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1、试述浅埋暗挖大跨地铁车站施工技术应用 摘要：随着我国经济的发展，城市化进程不断加快，城市地铁历程不断增加，本文介绍北京地铁五号线崇文门车站为保证工程施工安全,保护周边环境及临近建筑物,采用“中洞法”和“柱洞法”及综合应用了多种施工技术进行修建,解决了很多技术难题,推动了“浅埋暗挖法”在大跨地铁车站施工工程应用与发展。关键词：浅埋暗挖法；管幕技术；柱洞法；CRD工法中图分类号：U231+.4文献标识码：A文章编号：1工程概况随着我国科学技术的不断进步，地铁车站的施工技术得到了前所未有的发展，某地铁五号线某车站为一座浅埋单拱大跨的暗挖车站,位于交叉路口地下,呈南北向。附
2、近地面重要建筑物密集,地下管线多,道路交通繁忙。地下构筑物主要有盖板河(其底板距车站双层断面顶部净距不足1.5m)和既有环线区间隧道(其底板与车站单层断面顶部净距为2.858m),由于临近既有构筑物施工,必须有可靠措施确保地下构筑物的正常使用和车站的施工安全。车站型式为“端进式”,岛式站台,车站总长度202.9m,总宽度24.2m,站台宽度14m。车站在下穿既有线段为单层结构,覆土厚度为13.5m。其余段为双层结构,覆土厚度为8m~9.3m。72地质条件车站位于某河冲洪积扇中部地带,地下水位高,地质条件差。场地地层由上至下依次为:人工堆积层、粉土填土层、粉土层、中粗砂
3、层、卵石圆砾层、粉细砂层、粉质粘土层、粘土层、细石中砂层交错层叠。上层滞水水位埋深为6.86m。主要为大气降水、绿地灌溉水垂直渗透和管沟渗漏补给。潜水水位埋深为11.63m~12.84m。受地层影响,潜水滞水丰富。承压水水位埋深为14.02m~15.94m。3车站施工方案地铁车站采用暗挖法施工,由于隧道跨度大、结构断面复杂、覆土浅、地层自稳能力差及处于地下水与承压水地层内,因此保证车站开挖支护过程中的结构稳定、控制降水达到污水施工、最大限度控制变形、保护临近建筑的安全等要求,其施工方案的选定为:车站北端下穿既有地铁环线段,采用的“柱洞法”施工,南段采用“中洞法”法施工
4、。A、柱洞法结合某站的施工经验,参考数值模拟分析的结论,充分考虑隧道施工对既有线隧道段影响,对施工工艺和工序进行优化,以减小地表沉降,保护既有线的安全与正常运营。在过既有线段采用“柱洞法”方案,施工分6个步骤进行,其顺序如图2所示。7①施作中洞U600超前管幕,共计14根。在超前管幕上设跟踪注浆管及变形测点,在管幕施工过程及施工完成后跟踪注浆。管幕施工完成后顺序开挖1、2、3、4号导洞(如图2-a)。图2柱洞法施工开挖顺序图②在a下导洞内施作地梁后,在上导洞内挖孔施作钢管柱、施作天梁,开挖上部导洞之间土体,施作中洞拱部二衬(如图2-b)。③施作侧洞上部U600超前管幕
5、,共计16根。对称开挖侧洞第一层土体,施作侧洞一层初支、临时仰拱及锁脚锚杆。开挖底部小导洞,小导洞底部注浆加固,小导洞开挖长度36m,贯穿既有线影响范围(如图2-c)。④施作小导洞内地梁,自完成的侧洞初支内开挖孔桩,施工钢筋砼柱。施作侧洞第一层成型初支范围内的拱部临时曲梁,曲梁宽度为每组3m,形成侧洞管幕支撑体系。对称开挖侧洞剩余土体,施作初支、仰拱,做好锁脚锚杆(如图2-d)。⑤破除下部小导洞初支结构,并用素混凝土填充与车站初支间的空隙。跳槽施工临时支柱及顶梁范围外侧洞的二次衬砌,待衬砌完成后,拆除临时支柱及顶曲梁,施工该范围内的侧洞二次衬砌(如图2-e)。⑥全断面
6、开挖中洞剩余部分土体,拆除临时结构,施工中洞底板二次衬砌,完成主体结构施工(如图2-f)。B、中洞法7车站南段采用“中洞法”施工,分4个步骤进行,其顺序如图3所示。图3中洞法施工程序图①中洞采用“CRD法”施工,双层断面分四层八部开挖(单层断面分三层六部开挖),每部之间用临时中隔壁及临时仰拱分割,如图3-a所示。②中洞二次衬砌施工顺序见图3-b。首先施工中洞条基及底板,然后施工钢管混凝土柱,再浇注中洞拱梁,最后施工车站中层板。浇注中洞二次衬砌时,临时仰拱应根据现场的实际情况尽可能少拆除,只要能满足钢管柱、中板和顶底梁施工空间即可,临时中隔壁拆除时应按施工流程从下至上逐
7、段进行。③车站中洞结构强度达到设计要求后,开始侧洞施工。两侧洞同步施工,依次从上至下分台阶进行,施工顺序见图3-c。侧洞初支开挖完成之后,由下而上施作侧洞二衬,施工顺序见图3-d。此时衬砌方案与支撑的拆除方案应考虑到结构的受力体系在转换过程中的安全。C、车站开挖、支护及二次衬砌施工措施①隧道开挖、支护过程严格按照浅埋暗挖法的理念进行。施工时严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”浅埋暗挖法十八字方针。每循环开挖进尺0.75m,拱部采用环形开挖留核心土法人工开挖。每部开挖分小台阶,各层台阶长度2m~3m。②初期支护采用钢格栅+连接筋+
