大連地鐵紅旗西路站至南松路站區(qū)間的三連拱、雙聯(lián)拱施工技術(shù)分析

李峻鵬 劉山 霍乃戈

摘要：本文以正在建設(shè)中的大連地鐵I期工程暗挖隧道為例，結(jié)合紅旗西路站～南松路站區(qū)間施工實(shí)例，介紹了三連拱隧道施工步序，然后針對(duì)三連拱隧道特殊的結(jié)構(gòu)形式、地層圍巖條件與施工特點(diǎn)提出施工過程控制技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，供同類工程借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：大連地鐵；紅旗西路站；南松路站；三連拱；雙聯(lián)拱；施工技術(shù)

1、工程概況

本施工段位于大連市甘井子區(qū)紅旗西路站～南松路站區(qū)間，本隧道區(qū)間開挖斷面除標(biāo)準(zhǔn)斷面外，還有11種斷面形式，斷面面積30m2～150m2，根據(jù)不同斷面大小分別采用臺(tái)階法、CD法、中導(dǎo)洞+CD法、中洞法等施工方法，工法轉(zhuǎn)換頻繁，馬頭門較多，工作面多，施工風(fēng)險(xiǎn)大。給施工安全、沉降控制、施工進(jìn)度帶來較大困難。右線全長(zhǎng)2157.649m，左線全長(zhǎng)2164.076m，區(qū)間最大縱坡28‰，現(xiàn)僅以三連拱和雙聯(lián)拱為例進(jìn)行敘述。

紅南區(qū)間南松路工區(qū)，場(chǎng)地位于甘井子區(qū)，大體呈南北向布置，地貌為山麓坡積地貌，構(gòu)造剝蝕丘陵地貌，朔源侵蝕干沖溝地貌等，由于線路需穿越石門山，地形起伏較大，地面高程35～200m。場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水類型主要是土層孔隙水、裂隙水和基巖裂隙水，土層空隙水主要賦存于素填土及卵石中，卵石層主要含水層，透水性較好，水量豐富：基巖裂隙水主要賦存與強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)板巖中，水量一般。

2、工程重點(diǎn)

2.1監(jiān)控量測(cè)工作

監(jiān)控量測(cè)是地鐵施工關(guān)鍵工序之一，對(duì)于及時(shí)了解隧道及周圍環(huán)境影響信息、及時(shí)分析反饋、及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)和施工方案、指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，確保工期和安全有著不可替代的作用。主要應(yīng)對(duì)措施：根據(jù)對(duì)各施工工況的模擬分析結(jié)果，制定合理的監(jiān)控量測(cè)方案，明確必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目，做好洞內(nèi)、地表布點(diǎn)工作；按照要求頻率及時(shí)、準(zhǔn)確獲取數(shù)據(jù)信息；加大監(jiān)控量測(cè)人員和設(shè)備的配備，加強(qiáng)技術(shù)管理力度。

2.2主體結(jié)構(gòu)防水

地鐵防水質(zhì)量要求高，區(qū)間防水等級(jí)二級(jí)。大斷面段襯砌是先進(jìn)行中隔墻施工，再進(jìn)行其它洞室襯砌，結(jié)構(gòu)防水體系施做是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。主要應(yīng)對(duì)措施：加強(qiáng)結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)的施作，科學(xué)安排、合理組織、嚴(yán)格管理、精心施工，并做到不滲、不漏；以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水為根本，施工縫、變形縫等接縫防水為重點(diǎn)，柔性全包防水層施工工藝為關(guān)鍵；加強(qiáng)防水材料的管理，嚴(yán)格進(jìn)貨渠道，確保材料質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求；針對(duì)不同工序、不同部位制定相應(yīng)的技術(shù)措施；加大特殊部位的防水措施；完善注漿防水措施，單液漿、雙液漿配合使用；組織專業(yè)施工隊(duì)伍，制定施工細(xì)節(jié)，按設(shè)計(jì)要求施工。加大施工管理力度，確保施工工藝質(zhì)量。

2.3地表沉降控制

在暗挖隧道施工時(shí)，需要以理論計(jì)算為指導(dǎo)，超前考慮合理穩(wěn)妥的施工方案及防坍塌、防沉降的施工技術(shù)措施。施工時(shí)以監(jiān)控量測(cè)為手段，以信息化管理為基礎(chǔ)，以防止坍塌和控制沉降為目標(biāo)，確保對(duì)地表建筑物和地下構(gòu)筑物的影響降低到最小程度。主要應(yīng)對(duì)措施：嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤測(cè)量”的施工原則；組織專題研討會(huì)，制定相應(yīng)的開挖方法和支護(hù)措施；超前進(jìn)行管棚注漿，加固前方土層；初期支護(hù)及時(shí)封閉，拱部格柵擴(kuò)大拱腳，拱腳處打設(shè)鎖腳錨桿；及時(shí)進(jìn)行初支拱背注漿，確保拱頂密實(shí)；及時(shí)施作二次襯砌。及時(shí)進(jìn)行二次注漿；區(qū)間相鄰洞室向同一方向施工時(shí)，要相互錯(cuò)開一定的距離，減少沉降的疊加效應(yīng)；加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋、分析信息，指導(dǎo)施工。

