超浅埋弧形暗挖隧道施工技术研究

1、 超浅埋弧形暗挖隧道施工技术研究 摘要：本文以郑州市轨道交通2号线北环路站3号出入口暗挖施工为工程背景，采用弧形暗挖施工，有效避开了上方既有管线，节约成本。超浅埋深覆土施工（覆土深度3.75m，小于1倍洞径5.57m），先进行地面旋喷桩超前加固，再用crd法进行暗挖施工。二衬成形后为弧形进出通道，线型流畅、视觉美观，为郑州市民所称赞，可为类似工程提供参考借鉴。关键词：超浅埋 弧形暗挖施工1.工程概况北环路站为郑州市轨道交通2号线一期工程的一个中间站，车站位于花园路与徐寨路交叉口处，车站沿花园路方向平行设置，偏花园路东侧。3号出入口位于路口的东南象限，出入口穿越花园路向南在如家酒店位置出地面，其

2、中穿越花园路段受河南电视台通讯管廊、dn600给水、dn 325燃气以及dn900污水影响，设计采用超前小导管注浆加固后crd法开挖。3号出入口暗挖段位置示意图暗挖隧道标准段结构断面图2.施工方法与技术措施2.1初期支护施工初期支护施工遵循“先支护、后开挖”的原则，施工中坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”十八字方针，用监测信息指导施工。初期支护为超前小导管注浆+格栅钢架 +锁脚锚管+挂网喷浆+初衬背后钢花管注浆。首排密布超前小导管安装及注浆完成后，进行接口处洞门破除、土方法开挖及初期支护的施工。暗挖施工从车站主体与3号出入口接口处开始施工。3号出入口暗挖段开挖采用“crd”

3、法施工，开挖方式采用人工手持风镐进行土方开挖。2.2防水施工防水层在初支基面处理后、二衬钢筋安装之前施工。基层表面应平整、洁净、无疏松、空鼓、无裂缝，其平整度应满足d/l1/6。（d-初期支护基层相邻两凸面凹进去的深度，l-初期支护基层两凸面的距离）。对穿出基层的金属构件，如钢筋头、锚管头等构件切除并用砂浆抹平，不能切除的金属构件，必须采用喷混凝土或砂浆将其覆盖，其圆弧半径r大于200mm。基层面阴、阳角和棱角部位需用砂浆抹成圆弧，圆弧半径100mm。基层表面只允许少量偶见湿渍，不得有滴水、漏水、线流或泥沙流出。敷设前应进行彻底清理基层上的所有杂物。2.3二次衬砌施工初期支护施工完成后，通过对

4、监控量测数据分析，确定隧道拱顶沉降，净空收敛等变形稳定后，开始进行防水及二衬施工。为确保施工安全及混凝土灌注质量，防水及二次衬砌纵向分两段施工，每段长度约12m。混凝土采用商品混凝土，在灌注作业现场设置对讲机或有线电话等通讯设施，以利于和地面砼下料口值班人员联系，随时控制砼的用量。底板施工期间需保留中隔壁，混凝土浇筑应分层连续进行，采用人工插入式振动器振捣。用插入式振捣器振捣时要轻提轻放以免破坏防水层。底板浇筑完成后立即用麻袋片覆盖洒水养护，防水混凝土养护不少于14天。底板达到一定强度后，开始直墙施工，直墙施工期间需保留中隔壁及临时仰拱，待完成直墙钢筋、模板施工并验收合格后，进行直墙混凝土灌注

5、；直墙混凝土浇筑应按照分层、均匀、对称的方式进行浇筑，且每隔一块模板开设一个振捣口，边浇筑边振捣。直墙混凝土达到一定强度后，再进行拱顶施工，拱顶施工期间继续保留中隔壁及临时仰拱，待完成拱顶钢筋绑扎及模板安装并报验合格后，进行拱顶混凝土灌注，混凝土灌注自落高度不得大于2m，且浇筑顺序应严格按照拱顶模板上设置的灌注窗口顺序进行。灌注混凝土应连续进行，并在拱顶埋设补偿收缩注浆管，考虑到拱顶混凝土灌注难度较大，拱顶混凝土的灌注采用加强封堵板泵送剂压灌注混凝土施工工艺。2.4工程重、难点及对策2.4.1进洞挑高施工由于接口处站厅层主体结构已经施工完成，在进行车站主体结构施工过程中，已提前将3号出入口接口

