埋暗挖大跨地铁车站施工技术.doc

浅埋暗挖大跨地铁车站施工技术摘要：介绍沈阳地铁一号线青年大街站为保证工程施工安全,保护周边环境及临近建筑物,采用pba工法和crd工法及综合应用了多种施工技术进行施工,解决了很多技术难题,推动了浅埋暗挖法在城市地下工程应用与发展。关键词：浅埋暗挖法、pba工法、crd工法中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：1、工程概况青年大街站位于沈阳市沈河区，为一、二号线的十字交叉换乘车站，一号线车站沿十一纬路、大西路呈东西向布置，二号线车站沿青年大街站南北向布置。车站主体均为暗挖施工，一号车站采用pba工法和crd工法（中柱法）结合施工，pba工法为两层三跨三连拱结构，crd工法为单层三跨三连拱结构。二号线采用pba工法为两层两跨两连拱结构。一号线车站沿十一纬路、大西路呈东西向布置(长211m)，二号线车站沿青年大街站呈南北向布置(长141m)。二号线在上采用侧式站台、一号线在下采用岛式站台，车站设四个风道、四个出入口、七个疏散通道、四个换乘通道。车站结构平面图如图1所示：图1 青年大街站结构平面图2、pba工法施工技术该工法关键是边桩、中柱、纵梁体系及扣拱的形成，后续工作全部在桩柱梁体系及扣拱形成的空间构架下进行施工。由于边桩、中柱、纵梁施工全部为洞内作业,扣拱形成经过多道工序,解决好桩、柱、梁体系及扣拱形成过程中的力学转换及平衡,确保桩、柱、梁及扣拱体系施工质量,防止结构变形、失稳和破坏,避免出现地面及拱部的沉降超限和局部坍塌是贯穿pba工法的技术难点。结构剖面图如图2所示。图2 pba工法结构剖面图2.1 pba工法施工顺序为保证车站结构施工安全,车站结构必须尽快形成框架。首先施工8个导洞(上4下4),接着在导洞内施作承载结构和传力结构,包括边桩、底梁、钢管柱、顶梁等,然后由上至下逆筑车站结构,包括三跨顶拱的初期支护和二次衬砌、站厅层及站台层。具体施工流程如下:导洞开挖及支护边桩施工、柱孔开挖底梁施工钢管柱吊装及灌注混凝土桩、柱顶梁施工三跨顶拱初支及二衬扣拱站厅层施作站台层施工。第一步：自横通道进洞，施工导洞拱部超前小导管（进洞时并施工大管棚），并注浆加固地层，台阶法开挖导洞并施工初期支护(台阶长度不大于3米)，下导洞贯通后，开挖横向导洞。开挖导洞时，先开挖下导洞后开挖上导洞，先开挖边导洞后开挖中间导洞。见图3（a）。第二步：在导洞(a)(d)及横导洞内施工条基，在两边上下导洞内施工挖孔桩及桩顶冠梁（挖孔桩须跳孔施工，隔3挖1，导洞(a)(d)拱部开孔时仅凿除初支混凝土，格栅钢筋不切断)，并在中间导洞内施工上下导洞间钢管混凝土柱挖孔护筒。挖孔前在下导洞需要开挖孔的四周打设小导管，进行孔周预注浆加固土层。见图3（b）。第三步：在下导洞(b)(c)内施工底板梁防水层及底板梁后，施工钢管混凝土柱(柱挖孔护筒与钢管混凝土柱间空隙用砂填实)，然后在导洞(2)(3)内施工顶拱梁防水层及顶纵梁，并在顶纵梁中预埋钢拉杆。见图3（c）。第四步：施工洞室、及拱顶超前小导管（进洞时并施工大管棚），并注浆加固地层。台阶法开挖导洞、及土体（导洞先行，与导洞、前后错开不小于6米，且导洞、同步向前开挖，施工过程中不得拆除导洞中隔壁），施工顶拱初期支护，开挖步距同格栅间距，并加强监控量测。见图3（d）。