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1、CRD工法在城市地铁车站施工中的应用.L.编辑。摘 要 以北京地铁十号线光华路站风道及主体侧洞施工为例,介绍浅埋暗挖CRD法的施工技术,探讨CRD法的施工关键和技术难点,并提出相应的解决措施。关键词 地铁风道 浅埋暗挖 CRD工法1引言随着地铁施工技术的不断进步,地下工程界不断创新,提出了许多法浅埋暗挖施工方法,其中“化整为零”的CRD工法就是很有代表性的一种工法,又名“交叉中隔壁工法”。该方法以地层预加固(处理)为前提,以锚、网喷支护为基础,充分发挥加固后的地层与初支体系共同受力,承受外部荷载,以监控量测手段指导施工,控制初支结构的拱顶沉降和收
2、敛,确保开挖洞室和地面建筑物的安全。与明挖法和盖筑法相比,浅埋暗挖CRD法的最大优点是避免了大量拆迁、改建工作,减少了对周围环境的粉尘污染和噪声影响。在城市中心地区,由于地面交通不允许长期中断,地面建筑物众多,地面施工场地狭小,不易改移,因此在地质条件允许情况下,将优先考虑采用浅埋暗挖法施工地铁车站。2工程概况北京地铁光华路车站站位于东三环路下、东三环路与规划商务中心街交叉口处,南北走向,车站总长169.2m、总宽度46.7m、中间洞宽14.4m、两侧洞宽10.81m,单侧站台宽度4.5m,线间距40m。结构型式为单跨三洞地下局部双层分离岛式车站
3、台车站(中间为双层结构,两侧站台为单层结构),三洞间以通道相连。车站设两个风道,均为单跨双层拱形结构,分别位于车站主体的南北两端。风道覆土8.0m,风道全长106.795m、标准断面开挖宽11.8m、高14.1m,风道初支结构厚350mm、二次衬砌厚500mm、中板厚400mm。侧洞(左右行车线路)覆土13.4m,全长147.2m,标准断面开挖宽10.81m,高9.44m,侧洞初支结构厚300mm、二次衬砌厚600mm。车站均采用复合式衬砌结构。该车站位于永定河冲积扇的轴部,地形起伏不大。地层由填土、粘性土、粉土、粉细砂、中粗砂、圆砾卵石及细中砂
4、等交互沉积而成。工程所涉及到的地下水类型:按地下水的赋存条件为第四纪松散岩类孔隙水,按水力性质又分为上层滞水、潜水和承压水。土层滞水和界面水丰富,施工区管线密布,局部管线渗漏水严重。车站风道,同主体侧洞以及出入口暗挖部分均采用浅埋暗挖CRD工法施工。3CRD法施工方法CRD工法遵循“小分块、短台阶、多循环、快封闭”的施工原则,自上而下步步为营,分块成环,随挖随撑,及时做好初期支护。并待初期支护结构的拱顶沉降和收敛已经稳定后,自下而上拆除初期支护结构中的临时中隔壁墙及临时仰拱,再施做外包防水层,施作二次衬砌结构。表1为光华路地铁车站风道CRD法施工
5、工序。4施工难点及特点(1)围岩自稳能力极差,开挖后易产生坍方,施工中应加强加固措施。(2)结构位于含水粉细砂、中粗砂及圆卵砾石层中,开挖时必须做好降水后残存水的止水和砂层固结处理,以防漏水、防流砂、防坍塌、防底部涌水。 (3)地面(东三环)交通繁忙,结构上方或附近有管径较大的雨污水管等线,漏水存水状况严重,确认了二级风险点两处。施工过程中存在塌方、片落、透水现象和施工不安全状况等较为严重。因此,在施工中需要对初支结构加强监控量测,严格控制初支结构的沉降和收敛、严格控制地表沉降,以确保道路的畅通和管线的安全。(4)必须解决好风道初期支护形成过程
6、中的受力体系转换带来的影响,防止地面及拱部的过量沉降是贯穿整个施工过程中的技术难点。5施工关键措施5.1严格控制地表沉降(1)土体预加固在土体开挖过程中,采用超前小导管注浆方法进行土体预加固。超前小导管为Ф32·δ=3.25mm钢管,布设在拱部130°范围内,环向间距300mm,长度2.5m,外插角5~15°,每两榀施作一环。注浆小导管后端架在已经支好的钢格栅内,另一端深入地层。注浆后进行土体开挖。另外,在一些特殊部位,如东南风道过污水管(二级风险点)等,采用大管棚注浆超前加固方法,有效地控制了施工过程中地表的沉降,保证了施工安全。(2)初支背后
7、注浆为及时充填初支喷射混凝土与土层之间存在的空隙,第一层导洞(1号、3号)初支结构封闭后应及时进行初支背后注浆,以控制初支结构变形,控制地表沉降。初支背后注浆,应使用钢筋格栅安装时预先预埋的注浆钢管。第一层导洞(1号或3号)沿纵向每3m设1组注浆钢管,沿拱部横向均匀分布。在初支背后注浆,可以起到以下几点作用:①充填地层空隙,防止地表下沉。导洞土方开挖后,会引起周围地层松动,出现微小空隙;而且,在喷射混凝土与地层之间,特别是拱架背后不易喷到的地方必定存在空隙。由于这些空隙的存在,地层应力调整过程中,上层土体逐渐塌密,将引起地表沉降。若及时进行注浆,
8、将空隙填满,就阻止了土体位移,从而达到限制地表沉降的目的。②加强结构防水。隧道开挖后,引起地下水渗流场的改变,地下水向着开挖后的区域流动