6、处的结构环梁施做完毕。因此在由车站破口进入3号出入口暗挖施工时，面临着破口进洞挑高的施工情况，3号出入口暗挖段支护结构为拱顶直墙，开挖期间需挑高施工反掏破除门洞口上部围护桩，根据类似工程施工经验，采取措施如下：根据设计要求，对首排进洞小导管采取加长、密排布置，小导管l=4m，环向间距0.15m，水平倾角15，在完成超前加固后，进行洞门破除及开挖施工，进洞后拱顶缓慢挑高，并随开挖进尺进行支立临时拱架支护，待挑高至设计标高后对挑高段由里至外进行反掏开挖，并换临时拱架为设计钢格栅。2.4.2确保周边管线安全暗挖段隧道邻近通讯、给水、燃气、污水管线，环境保护要求高，同时工程区域地质复杂，软土层暗挖隧道

7、存在掌子面失稳风险，易造成周边管线破坏。如何做好管线保护工作是本工程重点。结合前期主体结构施工期间对周边管线的了解，采取措施如下：（1）建立健全应急预案体系，做好应急储备，积极响应。（2）加强及初期支护施工质量控制，通过超前支护、开挖进尺控制措施防止渗漏水及塌方事故发生，根据监测数据灵活调整现场顺序。（3）做好超前注浆监控、做好隧道变形监测、加强地面建筑物和道路观测和监测。严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的方针组织施工。（4）“监测是施工的眼睛”，施工全过程都必须在严密的监测下进行，以便及时发现问题及时处理，将事故制止在萌芽状态。监测项目一览表（5）施工期间，备好各种

8、应急物资，成立抢险应急分队，时常组织抢险演练，做到有备无患。一旦发生险情时便可以做到“发现早，反应快，处理及时”，把损失降低到最小。2.4.3确保二次衬砌无渗漏暗挖出入口防水要求高，由于本暗挖隧道埋深很浅，且周边存在通讯、给水、燃气、污水等管线，因此防水是本工程施工控制的难点、重点。施工过程中必须认真加以控制。3.质量控制要点3.1洞身土方开挖采用人工开挖，严禁超欠挖。开挖时采用小导管注浆加固地层，为了保证注浆质量，对注浆效果进行定时取样检测。3.2钢格栅加工与安装加工的钢格栅构件必须试拼，报请监理、业主、质监站等相关部门联合验收，待首件验收合格后进行批量生产。钢格栅安装应符合设计要求，连接螺

9、栓必须拧紧，数量符合设计要求，连接钢板密贴对正，钢格栅连接应圆顺。3.3钢格栅连接筋与钢筋网连接筋焊接采用单面焊，焊缝长度不小于10d，要求焊接质量符合规范要求，确保无漏焊、咬边等现象。连接筋纵向成一条直线，环向间距误差控制在3cm之内。钢筋网满铺，相邻钢筋网片搭接长度不小于15cm，并与钢格栅主筋点焊。3.4钢筋工程施工班组要严格按照设计图纸、技术交底和有关施工规范、操作规程进行施工。施工前要核对钢筋规格、形状、尺寸、数量是否符合设计要求。施工中要随时检查钢筋绑扎是否牢固，间距、排距、保护层厚度是否正确。绑扎完成后，班组长要按标准进行认真自检并填写工序质量自检表，合格后报质检员进行复检。质检

10、员检查合格后，上报监理进行检查验收。3.5模板工程在模板支立前质检员要对钢筋安装的位置、数量、保护层厚度、模内清理是否干净等项目进行复查。模板支立前需对模板表面进行仔细清理、修整，并涂刷脱模剂。模板支立过程中要严格控制结构尺寸、垂直度、模板相邻高差、轴线位置。做到不清理的模板不安装，不修整的模板不安装，不涂刷脱模剂的模板不安装。模板安装完成后要检查模板安装的轴线、高程、垂直度、支撑牢固情况是否按技术交底施工、模内清理情况，确认合格后报质检员验收，待质检员验收合格后报请监理验收，验收合格后方可进行下道工序施工。参考文献：1曹成勇,施成华,彭立敏,等.下穿高速公路的浅埋大跨隧道开挖力学行为分析j.现代隧道技术,2017,(5).122-129,154.2张成平,张顶立,