第五步：导洞、及贯通后，由车站端头向横通道方向后退，沿车站纵向分段（每段不大于一个柱跨）凿除小导洞（1）（2）（3）（4）部分初期支护结构，施工顶拱防水层及结构二衬，并及时施工钢拉杆。施工过程中加强监控量测。见图3（e）。第六步：顶拱二衬施工完成后，沿车站纵向分为若干个施工段（不大于两个柱跨）：在每个施工段分层开挖土体至中楼板下0.5米处（边开挖边施工桩间网喷混凝土及切割掉挖孔护筒），分段施工中楼板梁及中楼板，并施工侧墙防水层、保护层及侧墙。见图3（f）。第七步：分段（每段不大于两个柱跨）向下开挖土方至钢支撑处，并及时架设钢支撑。见图3（g）。第八步：沿车站纵向分为若干个施工段（不大于两个柱跨）：在每个施工段分层开挖土体至基底（边开挖边施工桩间网喷混凝土），施工底板防水层及底板,然后施工部分侧墙防水层及侧墙。见图3（h）。第九步：沿车站纵向分为若干个施工段（不大于两个柱跨）拆除钢支撑，在每个施工段内施工结构侧墙防水层及侧墙，完成车站主体结构施工。见图3（i）。第十步：施工车站结构内部构件，拆除钢拉杆，完成车站结构施工。见图3（j）。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)(j)图3 pba工法逆做施工顺序图2.2 pba工法施工要点（1）小导洞施工小导洞虽为临时支护结构，但在该阶段仍应努力控制工程施工对地层的扰动，以便为下阶段的作业创造条件，尤其需要采取适当措施，减小群洞效应。“控制导洞施工对地层的扰动、减少导洞施工阶段引起的地层沉降”是制定施工小导洞技术措施的主要出发点。先施工边桩小导洞，洞通后再施工中柱小导洞。中柱小导洞施工时，先施工下导洞并超前上导洞至少10.0 m，下导洞超前上导洞主要是避免下导洞开挖可能引致上导洞的过大变形。上部导洞的钢格栅通过扣拱格栅连接为整体，因此导洞施工阶段必须对导洞格栅精确定位，并详细记录其里程位置。加强地层改良a.在砂、卵石地段，不但进行超前小导洞注浆加固而且把注浆范围扩大到拱部的掌子面，以防止开挖面的坍塌，并控制来自隧道纵向的地层损失及支护前的、因为应力释放而产生的松弛变形。b.降水作业使底部孔隙率有所增大，为增大中柱底梁地基基础承载力、减少基底的压缩变形，对导洞底板进行注浆加固。导洞施工采用超短台阶，采用超短台阶的施工目的在于使支护结构尽快封闭，以减少上台阶即拱脚处的基础压缩变形并有效地控制地层的松驰变形。加强土层与支护结构间的回填注浆。土层与支护结构间不严格密贴是必然的，进行回填注浆处理可以有效地消除因土层与支护结构间存在着缝隙而产生的地层损失。回填注浆采用带有微膨胀性的水泥浆液。（2）洞内边桩施工导洞施工完成后，在底层小导洞内施工条基，条基预埋边桩钢筋笼钢筋。在狭小导洞内采用人工挖孔，现场绑扎桩钢筋笼，施工难度较大，需要注意以下方面。1）由于洞内操作空间小，地层变化大（有粉细砂、中粗砂、砂卵石等）特点和边桩设计要求，人工挖孔护壁要保证混凝土浇筑质量，防止安全事故的发生。2）钢筋笼长度由于受条件限制，采用现场配料，各节采用机械连接，以满足垂直度等精度要求，接头还必须按设计要求错开。3）边桩需要做好顶梁接头钢筋预留。4）边桩施工时需要破除桩位小导洞初支格栅处并施作加强梁。（3）钢管柱施工采用pba工法施工的车站，钢管混凝土柱是车站的核心承载结构之一，钢管混凝土柱的受力也随施工进展而不断变化。