賀應(yīng)學(xué) 張付剛

摘 要：在軌道交通暗挖隧道軟弱地段施工中經(jīng)常會(huì)應(yīng)用大拱腳作為臨時(shí)支撐手段，大拱腳臨時(shí)支撐也是隧道軟弱地段施工應(yīng)用技術(shù)中較為成熟的一種。本文以貴陽軌道交通1號線施工10標(biāo)大關(guān)到貴陽北站暗挖區(qū)間隧道為例，分析了大拱腳臨時(shí)支撐在軌道交通暗挖隧道軟弱地段施工中的應(yīng)用，闡述了主要的應(yīng)用措施、施工工序和注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：大拱腳；隧道；軟弱地段

在隧道暗挖施工中，如果施工段有軟弱地段，則要進(jìn)行相應(yīng)的支撐技術(shù)處理措施，針對不同的隧道施工特點(diǎn)和地質(zhì)情況，選擇的支撐方式也不盡相同。大拱腳臨時(shí)支撐是隧道軟弱地段施工中常用的一種支撐方式，大拱腳具有支撐效果好、施工簡便等特點(diǎn)。在貴陽軌道交通1號線施工10標(biāo)大關(guān)到貴陽北站暗挖區(qū)間隧道施工中，對于軟弱地段的支撐技術(shù)處理便是應(yīng)用的大拱腳臨時(shí)支撐方法，在施工過程中對于大拱腳臨時(shí)支撐的應(yīng)用也存在一些技術(shù)要點(diǎn)。

1 工程概況

貴陽軌道交通1號線施工10標(biāo)大關(guān)到貴陽北站暗挖區(qū)間隧道總長度950m，隧道地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在隧道YDK11+695-805段存在110m范圍的斷層碎裂帶，并且存在巖溶裂隙發(fā)育。該段地下水位較高，最大涌水量為38450m3/d，經(jīng)常性涌水量為1520m3/d?；诘刭|(zhì)條件判斷該段為隧道軟弱地段，而且在施工中會(huì)經(jīng)常伴有突泥情況發(fā)生，開挖后掌子面、拱頂、側(cè)墻壓力較大。

2 主要施工措施

2.1 選定支撐方案

隧道開挖后，通過地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)隧道規(guī)劃路線中存在約110m長度的斷層碎裂帶，在進(jìn)行物探分析確定該段為軟弱地段。在研究解決支撐方案中，由于大拱腳方案支撐效果較好，并且施工便利，符合施工需求，隨選定大拱腳臨時(shí)支撐為該隧道軟弱地段的支撐方案。針對該隧道軟弱地段特點(diǎn)，在施工中采取相關(guān)措施，應(yīng)用了大拱腳臨時(shí)支撐方式進(jìn)行挖掘支撐。在隧道兩側(cè)加設(shè)大拱腳臨時(shí)支撐，用I18工字鋼設(shè)置橫支撐，并且進(jìn)行焊接固定，采用噴射混凝土作為臨時(shí)仰拱，在臨時(shí)仰拱上豎向支撐I18工字鋼。

2.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

在大拱腳臨時(shí)支撐施工中，主要有以下幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn)：

在隧道挖掘中，其軟弱地段的粘土層為淤泥塑流狀時(shí)對于支撐系統(tǒng)會(huì)造成較大的壓力，因而在拱架外側(cè)設(shè)置上一般采取鋼插板的方式來增強(qiáng)抗壓能力，鋼插板密集排列，保證受力均勻。密集排列鋼插板10-30cm，在單元接頭處通過縱向連接工字鋼將各個(gè)單元的工字鋼連接為一個(gè)整體受力。

上下臺階開挖過程中，要減小拱架沉降，上臺階左右側(cè)通過加設(shè)槽鋼腰梁的方式增強(qiáng)拱架抗壓能力，挖掘下臺階是在腰梁處增設(shè)臨時(shí)支撐，通過這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成完整的力學(xué)傳換體系，避免拱架受到過大壓力而下沉[1]。鋼架施工中，應(yīng)當(dāng)保證連接的牢固性，用高強(qiáng)螺栓及16mm厚連接鋼板連接，并且進(jìn)行焊接加固，焊接中不能漏焊，保證焊接的連貫性。挖掘中使用微臺階施工方法，控制上下臺階的距離在3.5m左右。

在仰拱以下掘進(jìn)中，如果存在較深的淤泥或者軟土，則要打設(shè)I18工字鋼進(jìn)行豎向支撐，工字鋼要一直打至巖面，并且深入一定程度。并且在工字鋼之間通過焊接鋼筋將其連接為一個(gè)整體，均勻受力，之后填埋3m以上的混凝土進(jìn)行加固。

做好地表安全防護(hù)工作，對地表基坑周圍做圍護(hù)，爆破時(shí)做好相關(guān)防護(hù)與協(xié)調(diào)工作，在掌子面施工中進(jìn)行完善的地質(zhì)勘探，通過超前地質(zhì)掃描等方法判斷掌子面前方地質(zhì)情況，根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行大拱腳臨時(shí)支撐系統(tǒng)的細(xì)節(jié)化優(yōu)化設(shè)計(jì)，如完善傳力系統(tǒng)、完善加固系統(tǒng)等等。

