淺埋暗挖大跨盾構(gòu)接收井橫通道臨時(shí)支撐拆除技術(shù)

黃向陽(yáng)

（中鐵十八局集團(tuán)有限公司北京地鐵指揮部，北京 100009）

淺埋暗挖大跨盾構(gòu)接收井橫通道臨時(shí)支撐拆除技術(shù)

黃向陽(yáng)

（中鐵十八局集團(tuán)有限公司北京地鐵指揮部，北京 100009）

北京地鐵6號(hào)線二期起點(diǎn)至物資學(xué)院站區(qū)間盾構(gòu)接收井橫通道開挖跨度15.6m，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，二襯施工時(shí)，臨時(shí)中隔墻支撐拆除安全風(fēng)險(xiǎn)很大。本工程采用保留部分臨時(shí)工字鋼支撐，在對(duì)其進(jìn)行有效的防水處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行二襯施工，減少了隧道變形和對(duì)周邊環(huán)境的影響，確保隧道上方管線安全，取得了良好的效果，同時(shí)也提供了一套適用于復(fù)雜環(huán)境下地鐵暗挖大斷面隧道二襯施工技術(shù)。

暗挖；臨時(shí)支撐；拆除技術(shù)

1 工程概況

北京地鐵6號(hào)線二期起點(diǎn)至物資學(xué)院站區(qū)間盾構(gòu)接收井橫通道位于物資學(xué)院站西端，橫通道開挖斷面尺寸為15.6×14.632（寬×高），長(zhǎng)35.285m，橫通道覆土厚度11m，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，盾構(gòu)機(jī)從橫通道內(nèi)平移吊出。平面圖如圖1所示。

圖1 起物區(qū)間盾構(gòu)井橫通道平面圖

根據(jù)盾構(gòu)接收井橫通道風(fēng)險(xiǎn)源保護(hù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)勘查，暗挖橫通道上方存在多處環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源，主要包括橫通道垂直下穿的φ400中壓燃?xì)猓üぷ鲏毫?.4Mpa）、Ф700高壓燃?xì)猓üぷ鲏毫?.0Mpa）、Ф1200雨水管、1600×1350雨水方溝、Ф500污水管、1500×2100高壓電力方溝等市政管線。盾構(gòu)接收井橫通道結(jié)構(gòu)及主要風(fēng)險(xiǎn)源見圖2。

圖2 盾構(gòu)接收井橫通道及主要風(fēng)險(xiǎn)源剖面圖

2 施工工藝

本工程臨時(shí)支撐為工22a工字鋼，間距500mm，雙層Ф6.5＠150×150mm鋼筋網(wǎng)片，300mm厚C20噴射混凝土。在隧道二襯施工過(guò)程中，需要對(duì)臨時(shí)中隔墻和中層板進(jìn)行分段破除，破除過(guò)程中，勢(shì)必對(duì)隧道的永久初支結(jié)構(gòu)穩(wěn)定產(chǎn)生影響，并有可能危及到隧道周邊環(huán)境安全，因此，需要采取謹(jǐn)慎的臨時(shí)支撐拆除方案。

2.1 總體施工工藝

暗挖大跨度盾構(gòu)接收井橫通道的臨時(shí)支撐拆除順序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→初支凈空檢查→破除臨時(shí)支撐噴射混凝土→隔根割斷臨時(shí)工字鋼支撐→防水處理。

2.2 臨時(shí)支撐拆除分段

（1）底板二襯澆筑根據(jù)變形縫位置分為兩段，分二次澆筑完成。

（2）結(jié)構(gòu)拱墻施工涉及到臨時(shí)中隔墻及臨時(shí)中層板結(jié)構(gòu)的破除，每澆筑段設(shè)置為6m，每次支撐破除的長(zhǎng)度不大于8m，二襯施工過(guò)程按照跳2段施做一段。

2.3 施工關(guān)鍵技術(shù)

（1）在破除臨時(shí)支撐噴射混凝土之后，中隔墻工字鋼采用隔一斷一的方式進(jìn)行施工，割斷工字鋼的高度應(yīng)控制在仰拱回填混凝土澆筑時(shí)，能工字鋼端頭澆注在底板結(jié)構(gòu)內(nèi)，底板澆注完成后再次形成中隔墻支撐。

（2）中隔墻破除采用隔一拆一的方式，工字鋼割除時(shí)做好標(biāo)記，保證拱頂、側(cè)墻和底板保留的鋼支撐貫通，破除方式如圖3所示。

（3）未割除的工字鋼在結(jié)構(gòu)混凝土范圍內(nèi)焊接止水法蘭，工字鋼鑿出暴露后，用打磨機(jī)清理干凈，用冷自粘防水卷材包裹至止水法蘭位置，再在止水法蘭下方采用非固化防水材料密封，止水法蘭上方采用遇水膨脹止水膠密封一圈，詳細(xì)做法如圖4所示。

圖3 臨時(shí)中隔墻破除示意圖

圖4 中隔墻防水做法(單位：mm)

2.4 施工注意事項(xiàng)

二襯施工臨時(shí)中隔墻破除是控制地面沉降，確保施工安全的關(guān)鍵工序，要做到中隔墻破除施工安全合理，需注意以下幾點(diǎn)：

（1）嚴(yán)格控制分段破除的長(zhǎng)度，并隨時(shí)根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，做到信息化施工。

（2）根據(jù)仰拱澆注層的高度控制好中隔墻混凝土的破除高度，使中隔墻支撐托換更加安全、有效。即完成仰拱澆注施工之后破除部分能全部被新澆注混凝土包裹，以改善受力條件，如果回填層澆注完成之后有工字鋼外露，可以再進(jìn)行噴射混凝土填充。

