漿，固結(jié)地層，保證后續(xù)工序的無水施工；割除各相鄰鋼管之間的管壁，焊接支護鋼板及防水鋼板，并在支護鋼板與防水鋼板之間設(shè)置鋼支撐，施工中應(yīng)注意跳作；

（4）管內(nèi)全部或部分鋼筋混凝土施工

在鋼管內(nèi)綁扎鋼筋，然后澆筑混凝土，形成主體拱墻的永久結(jié)構(gòu)。

（5）土方大開挖同時施工剩余永久鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

分層開挖結(jié)構(gòu)內(nèi)的地層土體，開挖到預(yù)定高度施工主體中板并設(shè)置臨時鋼拉桿；開挖到底板底面高程時，處理結(jié)構(gòu)底面防水，綁扎底板鋼筋，并和邊墻底部鋼筋進行連接，澆筑底板混凝土；拆除結(jié)構(gòu)內(nèi)臨時支撐，形成完整的風(fēng)道永久結(jié)構(gòu)。

4 工程應(yīng)用總結(jié)

4.1 新管幕法優(yōu)、缺點

現(xiàn)階段已完成主體結(jié)構(gòu)施工并交付使用，對前階段的施工階段的經(jīng)驗總結(jié)后，新管幕法相對于其它工法的主要優(yōu)點如下：

4.1.1 該工法施工安全性較高，引起地面沉降量較小，對周邊環(huán)境影響較??；

4.1.2 大跨地鐵車站站廳層可實現(xiàn)單拱無柱結(jié)構(gòu)，建筑空間開敞；

4.1.3 施工進度快相對于其它工法，要稍快。

4.2 新管幕法相對于其它工法的主要缺點

4.2.1 永久結(jié)構(gòu)充當(dāng)臨時支護結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計計算更為復(fù)雜；

4.2.2 該工法結(jié)合管周注漿止水，在富水砂層中施工效果不好，易產(chǎn)生滲漏水且注漿成本偏高，最終方案改為坑外降水；

4.2.3 在鋼管內(nèi)進行鋼筋綁扎作業(yè)條件差，同時混凝土振搗也較為困難，混凝土外觀較差，故在施工中需要采用微膨脹混凝土加以改進;

4.2.4 外側(cè)鋼板防水層焊縫較多，防水層存在漏水隱患，故在施工中對焊縫需要進行一定防水處理；

4.2.5 整體造價要高于其它工法。

5 結(jié)束語

新管幕法在現(xiàn)階段的國內(nèi)施工中的應(yīng)用，體現(xiàn)了該工法具有安全、高效、適用范圍廣等優(yōu)點，證明其具有廣闊的應(yīng)用前景。在淤泥質(zhì)土層或極為松散的地層中，在下穿既有鐵路、公路及既有地鐵區(qū)間和車站結(jié)構(gòu)，或在周邊建筑物對沉降要求很高的情況下，采用新管幕法與相應(yīng)注漿施工相結(jié)合的施工方法，可以安全、有效的完成工程。新管幕法在以后工程的應(yīng)用中，除需要認(rèn)真研究該工法自身的關(guān)鍵工序如鋼管頂進中如何快速、精準(zhǔn)及有效限制地層沉降，切管支護中如何保證切管、支護的快速過渡，如何提高管內(nèi)鋼筋綁扎效率及如何提高混凝土澆筑質(zhì)量等施工方法外，還需要研究相應(yīng)的輔助工法，如頂管管周局部注漿方法、管前方全斷面注漿施工方法、管內(nèi)頂管施工方法及管內(nèi)下開槽開挖支護施工方法等。

［1］處于國際領(lǐng)先水平的新管幕法建造地下空間技術(shù)［N］.科技日報：2011-06-16.

［2］新管幕法(NTR)總結(jié)_百度文庫［S］.2012.

［3］19新管幕法(NTR)總結(jié)［S］.2014.

［4］新管幕法(NTR)總結(jié)-豆丁網(wǎng)［S］.2013.

［5］劉國生.群管頂進技術(shù)在某地鐵車站風(fēng)道施工中的應(yīng)用［J］.鐵道建筑技術(shù)，2013，Z1.

［6］楊仙，張可能，李鐘，鄧美龍.地鐵車站新預(yù)筑法施工中頂管間距的優(yōu)化設(shè)計［J］.中國鐵道科學(xué)，2011，32(2)：61-66.