工艺库暗挖隧道进洞施工地铁工程.doc

暗挖隧道进洞施工一、暗挖隧道进洞技术概述暗挖隧道进洞技术主要运用在明挖车站与暗挖隧道或明挖隧道与暗挖隧道之间的过渡连接。一般情况下都是在明挖区间或车站二次衬砌完成后，破除围护结构，与暗挖区间连接，这种方法主要运用在工程地质条件较差，工期允许的工程中，其主要特点是安全性较高。而当工程地质条件较好，为节约工期和成本，在明挖区间或明挖车站为进行二次衬砌的条件下，可以通过注浆对洞口周围围岩进行改良加固，而后在洞口顶部施做加强梁，在精密的监控量测下，破除洞口围护结构，用台阶法或CRD法进入区间暗挖，其主要特点是技术要求高，但安全性比在二衬完成后进区间要低，但由于其经济效益高，现在已广泛地运用到现代地下工程中，并不断显示出其优越性。二：工程概况 2.1工程介绍北京地铁奥运支线是为配合2008年奥运会而修建的一条连接奥运场馆的地铁线，其工期必须得保证，而且对安全性，质量要求很高。奥体中心站奥林匹克公园站区间施工段总长729.3345m，全线路中线为直线，总长721.0m。原计划只在区间左右线正上方各设一个施工竖井，左线设置在K1+950处，右线设置在K1+980处。原计划安排工期已经十分紧张，在施工过程中奥奥区间和原计划相差很大，无法按奥运支线总体工期要求完工。奥运支线同时受建设总工期、和周边相关奥运工程制约，工期必须保证。为保证合同工期，根据现场施工实际情况，奥奥区间南端从车站进洞，车站明挖段施做一段结构底板后拆除第三层支撑，破除围护桩，进洞开挖隧道。2.2 工程地质概况由车站进入区间洞门口的地层为粉质粘土层，粉细砂层，属于级围岩，隧道可挖性为级，地基承载力为160300Kpa。2.3水文地质条件洞口已进入潜水，在开挖和进洞前已进行了降水，水位已位于结构底板下。2.4 区间结构设计隧道结构设计根据理论计算并结合工程类比，确定合理的断面尺寸。本区间衬砌类型采用马蹄形断面，复合式衬砌，初期支护采用喷射混凝土+格栅钢架措施，二次衬砌采用模筑钢筋混凝土，两次衬砌之间设柔性防水层。区间标准断面采用台阶法开挖，辅助工程措施采用超前小导管注浆和掌子面喷混凝土封闭等。2.5 车站结构形式车站基坑支护结构采用多支点排桩支护体系加基坑外降水方案，外围护结构采用钻孔灌注桩，内支撑系统采用钢支撑；钻孔灌注桩桩径800mm,桩间采用喷射混凝土封闭找平，桩顶设冠梁；内支撑采用钢支撑，第一道钢支撑设于冠梁处，其它钢支撑通过水平钢围檩制成在钻孔灌注桩上。三、奥体中心站奥林匹克公园站区间暗挖隧道进洞技术施工工艺车站北端底板结构衬砌已经完成，第三层支撑已经拆除，拆除后经监测围护桩没有变化，车站进洞施工前首先完成车站端头一段底板结构衬砌然后破除围护桩，分上下台阶进入隧道开挖。第二层支撑在隧道开挖线上方2.5m，拱顶上方不另加设洞口加强支撑。进洞施工工艺流程如下：加强梁梁上注浆小导管注浆挖除加强梁处桩间土施工加强梁凿除上台阶部分2根桩体网喷混凝土封闭掌子面超前小导管注浆加固上台阶进洞开挖支护破除下台阶部分2根桩体下台阶开挖支护。3.1洞顶加强梁 隧道洞口范围的共有6跟围护桩，围护桩直径800mm，间距1200mm，和隧道断面关系如下图所示。桩体凿除前在隧道拱部上方加设一道800*500的加强梁，连接桩体，承受桩间土压力。先在梁上方打设小导管注浆加固桩间、桩后土体，然后挖除梁范围的桩间土，凿开桩皮漏出主筋，在桩间绑扎加强梁钢筋并喷射C20混凝土形成钢筋混凝土横梁。加强梁形式见下图，在中间设置5空。加强梁主筋25、箍筋10150，主筋两端成L形，和两端的桩体钢筋焊接成整体，焊接长度25cm。