地铁暗挖施工技术T36

地铁暗挖施工技术一、浅埋暗挖法基本知识二、暗挖施工流程三、施工质量控制要点四、施工照片目录一、浅埋暗挖法基本知识（一）浅埋暗挖的定义：在上覆岩土体厚度与隧道洞径（跨度）之比较小的浅埋条件下的软弱围岩中，以加固和处理软弱地层为前提，以控制地表变形为重点，以格栅和喷锚作为初期支护结构，沿用“新奥法”的基本原理，按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护，早封闭、勤量测”十八字方针进行各种类型地下洞室暗挖设计和施工，称之为地下工程浅埋暗挖技术。采用先柔后刚复合式衬砌新型支护结构体系，初期支护按承担全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备；初期支护和二次称砌共同承担特殊荷载。一、浅埋暗挖法（二）浅埋暗挖法特点：1、为有效控制地表变形，结合围岩水文地质和工程地质条件，常采用超前小导管注浆、大管棚、降水阻水等其他配套技术，以提前加固和处理软弱地层，改善作业条件。2、浅埋暗挖法中包括了马头门开挖、断面变化地段开挖、受力转换等诸多关键技术。3、浅埋暗挖工法的选择是浅埋暗挖法的关键，应做到因地制宜、科学论证、合理选择。常用的单跨隧道浅埋暗挖工法包括台阶法、CD法、CRD法、PBA法、双侧壁导坑法等。（三）浅埋暗挖台阶法台阶长度的选择台阶法是最基本、运用最广泛的浅埋暗挖施工方法，并且是实现其他施工方法的重要手段。当开挖断面较高时可设置多台阶进行施工，每层台阶的高度通常为3.5m～4.5m，或以作业人员站立和方便操作而确定台阶高度。台阶长度一般根据地质条件、作业条件、施工机具并保证施工安全的前提下综合确定。按台阶长度的不同，有长台阶、中台阶、短台阶和微台阶四种。1、长台阶（台阶长度>5倍隧道宽度）：长台阶有利于掌子面稳定。但施工干扰大，施工功效低；施工设备及材料需放置在上台阶，上台阶出渣困难；不能及时封闭成环，有时需要增设临时仰拱。一般情况下不宜采用。2、中台阶（台阶长度=1.5～5倍隧道宽度）：中台阶特点介于长台阶和短台阶之间。由于台阶有一定长度，当初支背后注浆工作量较大时，可减少对上台阶的施工干扰。3、短台阶（台阶长度=1～1.5倍隧道宽度）：上台阶出渣方便，下半断面能在1～1.5倍隧道宽度附近及时封闭成环，利于保证围岩开挖后的稳定。这种台阶长度在城市地铁浅埋暗挖中被普遍采用。4、微台阶（台阶长度<1倍隧道宽度）：当开挖掌子面围岩稳定性好，且前方不存在危害掌子面稳定的地下水，在满足开挖下台阶时上台阶喷射混凝土强度已达到设计要求的情况下，可选择这种台阶长度，一般台阶长度为3～4m。这种台阶长度便于使用机械开挖上下台阶的渣土，提高施工速度。（四）超前小导管注浆加固的机理超前小导管注浆的基本原理是在工作面周边向前方按一定角度将小导管打入地层中，借助注浆泵的压力，使浆液通过小导管渗透，扩散到地层空隙或裂隙中，以改善土体物理及力学性能，既可止水又可在工作面前方形成一个比较稳定的地层自承拱，同时管体又可起到超前锚杆的作用，达到增加地层的自稳时间、提高开挖面上方地层的自稳能力、限制地层松弛变形的目的。（五）小导管注浆加固的机理可以归纳为两种1、渗入性注浆。对于具有一定孔隙或裂隙受扰动或破坏的围岩，在注浆压力的作用下，浆液克服流动的阻力，渗入围岩的孔隙或裂隙中，达到加固地层的目的。2、劈裂、压密注浆。对于致密的土质地层，在较高浆液压力的作用下，裂隙被挤开，浆液得以渗入，浆液在围岩中呈以导管为主干的树枝状分布，形成脉状水泥浆脉，起到对围岩的固结作用。（六）超前小导管注浆加固一般适用地层小导管适用于处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石地层。小导管注浆施工只是对开挖掌子面局部土层进行加固，开挖土层不宜长时间暴露，应坚持先加固后开挖的原则。同时小导管注浆也可用于各种临时性的地层加固。目前通常采用的注浆材料有三类：1、单液水泥浆，适用于粗砂及砂砾（卵）石地层；固结时间一般为8小时。2、水泥—水玻璃双液浆等化学浆液，适用于有水情况下中砂、粉细砂地层；固结时间一般为4小时。