劉兆南 中國(guó)中鐵隧道集團(tuán)三處有限公司

地鐵施工通道與大跨暗挖車站隧道接口施工技術(shù)

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以光電園車站與其施工通道接口為工程背景，詳細(xì)介紹了施工通道進(jìn)入大跨隧道、大跨隧道進(jìn)入施工通道兩種形式接口處理的施工技術(shù)。解決不同斷面接口施工安全、穩(wěn)定的問題，供今后類似工程參考借鑒。

目前，礦山法暗挖地鐵車站一般通過斜井施工通道進(jìn)入車站施工，但由于車站斷面大，斜井施工通道斷面小，如何使施工斜井通道與車站接口施工安全、快速是工程的技術(shù)難點(diǎn)之一，本文通過重慶軌道交通六號(hào)線光電園車站與施工通道接口施工對(duì)地鐵施工通道與大跨車站隧道接口技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。

1、工程概況

光電園車站位于重慶市渝北區(qū)高新園于黃山大道中段與黃楊路的交匯處，里程為CK27+190.383～CK27+392.083，車站全長(zhǎng)201.70m，采用曲墻+仰拱的五心圓馬蹄形斷面，隧道高19.38m，寬24.84m，開挖面積413.26m2，洞頂埋深24～26. 5m，工程地質(zhì)為Ⅳ級(jí)圍巖，屬于特大斷面暗挖隧道，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。

光電園車站施工通道全長(zhǎng)355.58m，施工通道凈寬6m～9m，凈高5.5m～7. 5m，其中AK0+0～AK0+60.00為明挖段，其余地段為暗挖法施工的直墻拱形隧道，坡度為2%～14%。與車站設(shè)2個(gè)口連接，主通道利用車站預(yù)留通道，主要施工車站站廳層以上的主體隧道開挖支護(hù)、站內(nèi)結(jié)構(gòu)、出入口、風(fēng)道、風(fēng)井及緊急疏散口等附屬結(jié)構(gòu)的開挖支護(hù)；支通道口在距車站大里程端約60m處與車站相接，主要施工車站站廳層以下的車站主體結(jié)構(gòu)的開挖支護(hù)和站內(nèi)結(jié)構(gòu)。施工通道與車站的平面位置關(guān)系具體見圖1。

2、施工主通道與車站站廳層接口處施工措施

⑴ 施工順序

① 先將施工通道開挖支護(hù)至 與車站直腿開挖輪廓線，在主施工通道架設(shè)門型框架完成通道鎖口，見圖2中①位置；

② 從施工通道處開始平頂開挖，車站橫向開挖4.5m；再沿車站縱向擴(kuò)挖總寬度10.5m，以架設(shè)門型框架兩側(cè)的永久格柵拱架，并完成鎖口，見圖2中②位置，對(duì)施工通道不能架設(shè)鋼架支護(hù)段進(jìn)行錨噴支護(hù)；

圖1 車站與施工通道平面圖

③ 繼續(xù)擴(kuò)挖車站通道，在完成施工通道開挖后，進(jìn)行車站擴(kuò)挖通道開挖，擴(kuò)挖通道以12.3%的坡度上坡開挖。開挖寬度10.5m,開挖高度以雙側(cè)壁導(dǎo)坑法1步底板標(biāo)高按12.3%抬坡線至拱部開挖輪廓。見圖2中③位置；

④在擴(kuò)挖通道橫向擴(kuò)挖完成后，將底板開挖至雙側(cè)壁導(dǎo)坑1步底標(biāo)高，完成接口施工，進(jìn)行雙側(cè)壁導(dǎo)坑1步開挖。

圖2 施工通道與車站接口處理措施圖

⑵ 開挖支護(hù)技術(shù)措施

由于施工通道斷面小且拱頂標(biāo)高低于車站拱頂標(biāo)高，因此需要在施工通道與車站接口位置上挑以施工車站，對(duì)車站進(jìn)行橫向擴(kuò)挖，擴(kuò)挖完成后才能進(jìn)行雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖，由于車站跨度大，約24m，因此須進(jìn)行多次擴(kuò)挖才能將車站上部拱架封閉成環(huán)，而本車站地質(zhì)為Ⅳ級(jí)圍巖，須隨挖隨支。