加强梁做法示意图3.2破除围护桩为减少对车站基坑围护稳定的影响，开挖线范围内4根桩体不全破除，每个洞口中间凿除2根（3#、6#或17#、20#），中间两根（4#、5#或18#、19#）保留，在两侧各形成1.6m的进洞作业空间。破除时先破除上台阶部分桩体，超前小导管注浆加固后开挖支护上台阶隧道；待上台阶进入后再破除下台阶部分桩体，开挖下台阶隧道。围护桩使用风镐人工凿除，凿除时自上而下。凿除过程中掌子面根据土体稳定情况及时挂网喷射混凝土封闭，避免风镐震动引起土体坍落。凿除过程中已铺设防水层漏出的接茬要用木板等覆盖保护，避免混凝土块砸坏防水层或碎屑落入防水层和围护间缝隙和钢筋割除时焊渣烧坏防水层。周边接近已铺设防水层时手工凿除，严禁风镐直接对着防水层凿除，避免戳破防水层。凿除的混凝土人工装碴、龙门架或汽车吊由提升至地面指定地点。洞口桩凿除示意图3.3超前小导管注浆因在钻孔桩施工时洞口土体受过扰动，需在进洞前打设超前导管注浆加固。1）加强梁施工前在梁上方桩间打设一环小导管并注浆加固拱部土体，避免凿除时震落上部土体。每空小导管放射状打设，注意水平角度，保证分散布置。梁顶小导管打设示意图2）上台阶混凝土破除后网喷混凝土封闭掌子面，若土层不稳定则随凿随封闭。封闭后沿开挖线拱部打设小导管超前注浆。因两边需掏挖，导管放射状布置。开挖前小导管打设示意图导管采用32*3.25mm的无缝钢管，长2.5m，注水泥水玻璃双液浆，导管及注浆施工工艺见区间隧道开挖支护施工方案。北侧进洞里程前方2.2m有一条东西向污水管埋深2.5m，直径1.6m，为保证顺利通过，首先破除前调查管线现状，和土层含水情况。满足进洞的条件下，进洞开挖前第一环超前导管调整为3.5m（2.2+1.6/2+0.5，超过污水管外边0.5m），采用夯进方式打入土层，注浆加固后通过，严格控制施工沉降，避免破坏管线。3.4进洞支护加强措施凿除上台阶部分桩体并注浆加固后，人工开挖进洞，未凿除桩背后土从两边的工作面和中间桩间自上而下掏挖，开挖空间满足架立格栅后立即架立格栅，格栅紧靠围护桩架立，纵向连接筋和桩体钢筋焊接成整体。喷射混凝土施工下一循环。进洞头两榀密排设置。上台阶底脚格栅设I18a工字钢临时仰拱，设连接筋并喷射混凝土。临时仰拱在进洞前10m设置。上台阶进洞5m后下台阶即可凿除桩体，进洞开挖。开挖2m后形成隧道台阶法暗挖格局。区间初期支护成环后及时进行背后回填注浆。3.5洞口处理待车站端头墙和中板衬砌后将洞口范围剩余桩体凿除支立洞口2榀格栅并喷射混凝土封闭。 3.6监控量测结合本工程结构形式、地理位置等，基坑围护工程安全等级属二级。主要监测有地表沉降、地下水位、桩顶位移、桩体变形、桩内钢筋应力应变、支撑轴力、侧土压力，其中地下水位、桩体变形和支撑轴力是重中之重，由于前期施工中对部分测量员件没有预埋，仅只进行了地表沉降、地下水位、桩顶位移、桩体变形的监测，监控量测控制标准如下：监控量测控制标准表序号监测项目允许变形值1地表下沉30mm2桩顶位移30mm4桩体水平位移30mm依据规范、规程、设计文件等车站在4月15日开始施做加强梁，截止到4月30日安装第一榀格栅地表沉降累计为10.7mm,地下水位通过对降水仅水位的观测，其水位低于区间底板底标高4.25.3m,桩顶位移最大为K1+535. 651里程处N5桩，最大值为13.3mm,桩体位移对区间左右线中部N13号桩进行了监测，在4月27日5月3日期间变化最大，桩体位移最大位置为N13桩顶下7.5m处，最大位移为7.68mm,而在其后的监测中地面沉降、地下水位、桩顶位移、桩体变形基本趋于稳定，监测结果都在设计允许范围内。四、 奥体中心站奥林匹克公园站区间暗挖隧道进洞技术总结从安全性，经济性，时效性来讲