城市地鐵大斷面隧道中洞法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)摘　要:在城市地鐵軟弱圍巖中修建大跨隧道,選擇一套合理的施工方案和正確的施工方法十分重要。本文以區(qū)間大跨度隧道的施工為例,介紹中洞法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在城市地鐵中的施工技術(shù),以及在施工過程中應(yīng)注意的問題,并對今后類似條件下隧道的施工進(jìn)行了思考。關(guān)鍵詞:地鐵;大斷面隧道;中洞法;雙側(cè)壁導(dǎo)坑法;施工技術(shù)1 總體施工方法 區(qū)間隧道單拱不帶隔墻結(jié)構(gòu)段采用雙側(cè)洞法施工,雙拱帶隔墻結(jié)構(gòu)段采用中洞法施工,聯(lián)絡(luò)線隧道采用弧形導(dǎo)坑法施工。施工中采取分部開挖,盡早封閉開挖面,及時施作初期支護(hù)等措施確保開挖施工安全。當(dāng)施工工法轉(zhuǎn)換時,開挖采取突變與漸變相結(jié)合的方式進(jìn)行。隧道內(nèi)水平運(yùn)輸采用無軌運(yùn)輸,垂直運(yùn)輸采用2.5ｍ3提升斗和10ｔ電動葫蘆出土。隧道初期支護(hù)的噴射混凝土采用濕噴工藝,混凝土的運(yùn)輸采用無軌運(yùn)輸,區(qū)間隧道二襯主要采用襯砌臺車施工,特殊斷面采用鋼拱架小塊鋼模灌注,聯(lián)絡(luò)線隧道采用襯砌臺車灌注。2雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工 隧道施工分部程序:施工時兩側(cè)洞錯開,一側(cè)側(cè)洞落后于另一側(cè)洞3～5ｍ,兩側(cè)洞中間土體落后最前面?zhèn)榷撮_挖面5～10ｍ。由于明挖段破樁時間緩慢和工期要求因此施工順序進(jìn)行了調(diào)整,把原來的先左、右分別成環(huán),變成了先上半部成環(huán).通過實施檢驗,從沉降變形觀測上看,原方案較為安全。3中洞法施工 在雙拱帶隔墻斷面地段采用中洞法施工,中洞法施工分部及順序: ①中洞分上下臺階進(jìn)行開挖,上臺階施作超前管棚并注漿后,采用“人工+風(fēng)鎬”開挖土方,架設(shè)鋼格柵、鋼筋網(wǎng)、焊接縱向聯(lián)接鋼筋,噴混凝土形成初期支護(hù),并作臨時鋼架仰拱,開挖下一循環(huán)。下臺階落后上階510ｍ,人工挖土方,手推車運(yùn)輸出碴。 ②側(cè)洞按雙側(cè)壁導(dǎo)坑法組織施工,在上臺階開挖并初噴后,鑿除與中洞格柵相接處的初期支護(hù),將側(cè)洞格柵鋼架與中洞格柵鋼架預(yù)留連接板螺絲聯(lián)結(jié)成整體后再噴混凝土封閉。下半臺階的格柵鋼架處理方法與上半臺階相同。 ③中洞開挖完成后,按12.5ｍ分段逐段一次立模灌注中隔墻。中隔墻模板預(yù)留灌注及搗固窗口,拱部預(yù)留φ50注漿管。待中隔墻施工完成后進(jìn)行二次襯砌施工,中洞法的二次襯砌采用簡易臺架泵送混凝土灌注,并在拱頂預(yù)留φ50注漿管。施工結(jié)束后從注漿口壓注摻入ＵＥＡ膨脹劑的同標(biāo)號水泥砂漿充填至密實。4雙側(cè)壁導(dǎo)坑法轉(zhuǎn)中洞法施工 中洞法比側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖的斷面低1.535米,因此,側(cè)壁導(dǎo)坑法轉(zhuǎn)中洞法采用突變的方式改變斷面。 ①在開挖到達(dá)變化里程前1.5ｍ處開始每榀格柵拱部打設(shè)加密超前小導(dǎo)管,突降處增加一榀格柵鋼架,并用豎向連接筋將上下鋼架焊接,噴混凝土封閉。 ②縮短開挖循環(huán)時間,及時初噴4～5ｃｍ厚混凝土封閉開挖面,立即組織架設(shè)格柵鋼架、掛鋼筋網(wǎng)以及設(shè)置縱向連接筋,復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度30ｃｍ。 ③在轉(zhuǎn)換處端墻面,加密插打Φ22、Ｌ=3.5ｍ錨桿(40ｃｍ×40ｃｍ),掛雙層鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)與錨桿尾部焊接,混凝土至設(shè)計厚度封閉。5中洞法轉(zhuǎn)側(cè)壁導(dǎo)坑法施工 襯砌斷面為突變,斷面開挖寬度從11.36ｍ變?yōu)?1.66ｍ,高度從6.86ｍ變?yōu)?.066ｍ,分別要向兩側(cè)擴(kuò)挖0.3ｍ,向拱頂上挑0.843ｍ,向隧底下挖0.786ｍ。中洞法向雙側(cè)壁導(dǎo)坑法轉(zhuǎn)換采用側(cè)壁導(dǎo)坑向上挑頂,向外擴(kuò)挖。側(cè)壁導(dǎo)坑法中洞由側(cè)壁導(dǎo)坑向中洞部位拱部插打小導(dǎo)管護(hù)頂,再由側(cè)壁導(dǎo)坑處側(cè)挖中洞部分土體。 ①從帶有中隔墻段的兩側(cè)洞向上、下、左、右擴(kuò)挖,擴(kuò)挖至轉(zhuǎn)換面時,已變?yōu)閱慰珉p線斷面,然后按側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。 ②在轉(zhuǎn)換面前方2ｍ范圍內(nèi),從兩側(cè)向拱頂施作橫向小導(dǎo)管,并注漿形成交叉支護(hù)。 ③從轉(zhuǎn)換面前方2ｍ開始,從側(cè)洞上臺階橫向開挖中間上臺階土體至設(shè)計高度,形成側(cè)壁導(dǎo)坑法中間上臺階。 ④中洞法擴(kuò)挖部分二襯按中洞法斷面立模灌注,并回填開挖加寬、加高處,再從變斷面處開始按側(cè)壁導(dǎo)坑法組織施工。6施工技術(shù)反思 目前,國內(nèi)的地鐵工程工期一般比較緊張,所以,施工方法選擇除考慮經(jīng)濟(jì)、安全因素之外,更重要的還要考慮如何確保快速掘進(jìn)。 ①中隔壁法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法目前在國內(nèi)大斷面隧道施工中運(yùn)用比較普遍,從市區(qū)的施工情況來看,這種工法在措施得當(dāng)?shù)那闆r下,能夠保證每月30～40ｍ的掘進(jìn)速度。 ②側(cè)壁導(dǎo)坑法在施工中要盡早上下封閉成環(huán),本工程考慮到施工組織的問題,其中有一段采用先上半部成環(huán),從沉降變形觀測上看,其數(shù)值超過先側(cè)洞上下封閉成環(huán)的施工工況。如果要改變施工順序,必須先進(jìn)行檢算,以確保施工安全。 ③中隔壁法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法由于工作面多,施工組織難度較大。其運(yùn)輸組織應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及采用的設(shè)備來確定,運(yùn)輸設(shè)備最好采用小型機(jī)械。 ④在施工過程中,一定要保證中隔壁以及橫撐鋼架、噴混凝土的質(zhì)量,以確保施工安全。7結(jié)束語 雖然中隔壁法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工技術(shù)比較成熟,但是由于中隔壁以及橫撐的影響,施作二次襯砌相當(dāng)困難,如果分部施作,不能保證混凝土及防水層的質(zhì)量;如果全斷面施作,在拆除中隔壁以及橫撐時,安全隱患很大。建議設(shè)計應(yīng)充分考慮這些因素,對初期支護(hù)進(jìn)行加強(qiáng),以確保二襯混凝土及防水的質(zhì)量。