在接口位置先對(duì)出入口不能架設(shè)鋼架支護(hù)段進(jìn)行支護(hù)（圖2中②位于車站輪廓外部分）；采用錨噴支護(hù)，φ25中空錨桿間距按0.5×0.5m，梅花形布置；長(zhǎng)3. 5m，鋼筋網(wǎng)采用φ8mm間距為200×200的鋼筋網(wǎng)片，拱部雙層布設(shè)；為保證支護(hù)弧度用φ22mm的鋼筋彎制成接口拱部弧形作為弧形主骨架，噴射25cm厚C25早強(qiáng)混凝土。

在預(yù)留出入口鎖口完成后，進(jìn)行車站擴(kuò)挖通道的開挖、支護(hù)。擴(kuò)挖通道以門型框架形式支護(hù)。在門型框架上焊接三角牛腿以使結(jié)構(gòu)達(dá)到更好的受力支護(hù)效果。門型框架采用I22a在開挖面兩側(cè)作為臨時(shí)立柱，上架設(shè)臨時(shí)I25a托梁，托梁架設(shè)于車站環(huán)向鋼拱架連接腳板處（見圖3），這樣保證擴(kuò)挖過程中車站環(huán)向鋼拱架在沒有成環(huán)的情況下將受力轉(zhuǎn)換到臨時(shí)立柱上，保證整個(gè)掌子面的穩(wěn)定。

圖3 橫向擴(kuò)挖支護(hù)示意圖

在做好臨時(shí)立柱與托梁的同時(shí)，布設(shè)系統(tǒng)錨桿（圖3車站擴(kuò)挖Ⅰ—Ⅰ）剖面，系統(tǒng)錨桿采用φ25的中空注漿錨桿，梅花形布置，間距為1×0.5m，錨桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)=3.5m； 臨時(shí)錨桿采用φ22的砂漿錨桿，梅花形布置，間距為1×0.5m，錨桿長(zhǎng)度L=2.5m。車站鋼拱架采用格柵拱架，間距為1000mm，縱向連接筋采用φ25mm的鋼筋按1m的間距內(nèi)外二側(cè)布置，初期支護(hù)施工時(shí)，在拱部150°范圍預(yù)埋Φ42注漿管，壁厚3.5mm，長(zhǎng)500mm，環(huán)、縱向間距為1.0×4.0m,水泥漿液水灰比1：1，注漿壓力不大于2MPa，達(dá)到注漿壓力后，鋼管內(nèi)用水泥砂漿充填。當(dāng)初期支護(hù)閉合成環(huán)一定長(zhǎng)度后，應(yīng)及時(shí)對(duì)初襯背后回填注漿加固，以減少地面沉降量。

在施工過程中要加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，尤其接口位置要加密布點(diǎn)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率，及時(shí)反饋信息以指導(dǎo)施工。

3、施工支通道與車站站臺(tái)層接口處施工措施

⑴ 施工順序

① 將支通道開挖至與車站接口位置相差4m作為位置即停止開挖。

② 車站開挖支護(hù)完成雙側(cè)壁導(dǎo)坑上部開挖后，放坡開挖落底，

③ 架設(shè)車站拱架的同時(shí)在接口位置埋設(shè)托梁，托梁架于支通道兩側(cè)拱架上。

④ 鎖口、開挖貫通。

⑵ 開挖支護(hù)技術(shù)措施

由于車站斷面遠(yuǎn)大于施工支通道斷面，施工支通道與車站站臺(tái)層接口施工主要為接口鎖口與托梁埋設(shè)保證車站拱架的穩(wěn)定。

洞口位置車站拱架斷開采用托梁的方法，通道邊位置連續(xù)并排架立2榀拱架加強(qiáng)。并加強(qiáng)鎖腳及系統(tǒng)錨桿以加強(qiáng)支護(hù)，支通道方向布設(shè)Ф42超前小導(dǎo)管，長(zhǎng)4m，環(huán)向間距0.4m，并在注漿加固完成后再進(jìn)行下步開挖。如圖4。

圖4 支通道與車站接口圖

4、結(jié)語(yǔ)

以上為礦山法暗挖地鐵車站與施工通道接口的兩種形式，在施工中須嚴(yán)格根據(jù)“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的方針進(jìn)行施工，以保證施工接口這一特殊位置的施工安全與質(zhì)量。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.16.028