浅埋暗挖技术在北京地铁十四号线菜户营车站施工中的应用.doc

浅埋暗挖技术在北京地铁十四号线菜户营车站施工中的应用摘要 随着城市建设规模的逐步扩大，日趋复杂的施工环境对地铁施工提出了更高效、更安全、更便捷的要求。北京地铁浅埋暗挖技术在穿越既有线、桥梁、建（构）筑物、地下管线等复杂环境条件下，突显其自身工艺的优势。文章结合北京地铁十四号线菜户营车站工程的建设，浅谈浅埋暗挖技术的应用。关键词 浅埋暗挖法；超前支护；监控量测浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法，其优势在于对地面建筑物、道路和地下管线影响不大，拆迁占地少，不扰民，不污染城市环境。1 工程概况北京地铁十四号线菜户营车站位于北京市丽泽路菜户营桥西南侧、京九铁路西侧、嘉年华会商务会馆东侧、金兴苑和金泰苑小区北侧绿地内，沿东西向布置。车站总长度为202.8 m，车站从西端至东端共分为三段：两端均为明挖基坑三层段；连接东、西明挖基坑部分为暗挖双层段，车站暗挖段为双层三跨暗挖结构，采用洞桩法施工，暗挖部分施工总长58.0 m、宽21.1 m、高14.55 m，底板埋深约22.705 m，顶板覆土约为8.36 m。车站暗挖部分现有一所公共卫生间及化肥池，该化粪池为周边小区及商户公用设施；地层内有污水管、雨水管等管线，施工环境复杂。2 施工方案1）暗挖施工原则。依照设计图纸，按照“管超前、严注浆、短进尺、快封闭、强支护、勤量测”的施工要求，结合菜户营车站的特点进行主体结构初衬施工。2）施工工序。平面施工顺序：第一步：待明挖段结构达到设计强度后，由西向东施作暗挖段下导洞，并在下导洞打设锚杆；第二步：由西向东施作暗挖段上导洞；第三步：待初期支护达到设计强度后，在下导洞内施作柱下和桩下条基，然后在上导洞内施作挖孔桩和钢管柱，并施作顶纵梁和桩顶冠梁。导洞的开挖，先开挖下导洞，然后开挖上导洞；上、下导洞开挖中，先开挖侧导洞后开挖中间导洞。下导洞内条基、底纵梁浇筑完成后，方可由上导洞下钢管柱和钢筋笼。然后进行桩顶冠梁和顶纵梁的浇筑。拱部台阶法开挖，初期支护的施作方向同上导洞开挖方向一致。结构拱部初期支护完成后进行顶拱二衬的浇筑。剖面施工顺序：第一步：超前导管（管棚）预注浆加固地层，开挖导洞并施作初期支护，上层导洞初支格栅上预留初衬扣拱连接条件，便于后段的初支扣拱钢筋连接。导洞施作时遵循由下导洞至上导洞开挖和由边导洞至中导洞开挖的原则；第二步：进行下导洞内锚杆打设，打设锚杆时锚头预留锚固钢筋，埋入边桩下条基；第三步：在中导洞内施作底梁下防水层，后退式施作边桩下条形基础，中间立柱下底纵梁，施作边桩，冠梁，回填边桩与导洞间的c20混凝土，施作中柱土孔；第四步：施工钢管柱及顶纵梁，预留钢筋接头，并采取有效措施对钢管柱进行支护定位；第五步：施作防水层，回填上导洞。打设32小导管进行超前预注浆，改良地层条件，开挖中、边跨拱顶部土体，针对扣拱进行初期支护；第六步：拆除导洞边墙（采取跳槽逐段后退方式），施作防水层，立模浇筑结构拱部；第七步：待拱顶混凝土达到设计强度后，向下进行土方开挖，至站厅底板；施作防水层，施作站厅底板、纵梁、结构侧墙；第八步：向下进行土方开挖至底板；使用c20混凝土施作底板垫层、防水层、底板、内衬墙；第九步：施工内部结构。暗挖部分下穿公共卫生间及化粪池施工：暗挖部分拱顶上方有一级环境风险源公共卫生间及化粪池拱（顶距化粪池底为6.2 m），化粪池和污水管线存在渗漏水现象，在施工区上方地层内形成水囊，土体稳定性差，地层多为砂卵石，渗透性很强，土方开挖时易导致塌方。为保证车站暗挖段施工安全，保证暗挖无水作业，以及车站主体工期。采取如下措施：在暗挖下穿公共卫生间及化粪池时，对其前后5 m范围内拱部采用322 m双排小导管超前注浆，环向间距加密为300 mm，每榀打设，打设角度为15、30间隔打设（注浆加固小导管的打设以不扰动地层为原则）；在施工工程中，超前探挖，探孔长度为5 m，每2 m探挖1次，探孔位于掌子面核心土上0.5 m；初支施工完毕后及时对初支背后进行回填注浆。小导洞与明挖车站封端墙位置关系图3 暗挖部监测情况分析针对菜户营车站暗挖部分结构的特殊性及高风险的公共卫生间及化肥池，施工过程中对隧道内部、周边建（构）筑物、地下管线、地表等进行了监测。监测数据显示，开挖面拱顶上方地表沉降最大值-18.2 mm，隧道拱顶沉降最大值-15.1 mm。巡视中发现隧道上方化粪池及其附属污水管线存在少量渗漏，化粪池附属管线沉降量较大，最大沉降速率达-2.31 mm/d，后经过污水管线进行针对性的注浆保护，并加强小刀光超前注浆，污水管线沉降速率明显减缓，平均速率为-0.31 mm/d。隧道断面各个小导洞采用台阶法分层、分布开挖，水平收敛最大值为-3.0 mm。日常监测数据分析显示，隧道开挖过程中，下层边导洞、下层中导洞、上层边导洞、上层中导洞在总开挖沉降量中分别站到了4%、39%、28%、17%左右。道路、地表沉降趋势在掌子面通过封闭成环后15天左右趋近于稳定状态。4 结束语菜户营车站暗挖部分采用洞桩法施工，各个小导洞采用台阶法开挖，有效的控制了总体沉降量，保障了工程自身及周边环境安全。结合日常监测信息和工程自身施工情况分析，在菜户营车站明挖基坑间利用浅埋暗挖进行连接施工，并采用洞桩法将开挖大断面分为小导洞开挖，有效的降低了施工过程中的不安全因素，积累