地鐵隧道大斷面施工技術(shù)

唐培明

中鐵二十局集團(tuán)一公司 江蘇 蘇州 215000

1 工程概況

永安區(qū)間渡線(xiàn)3斷面位于區(qū)間里程K21+344.641~K21+360.185，長(zhǎng)度15.544m，大斷面結(jié)構(gòu)尺寸為21.73m×8.655m，采用臺(tái)階法和導(dǎo)洞法施工。

2 施工方法

渡線(xiàn)3斷面施工包括橫通道施工、二次初期支護(hù)施工和二次襯砌施工。待兩線(xiàn)挑高段施工完封端墻以后，開(kāi)始進(jìn)行橫通道的施工，橫通道施工步序詳見(jiàn)圖1；待區(qū)間初支開(kāi)挖完成后，分段施作渡線(xiàn)3斷面兩線(xiàn)范圍內(nèi)二次襯砌，然后進(jìn)行橫通道內(nèi)二次初期支護(hù)施工，分段破除橫通道中隔墻，按順序依次施作剩余部分二次襯砌，渡線(xiàn)3施工步序見(jiàn)圖2。

圖1 渡線(xiàn)3橫通道施工步序圖

圖2 渡線(xiàn)3施工步序圖

3 施工技術(shù)難點(diǎn)

結(jié)構(gòu)扁平，結(jié)構(gòu)受力不均勻，隧道開(kāi)挖在施工過(guò)程中不能一次成形，需要分塊分段開(kāi)挖，應(yīng)力分布復(fù)雜，結(jié)構(gòu)受力力的轉(zhuǎn)化困難復(fù)雜，結(jié)構(gòu)及圍巖穩(wěn)定性較差，給暗挖隧道施工過(guò)程造成施工風(fēng)險(xiǎn)。

4 暗挖大斷面施工容易出現(xiàn)的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

暗挖大斷面隧道施工容易出現(xiàn)問(wèn)題的部位主要是在隧道拱頂、臨時(shí)拱腳、側(cè)墻及中墻墻腳，在施工中要控制以下幾方面：

（1）切實(shí)做好開(kāi)挖過(guò)程中超前支護(hù)及預(yù)注漿加固，確保開(kāi)挖掌子面穩(wěn)定。

（2）開(kāi)挖過(guò)程中控制好每步開(kāi)挖步距，及時(shí)施作初期支護(hù)，盡早封閉成環(huán)，保證結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換及時(shí)。

（3）臺(tái)階開(kāi)挖過(guò)程中，及時(shí)打設(shè)鎖腳錨管和注漿，施工臨時(shí)仰拱并控制就好拱腳下沉。

（4）施工過(guò)程中全過(guò)程全方位不間斷進(jìn)行作業(yè)面及地表的監(jiān)控量測(cè)，實(shí)行動(dòng)態(tài)過(guò)程管理。

5 質(zhì)量控制措施

施工時(shí)成立了技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)攻關(guān)小組，由項(xiàng)目總工程師任組長(zhǎng)，挑選三名有施工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員在施工進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，并實(shí)行一票否決制。即當(dāng)一個(gè)工序檢驗(yàn)時(shí)，只要有一名技術(shù)人員認(rèn)為存在問(wèn)題，則該工序就不能通過(guò)檢驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)各個(gè)重點(diǎn)工序?qū)嵭腥膛哉局疲瑢?duì)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解決，只有問(wèn)題得到改正后方可向監(jiān)理進(jìn)行報(bào)檢，決不允許出現(xiàn)對(duì)一個(gè)分項(xiàng)工程多次報(bào)檢而未通過(guò)監(jiān)理認(rèn)可的現(xiàn)象，這樣做不但減少了因可能返工而引起的時(shí)間耽誤，而且大大加快了各工序間的銜接，確保了工程進(jìn)度和質(zhì)量。同時(shí)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和測(cè)量的管理力度，及時(shí)對(duì)各工序進(jìn)行試驗(yàn)和測(cè)量，從而有效的保證了工程質(zhì)量。