（3）工字鋼托換過(guò)程工序應(yīng)該緊湊，縮短中隔墻支撐懸空時(shí)間，換撐間距為隔一換一。

（4）在鋼筋安裝過(guò)程中，遇到鋼筋與工字鋼位置沖突時(shí)，鋼筋在工字鋼側(cè)邊繞過(guò)或做加強(qiáng)處理。

（5）拆撐過(guò)程中，一旦沉降變化過(guò)大，出現(xiàn)預(yù)警，可在新破除的臨時(shí)支撐下方增加可調(diào)節(jié)游托預(yù)頂，控制沉降，并安排專人到現(xiàn)場(chǎng)巡視，發(fā)現(xiàn)有換撐支撐變形，立即通知項(xiàng)目部總工，研究處理措施。

3 施工監(jiān)測(cè)及沉降分析

（1）監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)布置

根據(jù)課題需要和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，主要監(jiān)測(cè)了地表沉降和初支的拱頂沉降，監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置情況如圖5所示。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,監(jiān)測(cè)頻率1次/天，直至二襯施工完成。

圖5 盾構(gòu)接收井橫通道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖(單位：mm)

（2）監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析

通過(guò)對(duì)施工過(guò)程中地表沉降和初支拱頂下沉進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中地表沉降結(jié)果如圖6所示。

圖6 盾構(gòu)接收井橫通道地表下沉曲線

①監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：二襯施工期間，地表沉降值較小，累計(jì)最大為5.2mm，在二襯施工前期，地表沉降監(jiān)測(cè)穩(wěn)定，由于施工擾動(dòng)反應(yīng)為地表沉降的時(shí)間比較滯后，二襯施工后期緩慢出現(xiàn)小量沉降。

②二襯施工期間，初支拱頂下沉為1.8mm左右，雖然后期由于二襯施工至該位置無(wú)法監(jiān)測(cè)，但是平均速率為0.03mm/d，低于0.1mm/d的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)。

③支撐拆除過(guò)程中沒(méi)有明顯的突變變形，由于采用了部分支撐不割除技術(shù)，初支結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，受力情況沒(méi)有出現(xiàn)大的波動(dòng)。

④從施工實(shí)踐來(lái)看，中隔墻破除采用隔一拆一的方式，并使拱頂、側(cè)墻和底板保留的鋼支撐貫通為永久初支結(jié)構(gòu)提供了較好的受力條件，有效的控制了拱頂和地表沉降。

⑤從以往的施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，類似本工程盾構(gòu)接收井橫通道的大跨度斷面暗挖工程，按照正常施工二襯的沉降一般在20mm左右，本工法最大沉降為5.2mm，減少沉降變形量70％～80％。在初支開挖沉降值較大的情況下，本工法是可以借鑒使用的。

4 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今城市地鐵施工中，為盾構(gòu)提供平移接收條件的大跨度盾構(gòu)接收橫通道被大量應(yīng)用，由于跨度太大，初支開挖沉降控制難度大，造成周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)高。通過(guò)本工程的實(shí)踐和分析研究，以傳統(tǒng)的跳倉(cāng)法二襯施工工藝為基礎(chǔ)，同時(shí)，結(jié)合暗挖臨時(shí)初支中隔墻的特點(diǎn)，開展技術(shù)創(chuàng)新，總結(jié)出一套適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下大跨度暗挖隧道二襯施工技術(shù)，技術(shù)特征如下：

（1）在傳統(tǒng)暗挖隧道二襯施工工藝的基礎(chǔ)上，保留一半的臨時(shí)支撐，避免了傳統(tǒng)施工工藝支撐拆除帶來(lái)的施工風(fēng)險(xiǎn)。

（2）由于臨時(shí)支撐基本上不拆除，因此可以有效控制地表沉降，確保周邊環(huán)境安全。

（3）對(duì)工字鋼支撐采取防水處理，不用再進(jìn)行支撐托換，加快了施工進(jìn)度。

注釋及參考文獻(xiàn)：

[1]楊會(huì)軍,王夢(mèng)恕.淺埋暗挖大跨風(fēng)道臨時(shí)支撐拆除技術(shù)[J].隧道建設(shè),2012(10):682-685.

[2]雷振宇,周順華.淺埋大跨度隧道臨時(shí)支撐的拆除分析[J].工程力學(xué),2006(9):120-124.

Shallow Buried Excavation Large Span Shield Receiving Well cross Passage Technology of the Dismantling Temporary Support

HUANG Xiang-yang
(Beijing Metro Headquarters of China Railway Eighteen Bureau Group Co.Ltd.Beijing 100009)

The second stage beginning to materials institute of Beijing metro line 6 line station shield receives well cross-channel excavation span of 15.6m,using double side heading method construction and secondary lining construction of temporary wall support in dismantling,the security risk is very large.This project uses to keep some temporary I-strut,to effective water repellent treatment on the basis of secondary lining construction of tunnel deformation and the impact on the surrounding environment has been reduced,ensuring pipeline safety above the tunnel,and achieved good results,but also provides a set of applicable metro excavation under complex environment construction technique of second lining of tunnel with large cross section.

excavation;temporary;dismantling techniques

U455.3＋9

A

1673-1891（2015）02-0042-03

2015-02-06

黃向陽(yáng)（1979-），男，湖南衡陽(yáng)人，本科，工程師，研究方向：地鐵工程研究。