3、改性水玻璃，适用于无水情况下的中砂、粉细砂地层。前期强度较高，后期强度低。超前小导管与与大管棚法间间区别小导管注浆加加固地层，是是通过沿隧道道开挖轮廓线线外纵向向前前倾斜安设注注浆管，并注注入浆液，达达到超前加固固围岩和止水水的目的，同同时小导管还还可起到超前前管棚预支护护作用，故又又称小管棚施施工。小导管管注浆施工工工艺简单，易易于操作，施施工安全，土土层加固见效效快，浆液损损失少，成本本低。大管棚法又称称管棚超前支支护法。大管管棚由钢管和和钢格栅拱架架组成，利用用钢格栅拱架架，沿着开挖挖轮廓线，以以较小的角度度，向开挖面面前方打入钢钢管，形成对对开挖面前方方围岩的预加加固。作为隧隧道施工的一一种辅助方法法，由于预埋埋超前管棚做做顶板及侧壁壁支撑．为后后续的隧道开开挖奠定了坚坚实的基础，，且施工快、、安全性高、、工期短，被被认为是隧道道施工中解决决冒项的最有有效、最合理理的施工方法法。（七）施工中影响早早封闭的一般般因素及管控措施施工中，影响响早封闭的因因素包括材料料物资和半成成品供应及时时性、作业人人员合理投入入及作业熟练练程度、掌子子面水文地质质和工程地质质条件、施工工作业质量、、工序验收等等。在管控中应重重点把握以下下几个环节：：1、督促现场做好材料物资资准备和报验验工作，对小小导管、钢格格栅制作等半半成品应先期期验收，并准准备就位。2、保证暗挖挖掌子面施工工人员投入，，减少工序耗耗时。3、如遇不良良地质条件，，应进行预先先处理，待围围岩加固改良良、降水及排排水达到设计计效果后，方方可允许进行行土方开挖等等后续施工。。4、要求作业队伍交接接紧密，保证工序良良好衔接。5、加强过程程巡视，随时时纠正不合格格事项，缩短短隐蔽工程验验收时间。（八）浅埋暗暗挖隧道的施施工监测一般般工作内容施工监测是地地铁暗挖隧道道施工的晴雨雨表，施工监监测项目一般般包括地表沉沉降、拱顶下下沉、隧道收收敛、地下管管线位移及地地下水位变化化等工作内容容。对于通过过上覆砂层地地段，施工监监测要适当加加大各类测点点的密度和量量测频率。对对施工难度大大的断面，还还要进行土体体水平位移、、深层土体沉沉降、隧道结结构受力等内内容的监测，，为浅埋暗挖挖法在该类地地层中的安全全施工提供技技术依据。（九）浅埋暗暗挖工程重要要部位和环节节1、竖井开挖；；2、马头门开挖挖；3、扩大段开挖挖；4、初支扣拱开开挖；5、穿越风险源源；6、大断面临时时支撑拆除7、深基坑开挖挖施工等。（十）地下结结构防水设计计原则及质量量控制要点地下结构的防防水设计应遵遵循“以防为为主、刚柔结结合、多道防防线、因地制制宜、综合治治理”原则。。地下结构防水水质量控制要要点：1、原材料及防防水辅料质量量；2、防水基面处处理施工质量量；3、防水施工细细部质量；4、防水混凝土土施工质量；；5、回填注浆、、施工缝注浆浆施工质量；；6、衬砌裂缝注注浆施工质量量等。（十一）浅埋埋暗挖施工一一般应配备应应急抢险物资资：结合工法的风风险特征，一一般应在作业业场地配备包包括但不限于于以下应急物物资：1、作业业面抢抢险物物资：：沙袋袋、编编织袋袋、网网片、、小导导管、、方木木、工工字钢钢、加加气砖砖等；；2、地面面交通通维护护物资资：警警戒线线、防防撞桶桶、隔隔离墩墩或锥锥筒、、导行行标志志牌、、围挡挡板、、应急急照明明灯；；3、事故故处理理其他他应急急物资资：抽抽水泵泵、其其他大大型设设备等等。二、暗暗挖施施工流流程超前小小导管管上半台台阶开开挖上半台台阶初初支二衬底底板下半台台阶开开挖下半台台阶初初支拱部衬衬砌台阶法法开挖挖流程程图CRD法开挖挖示意意；1234竖井开开挖至至第二二层横横通道道底板板处进进行临临时封封底第一、、二层层马头头门施施工及及开挖挖初支支施工工车站主主体上上层1、3部导导洞初初支施施工，，同时时竖井井开挖挖至第第5层层横通通道底底板处处临时时封底底车站主主体上上层2、4部导导洞初初支施施工及及1部部边导导洞内内降水水井施施工，，同时时第三三、四四、五五层横横通道道初支支开挖挖施工工竖井开开挖至至设计计标高高，进进行永永久封封底第六、、七层层横通通道初初支开开挖施施工车站主主体下下层导导洞1、3部初初支开开挖施施工车站主主体下下层导导洞2、4部及及小横横导