浅埋暗挖地铁车站高大洞室全断面开挖工工法.docVIP

浅埋暗挖地铁车站高大洞室全断面开挖施工工法 编制单位：中建国际建设有限公司 主要执笔人：李国强、张进联、邓明胜、常学峰、于德水 1.前言 近几年，国内城市轨道交通建设蓬勃发展，浅埋暗挖车站的结构型式日趋科学合理，工程造价不断降低，结构使用功能与施工的安全度也不断提高。由于城市地铁车站浅埋暗挖洞桩法施工技术具有安全性较高、结构使用功能较好等诸多特点，而成为暗挖车站的首选技术。但是由于工程地质、水文地质、周边环境的影响，特别是车站主体结构群洞效应大多较为明显、工程成本和施工成本较高等特点，目前，城市地铁车站浅埋暗挖洞桩法施工技术的表现型式也多种多样，科学性和实用性尚未得到充分展现，高大断面洞室的开挖一直延续着多洞室开挖的理念。 我司结合当前地铁车站设计与施工的特点，经技术创新，研究开发了浅埋暗挖地铁车站高大洞室全断面开挖施工工法，不仅解决了钢支撑在地下洞室内的机械化吊装运输，而且实现了钢支撑技术与洞桩法施工技术在浅埋暗挖地铁车站工程中的首次组合应用，实现了高大断面洞室全断面开挖，给浅埋暗挖高大断面洞室“整体逆作、局部顺作”技术赋予了新的内涵。本工法施工工艺简捷，施工方法新颖，施工安全快速，在城市地铁建设中有着广阔的应用前景。 2.工法特点 ① 高大断面中洞与左右两侧洞近距离且平行，立体交叉平行作业，施工组织科学合理，结构和围岩变形、地面沉降能够得到较好的控制，降低了施工安全风险。 ② 高大断面中洞结构“整体顺作、局部逆作”。即先施工中洞拱部初支结构，施作拱部二衬结构；再进行中洞下部土方开挖与钢支撑安装，再从下往上施作中洞下部二衬结构（含中板结构）与钢支撑拆除，最后施作“后浇带”。 ③ 中洞拱部中段大台阶一次开挖，中洞拱部中段与两侧模筑初支结构的连接规范、快速。施工工艺简捷，施工更为安全、快速，施工作业环境得到了较大程度地改善，工程造价和施工成本得到了较大程度的降低。 ④ “单轨移动天车（电葫芦）”系统的设计应用，从根本上解决了钢支撑、腰梁钢构件的洞内运输吊装，解决了钢支撑技术与洞桩法技术组合应用难题。 ⑤ 中洞钢支撑技术与洞桩法技术的首次组合应用，实现了中洞下部结构“纵向分台阶、横向中部拉槽”全断面一次开挖。 3.适用范围 本工法适用于浅埋暗挖法施工的各类软弱地层（如砂层、粉粘土层）工程条件下，城市地铁车站高大断面洞室的设计与施工。 4.工艺原理 本工法仍然遵循浅埋暗挖施工技术的“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十六字方针。本工法的工艺原理以及主要施工技术，如下： 4.1 对高大断面中洞结构，采取“整体逆作、局部顺作”，即先施作拱部结构，再施作下部结构；拱部结构和下部结构，均按正常的从下向上的施工顺序施工。 ① 在大跨洞室拱部施作大管棚，控制和防止大洞室拱部开挖过程中拱部围岩的坍塌。 ② 大跨洞室拱部初支结构，两边拱在施工小导洞内模筑完成，拱部中段采用大台阶一次开挖、钢格栅一次架设、砼一次喷射完成。 ③ 采用洞内围护桩，作为大跨洞室下部结构的围护结构，实现对下部围岩的支挡防护；同时，通过桩顶冠梁，承担拱部围岩、拱部初支结构与二衬结构的自身荷载和施工动载，以及地面传递的竖向荷载，并承担部分施工中由围岩变形而产生的横向荷载。 ④ 对洞内围护桩设置钢支撑，以完善高大断面洞室（下部结构）围护结构体系；“单轨移动天车”系统的设计应用，较好地解决了钢支撑和腰梁等较大钢构件的洞内吊装运输，为大跨洞室下部结构全断面一次开挖提供了可能。 4.2 其他工艺原理与创新技术 ① 对中侧洞间土体注浆预加固，提高近距离较大洞室之间未开挖土体的稳定性，有效地控制和减少了各洞室开挖过程中的变形。 ② 后压浆技术以及反循环钻机的现场改制，不仅较大程度（30%）缩短了桩长，而且实现了洞内围护桩的机械成孔。 ③ 满堂脚手架+木模架+定型建筑钢模组合模架体系，施作各类断面二衬结构安全快速灵活，有利于组织施工流水。 5.施工工艺流程及工艺要点 5.1 施工工艺流程 车站主体工程的中洞结构，为暗挖双层单洞结构，其技术含量较高，施工难度大，施工风险大，是车站结构的核心，是车站主体结构施工管理的重点。高大断面中洞结构的施工步序，采取“整体逆作、局部顺作”。  图5-1 施工工艺流程图 5.2 施工工艺要点 本工法钢支撑技术在浅埋暗挖地铁车站结构设计和施工中应用，并实现了与洞桩法技术 的首次组合应用。同时，较好地应用了“桩端后压浆技术”，并对反循环钻机进行现场改装，实现了洞内灌注桩机械成孔；采用“导线定向、一次性跟管钻进”技术，较好地完成了110m超长大管棚施工；创新并较好地完成了中洞拱部中段大台阶全断面一次开挖；在注浆加固中侧洞间土体的条件下，采用“单轨移动天车”的创新技术，实现了高大断面中洞下部结构