城市地鐵區(qū)間隧道暗挖施工技術(shù)研究

任振雷

中咨工程管理咨詢有限公司 北京 100048

1 暗挖隧道的施工原則

根據(jù)項目實際情況，施工時為了避免擾動四周的圍巖，需要應用小型機械配合開挖。暗挖隧道施工原則為：超前導管注漿加固（管超前）、嚴格控制注漿（嚴注漿）、合理設置開挖長度（短開挖）、增強支護穩(wěn)定性（勤支護）、及時封閉處理（快封閉）、勤測量（勤量測）。另外，為了保證施工安全，按照開挖一段、支護一段、封閉一段的工序進行施工。暗挖地鐵區(qū)間隧道的時候，最關(guān)鍵的工作是采取有效的措施避免掌子面塌陷，應用淺埋暗挖施工方法進行施工時，要抓住施工重點，構(gòu)件安全的質(zhì)量管理體系，提高項目施工的合理性和有效性。

2 暗挖隧道施工常見的問題及原因

2.1 初支超挖或者欠挖

導致初期支護出現(xiàn)欠挖或者超挖的主要原因有：

（1）工作人員態(tài)度不夠端正，缺乏責任心，沒有嚴格按測量頻次復測導電點，或者僅是簡單測量掌子面控制點，閉合測量工作缺乏系統(tǒng)性。（2）利用機械進行周邊的開挖和修整，導致超挖頻繁發(fā)生。（3）隨意調(diào)整已經(jīng)驗收完成的格柵。（4）在開挖過程中，由于爆破所產(chǎn)生的超欠挖是普遍存在的，超挖過多，不僅因出渣量和襯砌量增多而提高工程造價，而且由于局部超挖會產(chǎn)生應力集中問題，影響圍巖穩(wěn)定性；而欠挖則直接影響到襯砌厚度，對工程質(zhì)量和安全產(chǎn)生隱患，處理起來費時、費力[1]。

2.2 初支鋼格柵連接問題

應用CD法對大斷面進行開挖時很容易出現(xiàn)這種問題：連接格柵錯位較大，無法安裝鋼螺栓。之所以出現(xiàn)這種問題，主要是因為前面格柵架設控制不夠嚴格，實際施工時雖然每榀格柵間距都在規(guī)定范圍內(nèi)，但是前后導洞施工一般不在同一個時期，允許誤差累計到最后就會導致最后一榀格柵偏差較大，甚至軸線發(fā)生偏位，導致鋼螺栓無法正常安裝。

2.3 施工進程的控制

因為地鐵暗挖隧道施工環(huán)境具有一定的特殊性，為了提高施工過程中的安全性，施工團隊應該以較快的進度進行施工，使項目盡快投入正常運營。為了縮短工期，保證施工質(zhì)量和提高施工安全性，大多數(shù)項目施工時會采用平行施工的方法，也就是在同一個施工段開展多項施工作業(yè)，這種施工方法雖然可以明顯提高施工效率，但是會受到施工場地面積、各工序復雜性較強等的約束，不僅如此，平行施工時還會遇到其他問題，比如暗挖隧道施工需要反復轉(zhuǎn)換斷面，如果工作人員施工數(shù)據(jù)計算不夠精準，很容易出現(xiàn)斷面跨度過大的問題，使得最終的施工質(zhì)量達不到設計要求。

2.4 防水材料應用不合理

隧道的滲、漏水問題也是暗挖隧道施工時經(jīng)常出現(xiàn)的問題，這類問題的發(fā)生往往會給隧道的穩(wěn)定性帶來巨大的影響。導致隧道滲水、漏水的原因主要有兩個：（1）防水材料的安裝缺乏規(guī)范性，比如防水材料焊接不到位、防水板搭接長度不合格、止水鋼板焊接質(zhì)量差、止水鋼板存在漏焊現(xiàn)象等。（2）施工時沒有保護好已經(jīng)完成施工的防水工程，比如防水板被外漏的鋼管或者鋼筋穿透、熱熔墊片的數(shù)量不合格、基面清潔不夠徹底、止水帶扭結(jié)、翻滾等導致的防水帶失效。

2.5 周邊建筑物的影響

暗挖地鐵隧道的時候為了防止給周圍的居民帶來過大的影響，需要采取保護性措施對周圍的建筑物進行保護。保護性措施的實施給實際施工增添了一定的難度，設計人員要綜合考慮保護性措施和調(diào)整施工方案，提高施工方案的科學性和合理性。為了達到這個目的，正式施工前設計人員就要全面的對施工場地進行勘查，制定多套施工方案，經(jīng)過業(yè)主方、施工方、設計方、監(jiān)理方的多方討論決定最合適的施工方案[2]。

3 隧道暗挖施工技術(shù)

3.1 施工順序

應用礦山法對暗挖區(qū)間進行施工，暗挖隧道施工的流程為：大管棚施工：在正式施工前，在橫道和正線連接的位置搭設一圈大管棚。超前小導管施工：按照設計圖紙在隧道拱部的位置設置超前小導管，完成超前支護。對大管棚及超前小導管的施工質(zhì)量進行檢查，合格后破除洞門，按要求架設格柵完成初襯支護。土方開挖：應用CRD法配合CD法對暗挖區(qū)間進行開挖施工，施工人員應注意，在正式開挖前需做好地質(zhì)勘測，并嚴格按具體的施工方法進行支護。網(wǎng)片及鋼架施工：完成開挖施工后及時安裝格柵鋼架。檢查格柵鋼架安裝質(zhì)量，驗收合格后噴射混凝土，混凝土的噴射應自下而上逐層進行。暗挖隧道貫通后及時進行隧道二襯結(jié)構(gòu)的施工。一般來說，二襯施工進行時需要拆除臨時結(jié)構(gòu)，為了保證施工安全應加強監(jiān)測，避免安全事故的發(fā)生，同時為后續(xù)的施工提供準確的依據(jù)。