洞洞初支支开挖挖施工工车站主主体结结构条条基施施工车站主主体边边桩及及底纵纵梁施施工车站边边桩及及中柱柱人工工挖孔孔桩施施工车站边边导洞洞内初初支扣扣拱回回填钢钢、管管柱安安装及及缝隙隙填砂砂、顶顶纵梁梁施工工车站上上层中中跨初初支扣扣拱施施工车站上上层边边跨初初支扣扣拱施施工车站上上层中中跨及及边跨跨二衬衬扣拱拱施工工及钢钢拉杆杆安装装车站地地下一一层土土方开开挖施施工车站地地下一一层底底板及及边墙墙二衬衬施工工车站地地下二二层土土方开开挖施施工车站地地下二二层底底板及及边墙墙二衬衬施工工车站地地下三三层土土方开开挖施施工车站地地下三三层底底板及及边墙墙二衬衬施工工车站站站台板板及内内部结结构施施工王府井井站PBA示意三、施施工质质量控控制要要点施工准准备超前导导管超前注注浆土方开开挖格栅安安装网片安安装及及连接接筋焊焊接砼喷射射下道施施工工工序1、施工工准备备：人人员、、机械械设备备到位位，格格栅、、导管管、网网片材材料准准备就就绪；；格栅栅首件件验收收完成成。2、土方方开挖挖：台台阶长长度、、核心心土、、超欠欠挖；；3、格栅栅架立立：水水平、、中线线、同同步、、垂直直、标标高；；连接接及网网片焊焊接质质量；；节点点板连连接质质量（（4颗螺栓栓均需需拧紧紧、帮帮焊））；4、网片片安装装及连连接筋筋：与与拱架架间焊焊接牢牢固，，搭接接至少少一个个网格格。5、布管管：超超前小小导管管、缩缩脚锚锚杆、、回填填注浆浆管布布置角角度、、数量量、孔孔深、、间距距等；；6、喷混混前：：拱脚脚清理理干净净无杂杂物；；各种种管用用棉布布封堵堵好；；量测测等预预埋件件是否否安置置到位位；喷喷混：：应分片片由下下而上上依次次进行行,并并先先喷钢钢格栅栅与壁壁面间间混凝凝土,然然后再再喷两两榀钢钢格栅栅之间间的混混凝土土；每次喷喷射厚厚度为为：边边墙70～l00mm，，拱部部50mm。。分层层喷射射混凝凝土时时，应应在前前一层层混凝凝土终终凝后后进行行下一一层混混凝土土喷射射，如如两次次喷射射间隔隔时间间过长长，再再次喷喷射前前，应应先清清洗喷喷层表表面。。7、注浆浆：主主要是是注重重浆液液配比比及注注浆压压力，，必须及及时跟进初支背背后补补偿注注浆，，尤其车车站导导洞等等，受到到临近近施工工影响响导致致结构构沉降降变位位，应应进行行再次次甚至至多次次的补补充背背后注注浆。。（一））暗挖挖初期期支护护施工工过程程质量量控制制要点点：1、土方方开挖挖：台台阶长长度、、核心心土、、超欠欠挖；；2、格栅栅架立立：水水平、、中线线、同同步、、垂直直、标标高；；连接接及网网片焊焊接质质量；；节点点板连连接质质量（（4颗螺栓栓均需需拧紧紧、帮帮焊））；3、布管管：超超前小小导管管、缩缩脚锚锚杆、、回填填注浆浆管布布置角角度、、数量量、孔孔深、、间距距等；；4、喷混混前：：拱脚脚清理理干净净无杂杂物；；各种种管用用棉布布封堵堵好；；量测测等预预埋件件是否否安置置到位位；5、喷混混：应分片片由下下而上上依次次进行行,并并先先喷钢钢格栅栅与壁壁面间间混凝凝土,然然后再再喷两两榀钢钢格栅栅之间间的混混凝土土；每次喷喷射厚厚度为为：边边墙70～l00mm，，拱部部50mm。。分层层喷射射混凝凝土时时，应应在前前一层层混凝凝土终终凝后后进行行下一一层混混凝土土喷射射，如如两次次喷射射间隔隔时间间过长长，再再次喷喷射前前，应应先清清洗喷喷层表表面。。（一）暗挖挖初期支护护施工过程程质量控制制要点：6、初支背后后回填注浆浆：必须及时跟进初支背后补补偿注浆，，尤其车站导导洞等，受到临近近施工影响响导致结构构沉降变位位，应进行行再次甚至至多次的补补充背后注注浆。（二）临时时支撑拆除除需注意事事项：二衬施工时时要正确选选择临时结结构的拆除除顺序及相相应工艺，，需要采用用监测手段段进行有效效监控。不不应采用通通长拆除通通长施作二二衬，虽然然施工便于于安排，但但危险性大大。一般选选择跳段拆拆除，跳段段施作二衬衬。虽然施施工麻烦一一些，但利利用空间拱拱效应对隧隧道的稳定定有利。临时支撑拆拆除后，除除立即试做做二衬外，，还应立即即进行背后后补偿注浆浆。（三）PBA工法的主要要技术要点点包括1、合理安排排上下层导导洞开挖顺顺序；一般般宜按先