代永雙
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市軌道交通建設(shè)已成為公共交通的必然選擇,為了防止列車故障時(shí)影響其他車輛的正常運(yùn)營(yíng),需要在區(qū)間內(nèi)設(shè)置臨時(shí)停車線,由于停車線斷面較大,工序轉(zhuǎn)換多,如何確保施工安全、周邊構(gòu)筑物的安全、控制施工沉降是工程的重點(diǎn)。
北京地鐵六號(hào)線東四站—朝陽門站停車線段區(qū)間線路西起朝內(nèi)大街與朝陽門南小街相交路口,沿朝陽門內(nèi)大街路中向東敷設(shè),止于六號(hào)線朝陽門站,全長(zhǎng)約400 m。道路兩側(cè)樓房林立,隧道上方管線密集,拱頂主要位于圓礫卵石層、中粗砂層及粉質(zhì)粘土層,基底位于卵石圓礫層。隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)入承壓水5.5 m。
其中區(qū)間渡線段總長(zhǎng)65.5 m左右,采用礦山法施工,主要施工工法為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。渡線段平面圖見圖1。
1)結(jié)構(gòu)相互交錯(cuò),采用何種施工順序能更為有效的控制結(jié)構(gòu)變形及沉降,是本工程的難點(diǎn)。區(qū)間停車線渡線段部位為雙線交叉部位,為區(qū)間左右線及聯(lián)絡(luò)線三線交叉,大斷面與標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間距離較近,如控制不利可能造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)及過大沉降,確定何種施工順序及加固方式能夠更好的防止變形、控制沉降為本工程難點(diǎn)。2)渡線大斷面施工斷面大、變化頻繁、工法轉(zhuǎn)換復(fù)雜是本工程的難點(diǎn)。在區(qū)間渡線段65m范圍內(nèi)共有8個(gè)不同的斷面形式,工法較多,有臺(tái)階法、中隔壁法、CRD法、雙側(cè)洞導(dǎo)坑法,根據(jù)本區(qū)間的作業(yè)面情況,斷面轉(zhuǎn)換主要由小斷面向大斷面轉(zhuǎn)換。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法大斷面施工和工法轉(zhuǎn)換既是技術(shù)難點(diǎn),又是施工組織的關(guān)鍵和重點(diǎn)。3)確保構(gòu)筑物安全是本工程的難點(diǎn)。停車線渡線大斷面最大斷面需要垂直下穿朝內(nèi)人行天橋,該天橋橋墩位于斷面的正上方,故施工中如何控制天橋沉降,確保施工安全是本工程的難點(diǎn)。
1)先施工左右線標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間初期支護(hù),由標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間斷面對(duì)兩線間土體進(jìn)行加固;2)在保證加固效果的前提下,施工左右線的渡線大斷面初期支護(hù);3)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定后,進(jìn)行左右線渡線大斷面二次襯砌施工;4)待渡線大斷面襯砌完成后,且左右線標(biāo)準(zhǔn)斷面變形趨于穩(wěn)定后再施工左右線標(biāo)準(zhǔn)斷面二次襯砌;5)兩側(cè)變形穩(wěn)定后再進(jìn)行左右線間的渡線斷面初期支護(hù)施工及二次襯砌施工。
3.2.1 左右線間土體加固
加固區(qū)域?yàn)閮删€間土體小于3 m的范圍,土體加固總長(zhǎng)度為76.5 m,加固寬度為3.5 m左右。具體加固尺寸及區(qū)域見圖2。
1)加固方向:先開挖較小斷面隧道,隨著小斷面開挖對(duì)中間土體進(jìn)行加固,待加固土體達(dá)到強(qiáng)度后,再開挖較大斷面隧道。2)土體加固小導(dǎo)管采用φ42×3.25超前注漿導(dǎo)管,平面注漿范圍長(zhǎng)度為4 m~6 m,注漿漿液采用1∶1單液水泥漿。3)小導(dǎo)管間距為500 mm×500 mm梅花形布置,插入角度和長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況具體調(diào)整;單根管加固直徑不小于500 mm,加固后土體的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.5 MPa~0.8 MPa。加固方式見圖3。