3 施工工序

首先，進(jìn)行拱部超前支護(hù)施工并且挖掘1部，利用鋼架作為超前支護(hù)的框架，初噴4cm厚混凝土，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，并且用I18工字鋼當(dāng)做臨時(shí)支撐架設(shè)大拱腳鋼架，依照設(shè)計(jì)要求設(shè)置鎖腳錨桿、定位錨桿，架設(shè)完成后再噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。

1部挖掘施工完成后，滯后一段距離進(jìn)行2部挖掘施工，同1部支護(hù)施工相同，初噴4cm厚混凝土，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，鏈接鋼筋網(wǎng)組成封閉環(huán)后復(fù)噴混凝土。

初期支護(hù)工作完成后進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)，確定支護(hù)收斂后進(jìn)行橫撐拆除，拆除橫撐中應(yīng)當(dāng)注意要確定初期支護(hù)已經(jīng)達(dá)到拆除要求，切忌提前拆除。拆除完成后進(jìn)行仰拱混凝土澆筑，澆筑混凝土要提前進(jìn)行檢驗(yàn)，確認(rèn)合格后并且在完成仰拱剛鋼筋結(jié)構(gòu)檢查后再進(jìn)行澆筑。依照施工設(shè)計(jì)方案，將仰拱混凝土澆筑至設(shè)計(jì)高程，并且做好相關(guān)防護(hù)工作。

4 施工注意事項(xiàng)

4.1 地質(zhì)勘查

大拱腳臨時(shí)支撐在軌道交通暗挖隧道軟弱地段施工中的應(yīng)用時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先做好相關(guān)地質(zhì)勘查工作，如超前地質(zhì)掃描、物探、地質(zhì)分析等等，確定隧道軟弱地段的地質(zhì)成分、范圍、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等等。針對不同地質(zhì)特點(diǎn)和工程特點(diǎn)的大拱腳臨時(shí)支撐施工是不同的，因而做好地質(zhì)勘查工作便是施工方案制定的基礎(chǔ)依據(jù)，如果施工段的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，還要勘探其水文、天氣等影響因素[2]。利用物探方法確定軟弱地段的地質(zhì)成分，這一點(diǎn)對于設(shè)計(jì)大拱腳臨時(shí)支撐方案有著重要影響，針對不同的地質(zhì)成分進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)改良，在施工中采用一些相關(guān)加固手段。通過勘查隧道中的軟弱地段長度范圍，設(shè)置相關(guān)長度的大拱腳臨時(shí)支撐范圍，如果軟弱地段過長，則要采取一些特殊技術(shù)處理措施。

4.2 安全防護(hù)工作

在大拱腳臨時(shí)支撐施工中，由于隧道軟弱地段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地質(zhì)成分組成一般較為復(fù)雜，可能在施工中發(fā)生突泥、坍塌等事故，因而做好安全防護(hù)工作便是重中之重。針對工程施工特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)防護(hù)工作，如果在一些工程施工中，軟弱地段安全隱患較高，應(yīng)當(dāng)采取一些特殊的防護(hù)措施，大拱腳臨時(shí)支撐分段進(jìn)行，在保證前一段支撐牢固后再進(jìn)行下一階段的施工。在進(jìn)行復(fù)合式襯砌段施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行安全參數(shù)測量，依照設(shè)計(jì)要求對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果確定第二次襯砌的支護(hù)參數(shù)。如果在支撐時(shí)，由于軟弱地段結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成的壓力較大，可以采取多重加固的方式，在密接鋪設(shè)鋼板的接觸上，再次進(jìn)行加固和鋼板鋪設(shè)，做好大拱腳臨時(shí)支撐的加固防護(hù)工作。同時(shí)，在施工中要對施工人員進(jìn)行嚴(yán)格要求，嚴(yán)格遵守施工操作規(guī)范，并且進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，如果發(fā)現(xiàn)存在施工安全隱患要及時(shí)進(jìn)行指正。施工過程中，做好監(jiān)測和相關(guān)數(shù)據(jù)記錄工作，在施工結(jié)束后將記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析，形成施工經(jīng)驗(yàn)，以指導(dǎo)下一步工序的施工。

5 結(jié)束語

在軌道交通暗挖隧道施工中可能存在軟弱地段，對于軟弱地段的支持防護(hù)工作是重點(diǎn)施工內(nèi)容，大拱腳臨時(shí)支撐作為一種十分成熟的支撐技術(shù)也在隧道軟弱地段支撐中被廣泛的應(yīng)用。貴陽軌道交通1號線施工10標(biāo)大關(guān)到貴陽北站暗挖區(qū)間隧道中存在110m長度的軟弱破碎地段，該地段的施工措施便是應(yīng)用了大拱腳臨時(shí)支撐，于2013年12月施工完畢，通過監(jiān)控量測初支未發(fā)現(xiàn)沉降及變形，實(shí)施效果較好，順利穿越了該段軟弱斷層破碎帶的施工，確保了施工安全。在實(shí)施過程中，做好相關(guān)加強(qiáng)支護(hù)處理是重點(diǎn)施工工作，同時(shí)針對工程施工的不同特點(diǎn)，制定相應(yīng)施工方案，嚴(yán)格做好施工監(jiān)測和安全防護(hù)工作非常重要。

參考文獻(xiàn)

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