3、施工工藝

3.1中洞+CD法（雙聯(lián)拱）施工

中洞+CD法施工適用于正線車輛段出入線合建段及岔口段中的雙聯(lián)拱段，里程為左DK24+218.35～左DK24+380，DK24+486.529～左DK24+511.529，長(zhǎng)186.65米。其施工步驟為：拱部安設(shè)超前小導(dǎo)管或超前錨桿；預(yù)注漿，施作臨時(shí)支撐等加固措施→開挖中洞，上下臺(tái)階錯(cuò)開3～5m施作中洞初支→待中導(dǎo)洞全部貫通后，鋪設(shè)頂部及底部部分防水層，由洞口處向內(nèi)澆注中隔墻，中部架設(shè)臨時(shí)支撐，穩(wěn)定中隔墻→待中隔墻澆筑完畢后，CD法對(duì)稱開挖左右主洞巖體，導(dǎo)洞內(nèi)采用臺(tái)階法開挖，各部開挖順序?yàn)棰?Ⅳ-Ⅴ-Ⅵ，上下臺(tái)階錯(cuò)開3～5m.相鄰導(dǎo)洞錯(cuò)開5～10m→鋪設(shè)底板防水層，澆注二襯仰拱→分段拆除臨時(shí)中隔墻，鋪設(shè)剩余部分防水層，澆注剩余部分側(cè)墻及拱頂二襯→回填仰拱處混凝土。

3.2中洞法（三聯(lián)拱）施工

中洞法施工適用于正線車輛段出入線合建段及岔口段中的三聯(lián)拱段，里程為左DK24+088.679～左DK24+200，左DK24+380～左DK24+486.529，長(zhǎng)217.85米。其施工步驟為：左側(cè)中導(dǎo)洞超前開挖，右側(cè)中導(dǎo)洞跟進(jìn)，兩邊中導(dǎo)洞采用臺(tái)階法施工，上下臺(tái)階做開3～-5m，左右中導(dǎo)洞間錯(cuò)開5～8m開挖，各洞室開挖完成后及時(shí)施做初期支護(hù)進(jìn)行封閉，有超前支護(hù)處在斷面開挖前施做超前支護(hù)→待兩側(cè)中導(dǎo)洞貫通后鋪設(shè)中隔墻下部及頂部防水層，澆筑中隔墻二襯結(jié)構(gòu)，并在中隔墻靠?jī)?nèi)一側(cè)架設(shè)橫向支撐→待中洞內(nèi)中隔墻澆筑完畢后，臺(tái)階法開挖左右兩側(cè)洞巖體部分，開挖順序按Ⅴ-Ⅵ-Ⅶ-Ⅷ進(jìn)行，其中上下臺(tái)階錯(cuò)開3～5m，Ⅵ部與Ⅶ部錯(cuò)開5～8m，洞室開挖完成后及時(shí)施做初期支護(hù)封閉洞室。有超前支護(hù)處在斷面開挖前施做超前支護(hù)→待右側(cè)Ⅷ部進(jìn)洞5～8m后，臺(tái)階法開挖中洞部分，上下臺(tái)階錯(cuò)開3～5m，洞室開挖完成后及時(shí)施做初期支護(hù)封閉洞室。有超前支護(hù)處在斷面開挖前施做超前支護(hù)→鋪設(shè)相應(yīng)洞室防水層并澆注二襯→仰拱回填。

4、施工方法

4.1臺(tái)階法施工

先沿隧道拱部打設(shè)超前支護(hù)，加固地層，爆破開挖，先開挖上臺(tái)階，開挖進(jìn)尺控制在1200mm，及時(shí)初支，掛網(wǎng)噴混凝土；下臺(tái)階緊跟，上下臺(tái)階長(zhǎng)度控制在3～5m，下臺(tái)階開挖及時(shí)初噴，隨即掛網(wǎng)噴錨，完成初支封閉。左右線隧道掌子面前后錯(cuò)開15m距離。施工前在隧道掌子面進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)；開挖前及時(shí)進(jìn)行超前支護(hù)措施；對(duì)于局部松軟地段開挖時(shí)，采用環(huán)狀開挖，保留核心土或采用C25噴射混凝土封閉掌子面，必要時(shí)采取臨時(shí)仰拱支撐及掌子面注漿的措施，保持開挖面的穩(wěn)定。

4.2二襯施工

隧道仰拱二次襯砌施工：側(cè)洞仰拱施工前先進(jìn)行C25混凝土回填。仰拱與中隔墻底部同時(shí)施工，在軌道標(biāo)高向上424mm處留置施工縫。施工時(shí)必須加強(qiáng)對(duì)施工縫處鋼筋預(yù)留的控制，保證預(yù)留鋼筋的規(guī)格及間距。該處鋼筋連接可采用焊接，焊接接頭應(yīng)相互錯(cuò)開35d，同一連接區(qū)段內(nèi)接頭面積百分率≤50%。施工縫要及時(shí)進(jìn)行鑿毛處理。其具體工序：基面處理→防水層施工→鋼筋綁扎→立?；炷翝仓梆B(yǎng)護(hù)。

中隔墻施工：中隔墻采用模板腳手架施工，在與中洞二襯相接處采取預(yù)留鋼筋接駁器與中洞二襯鋼筋連接，接頭等級(jí)為Ⅰ級(jí)。預(yù)留鋼筋接駁器施工時(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)施工縫處鋼筋預(yù)留的控制，保證預(yù)留鋼筋的規(guī)格及間距并加強(qiáng)對(duì)預(yù)留鋼筋絲頭及接駁器的保護(hù)。其具體工序：防水層施工→鋼筋綁扎立?！炷翝仓梆B(yǎng)護(hù)。

5、結(jié)語

該方法合理劃分施工步驟，先施工兩側(cè)洞，結(jié)合超前加固地層、初支加強(qiáng)結(jié)構(gòu)克服了無管棚支護(hù)、拱部不良地層等困難，實(shí)現(xiàn)了雙聯(lián)供、三連拱多斷面安全施工，由此可得出選擇雙側(cè)洞法施工安全可行。