3.2.2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工
1)施工順序。a.施作洞室1拱部超前小導(dǎo)管,注漿加固地層;開挖洞室1土體,施作拱部支護(hù)及臨時(shí)隔壁、臨時(shí)仰拱;b.1號(hào)洞室超前2號(hào)洞室3 m~5 m,開挖洞室2土體,施作邊墻、仰拱支護(hù)及臨時(shí)隔壁;c.施作洞室3拱部超前小導(dǎo)管,注漿加固地層;開挖洞室3土體,施作拱部支護(hù)及臨時(shí)隔壁、臨時(shí)仰拱,2號(hào)洞室超前3號(hào)洞室10 m~15 m;d.3號(hào)洞室超前4號(hào)洞室3 m~5 m,開挖洞室4土體,施作邊墻、仰拱支護(hù);e.4號(hào)洞室前進(jìn)10 m~15 m后,施作5部超前小導(dǎo)管,注漿加固地層;弧形導(dǎo)坑開挖5部土體,施作初期支護(hù);5部土體前進(jìn)3 m~5 m后開挖6部土體,施作臨時(shí)仰拱,架設(shè)臨時(shí)支撐;f.6部土體前進(jìn)3 m~5 m后開挖7部土體,施作初期支護(hù)。具體施工步驟見圖4。2)初期支護(hù)施工措施。a.施工過程中嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量”十八字方針;b.采用φ42雙排小導(dǎo)管超前加固地層,內(nèi)排小導(dǎo)管長(zhǎng)度2.4 m,外排小導(dǎo)管長(zhǎng)度3.0 m,小導(dǎo)管環(huán)向間距0.3 m;c.每部分上下臺(tái)階開挖,并預(yù)留核心土,各層臺(tái)階長(zhǎng)度控制在3 m~5 m,以達(dá)到“早成環(huán)”目的,同時(shí)上臺(tái)階拱腳采用混凝土塊墊實(shí),避免基礎(chǔ)不實(shí)造成沉降;d.嚴(yán)格控制每循環(huán)開挖進(jìn)尺,每部拱腳處施作鎖腳錨桿,注1∶1水泥漿,減小工后沉降;e.隧道由小斷面向大斷面過渡前后2 m范圍,超前支護(hù)措施進(jìn)行調(diào)整,注漿管加長(zhǎng):內(nèi)排3.0 m,外排3.5 m;f.施工過程中加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的控制,根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整施工進(jìn)度,并及時(shí)進(jìn)行初支背后回填注漿,初支背后注漿分兩次進(jìn)行:第一次距開挖面3 m~5 m,為低壓注漿,注漿壓力以控制漿液從開挖面溢出結(jié)束;第二次距開挖面8 m~10 m,為飽壓注漿,注漿壓力為0.5 MPa。
3.2.3 停車線段下穿過街天橋施工措施
1)施工前采用頂升法對(duì)天橋進(jìn)行加固處理,發(fā)現(xiàn)下沉立即進(jìn)行頂升;2)先臺(tái)階法施工左線標(biāo)準(zhǔn)單線隧道,并對(duì)兩隧道間土體進(jìn)行注漿預(yù)加固,漿液采用單液水泥漿,注漿方法同“左右線間土體加固”;3)下穿過街天橋前后10 m范圍,右線大跨隧道斷面拱頂采用深孔注漿的超前加固,控制拱頂沉降,注漿范圍為隧道輪廓外1.5 m,內(nèi)0.5 m,施工中根據(jù)掌子面情況,必要時(shí)補(bǔ)充拱部小導(dǎo)管注漿,深孔注漿漿液采用硫鋁酸鹽水泥;4)初支封閉成環(huán)后,從洞內(nèi)采用φ42小導(dǎo)管,向樁底壓漿,控制樁基后期沉降,壓漿范圍為樁底四周及下方2 m,壓漿管布置間距0.5 m×0.5 m,漿液為單液水泥漿,注漿壓力為0.3MPa~0.5 MPa。具體加固措施見圖5。
1)通過監(jiān)控測(cè)量可及時(shí)了解各階段施工對(duì)既有線結(jié)構(gòu)的影響,監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行反饋用以指導(dǎo)各道工序施工,從而有效的控制了施工沉降。
2)采取以上方法及措施施工,地表沉降最大值位于大斷面與渡線交叉點(diǎn)位置,最大沉降值為28.96 mm,過街天橋橋面最大沉降值為14.36 mm。
只要采取合理的施工方案和有效控制措施,停車線渡線大斷面施工沉降是可以控制在允許范圍之內(nèi)的。
[1] 北京地鐵六號(hào)線東四站~朝陽門站停車線設(shè)計(jì)圖紙及施工組織設(shè)計(jì)[Z].
[2] 王夢(mèng)恕.中國隧道及地下工程修建技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2010.