6 技術(shù)控制措施

土方暗挖作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)和安全技術(shù)措施規(guī)定的開(kāi)挖順序進(jìn)行施工。施工前應(yīng)首先檢查工作面是否處于安全狀態(tài)，并檢查支護(hù)是否牢固，如有松動(dòng)的石、土塊或裂縫應(yīng)先予以清除或支護(hù)。待作業(yè)工具安裝牢后才可以作業(yè)。

土方暗挖應(yīng)遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)、速反饋”的施工原則。

開(kāi)挖過(guò)程中，如出現(xiàn)整體裂縫或滑動(dòng)跡象時(shí)，應(yīng)立即停止施工，將人員、設(shè)備盡快撤離工作面，視開(kāi)裂或滑動(dòng)程度采取不同的應(yīng)急措施。

土方暗挖的循環(huán)控制在0.5m范圍內(nèi)，開(kāi)挖后及時(shí)噴素混凝土加以封閉，盡快形成拱圈，應(yīng)在安全受控的情況下，方可進(jìn)行下一循環(huán)的施工。

站在土堆上作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意土堆的穩(wěn)定，防止滑坍傷人。

土方暗挖作業(yè)面應(yīng)保持地面平整、無(wú)積水，洞壁兩側(cè)下邊緣應(yīng)設(shè)排水溝。

7 安全控制措施

堅(jiān)持以地質(zhì)為先導(dǎo)的原則，時(shí)刻掌握暗挖隧道的地質(zhì)情況，異常地質(zhì)要有特殊的超前支護(hù)和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)措施。

堅(jiān)持先護(hù)頂后開(kāi)挖的原則施工，采用超前小導(dǎo)管預(yù)注漿加固措施，在特殊地段采用大管棚施工。通過(guò)試驗(yàn)確定注漿的壓力、配合比、濃度、固結(jié)范圍，作到心中有數(shù)，保證注漿能夠達(dá)到預(yù)期的目的。

詳細(xì)檢查支護(hù)是否牢固，掌子面是否穩(wěn)定，如有松動(dòng)和裂紋，及時(shí)加固處理。

嚴(yán)格控制每循環(huán)進(jìn)尺，開(kāi)挖成形后及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，確保工序銜接，盡早施做仰拱封閉成環(huán)，以改善受力條件，對(duì)特殊地段縮小鋼格柵的間距，加強(qiáng)初期支護(hù)。

加強(qiáng)監(jiān)測(cè)：開(kāi)挖初期支護(hù)后，量測(cè)拱頂下沉及邊墻收斂、地面下沉與隆起、格柵鋼架內(nèi)力，及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)異常情況立即上報(bào)，并采取相應(yīng)防治措施。

進(jìn)洞深度大于洞徑5倍時(shí)，應(yīng)采取機(jī)械通風(fēng)措施，送風(fēng)能力應(yīng)滿(mǎn)足施工人員正常呼吸需要（每人每分鐘3m3），并能滿(mǎn)足沖淡、排除燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和爆破煙塵的需要

8 臨時(shí)支撐和仰拱的拆除長(zhǎng)度對(duì)地表沉降的影響

隧道二次襯砌采用從仰拱開(kāi)始先墻后拱模筑混凝土的施工方法。二次襯砌施工前，先確定破除臨時(shí)支撐及仰拱的長(zhǎng)度，確保安全快速有效的施工并拆除完畢，為后面的二次襯砌的施工創(chuàng)造出工作面。

9 結(jié)束語(yǔ)

將大斷面分塊分部位進(jìn)行施工。施工過(guò)程中嚴(yán)格遵循“短進(jìn)尺、早支護(hù)、勤量測(cè)、速反饋”的原則，保證結(jié)構(gòu)施工過(guò)程安全，成功解決了永安區(qū)間地鐵隧道的工期緊張、環(huán)境復(fù)雜、土體結(jié)構(gòu)擾動(dòng)大、地表及管線(xiàn)沉降控制等施工難題。施工過(guò)程中量測(cè)監(jiān)控信息的反饋及時(shí)，對(duì)循環(huán)進(jìn)尺、初期支護(hù)形式以及二次襯砌施工過(guò)程中均有具有很強(qiáng)的作業(yè)指導(dǎo)作用。對(duì)以后大斷面隧道施工尤其是城市地面條件有限和軟弱圍巖的地層施工具有很好的借鑒。