3.2 隧道斷面工法轉(zhuǎn)換施工

暗挖隧道施工中，因為隧道功能需求不一樣，所以斷面轉(zhuǎn)換形式也是多樣的，比如CD法轉(zhuǎn)換臺階法、大斷面轉(zhuǎn)換小斷面以及CD法轉(zhuǎn)換雙側(cè)壁導坑法等，其中雙側(cè)壁導坑法是最為重要的一種轉(zhuǎn)換CD法。針對不同斷面之間轉(zhuǎn)變隧道施工方法時，可以設置漸變擴大段完成具體的轉(zhuǎn)換。處理施工界面時重點關(guān)注過渡區(qū)域的處理，嚴格把控，避免出現(xiàn)交接失誤和導致嚴重的質(zhì)量問題。

3.3 二襯鋼筋施工

二襯鋼筋綁扎施工質(zhì)量也會對整個地鐵項目的施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，繼而影響地鐵項目后期運行的安全性。綁扎二襯鋼筋時首先徹底清理基面，鋪設防水卷材、綁扎內(nèi)層和外層鋼筋以及綁扎勾筋、設置混凝土墊塊，驗收鋼筋綁扎質(zhì)量。綁扎前設置鋼筋位置線，保證綁扎后的鋼筋在正確的位置上，設置環(huán)向定位鋼筋便于精準確定鋼筋數(shù)量，避免偷工減料問題的發(fā)生。嚴格按設計長度安裝勾筋，嚴禁隨意勾拉內(nèi)外層鋼筋，因為勾筋的主要作用是控制內(nèi)外層鋼筋排距，如果勾筋設計不合理，內(nèi)外層鋼筋的排距將不能得到精準控制。對綁扎完成的鋼筋進行驗收，保證其足夠穩(wěn)固、牢靠、不存在偏斜或者移位的情況，在混凝土澆筑施工時配置專人負責值班，隨時檢查拱鋼筋的位置情況，一旦發(fā)生偏移立即進行修復。

3.4 隧道平行旁穿管線

隧道開挖施工時，為了及時掌握第一手的數(shù)據(jù)和資料，控制掌子面的超前探測深度始終為3～5m，根據(jù)具體的勘探數(shù)據(jù)調(diào)整施工參數(shù)。嚴格按具體的工序要求進行施工，并且堅持先護后挖的開挖原則。應用注漿加固措施對管線前后5m范圍內(nèi)進行加固處理，注漿漿液為純水泥漿液，如果管線存在滲漏水的問題，可以將注漿液體調(diào)整為水泥水玻璃漿液，根據(jù)項目實際情況確定漿液的配合比以及注漿壓力。施工中如果遇到地質(zhì)條件較差的地層，或者經(jīng)歷過工序轉(zhuǎn)換和長時間停工等問題，為了提高工作面的穩(wěn)定性應及時噴射混凝土和封閉掌子面。為了提高初支背后的密實性，將沉降控制在合理范圍內(nèi)，及時進行初支背后注漿，觀察沉降，如果沉降問題沒有得到緩解應立即停工，及時分析沉降產(chǎn)生的原因，采取有效的措施加以解決后方可繼續(xù)開挖。加強測量監(jiān)控，重點檢測閥井以及管線接點，促進施工不斷向著信息化的方向發(fā)展。嚴格監(jiān)控施工管線的布設，針對不同的管線建立管理基準值，通過測量及時掌握管線變形狀況，調(diào)整后續(xù)的施工過程，對二次補注漿做好準備。加強對地面沉降的監(jiān)測，特別是在鋪設對沉降敏感的管線時，需要采用布點監(jiān)測的方法對地面沉降進行監(jiān)測，仔細分析施工過程可能對管線造成的影響，根據(jù)實際情況調(diào)整觀測頻率，旨在為后續(xù)施工提供更加可靠的數(shù)據(jù)支撐。仔細分析地面沉降的原因，合理預測沉降量，邀請管理部門摸清沿線道路的具體用途、鋪設走向、埋深程度以及構(gòu)造形式等，應用信息化施工的方法，制定合理的施工方案保護好周圍的管線，保證管線可以正常的使用。除此之外，在整個施工過程中實時檢測洞內(nèi)的變形情況以及地表的變化情況，獲取和掌握具體的數(shù)據(jù)變化，一旦發(fā)生施工問題可以通過分析這些數(shù)據(jù)做出及時有效的應對和采取可靠的解決方案。

4 結(jié)語

地鐵項目中隧道施工是難點，稍有不慎很容易出現(xiàn)安全事故。本文從暗挖隧道的施工原則入手，分析了暗挖隧道施工常見的問題及原因，如初支超挖或者欠挖、初支鋼格柵連接問題等，進而對地鐵區(qū)間隧道暗挖施工技術(shù)進行了全面的探討，以保證地鐵工程的建設質(zhì)量[3]。