謝永康
(中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司,山西 太原 030032)
北京軌道交通房山線北延工程四環(huán)路站—首經(jīng)貿(mào)站區(qū)間采用盾構(gòu)法+礦山法施工,其中暗挖區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)為馬蹄形斷面復(fù)合襯砌,初期支護(hù)均采用鋼格柵+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土,二次襯砌為模筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),初支二襯之間敷設(shè)防水層。區(qū)間平面見圖1。
渡線段位于區(qū)間北側(cè),也是斷面轉(zhuǎn)換最多的地方,共設(shè)置11種斷面形式,工藝復(fù)雜、施工難度大。受場(chǎng)地條件制約不能在上方設(shè)置豎井,因此將豎井設(shè)置于區(qū)間南側(cè),共設(shè)三處橫通道;F 及F′斷面(雙側(cè)壁導(dǎo)坑法)為渡線段單洞雙線斷面,采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖,其余射流風(fēng)機(jī)段及渡線加寬段均采用CRD 法開挖。左線單洞單線暗挖隧道開挖至標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)束位置處,斷面做挑高處理,臺(tái)階法開挖,施作中隔板,做L1 號(hào)臨時(shí)橫通道使用,給L2 及L3號(hào)橫通道進(jìn)行施工提供條件,以備渡線大斷面進(jìn)行開挖,見圖2、圖3 及圖4。
在施工過程中,需按照下面的工步進(jìn)行:先從左線區(qū)間隧道開始,等開挖進(jìn)尺有10m 之后開始右線隧道的開挖,待右線標(biāo)準(zhǔn)段施工完成后,進(jìn)行臨時(shí)封面,開始進(jìn)行右線二襯施工,剩余區(qū)間隧道全部由左線施工。渡線段施工步序如下:
圖1 渡線段平面
圖2 L1 橫通道剖面
圖3 L2 橫通道剖面
(1)左線單洞單線暗挖隧道開挖至標(biāo)準(zhǔn)斷面結(jié)束位置處,施工L1 號(hào)橫通道,經(jīng)過兩次挑高段施工至橫通道結(jié)束處做臨時(shí)封端處理。
(2)深孔注漿加固L1 號(hào)橫通道旁小間距土體,自L1 號(hào)橫通道內(nèi)開馬頭門,臺(tái)階法開挖施工L2 號(hào)臨時(shí)橫通道。
(3)從L2 號(hào)橫通道內(nèi)向南側(cè)開設(shè)馬頭門,進(jìn)洞施工右線渡線段CRD 工法斷面;自L1 號(hào)橫通道開馬頭門進(jìn)洞施工L3 號(hào)橫通道。
圖4 L3 橫通道剖面
圖5 深孔注漿縱斷面布置
(4)L2 號(hào)橫通道南側(cè)斷面施工距離不小于20m 且變形穩(wěn)定后,開馬頭門進(jìn)洞施工北側(cè)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法斷面;自L3 號(hào)橫通道向北側(cè)開馬頭門進(jìn)洞施工右線標(biāo)準(zhǔn)暗挖斷面。
(5)右線自L2 號(hào)橫通道開挖一直開挖至L3 號(hào)橫通道貫通后,加固右線區(qū)間小間距土體。在L1 及L3 號(hào)橫通道內(nèi)架設(shè)F'大斷面的初支結(jié)構(gòu),同時(shí)架設(shè)右線L3 號(hào)橫通道內(nèi)部A3 型斷面初支結(jié)構(gòu)。
(6)F′初支結(jié)構(gòu)施工完成后,對(duì)L3 橫通道內(nèi)F′型斷面初支結(jié)構(gòu)與A3 型斷面初支結(jié)構(gòu)間用C20 混凝土進(jìn)行回填,同時(shí)回填L1 號(hào)橫通道內(nèi)F′初支斷面背后剩余部分,回填完成后方可破除L1 及L3 號(hào)橫通道馬頭門進(jìn)洞施工左線渡線雙側(cè)壁導(dǎo)坑法大斷面。
(7)L3 號(hào)橫通道北側(cè)大斷面施工20m 且變形穩(wěn)定后,自右線大斷面進(jìn)洞開挖中間單渡線段,并施作初支及二襯結(jié)構(gòu)。
大斷面轉(zhuǎn)小斷面相對(duì)較容易,采用常規(guī)的方法:等到大斷面時(shí)實(shí)施封端,先掛網(wǎng)φ6@150×150mm,然后封閉掌子面,混凝土為C20,厚度為50mm,為加固土體,需使用小導(dǎo)管進(jìn)行注漿,導(dǎo)管的規(guī)格為3.0m 長φ25×2.75,一般以750×750(梅花形布置)的間距布設(shè)小導(dǎo)管,最后施做端墻范圍初期支護(hù)。端墻初支除封堵墻面積較大的地方采用格柵封端外,其余均采用雙層鋼筋網(wǎng)進(jìn)行封端。初支端墻施工,在大斷面初支施工完成后,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)未進(jìn)洞開挖部分進(jìn)行臨時(shí)封端,采用φ22@200×200mm 雙層鋼筋網(wǎng)的形式。
層條件可添加磷酸等外加劑以控制注漿擴(kuò)散范圍。需要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)注漿漿液配比及注漿壓力進(jìn)行試驗(yàn),要將壓力控制在0.9MPa 左右,在完成加固工作之后,需確保地基整體性能良好,具有較高的自立性,滲透系數(shù)需控制在1×10-6cm/s,以下,將無側(cè)限抗壓強(qiáng)度控制在0.8MPa 以上,深孔注漿在掌子面布孔,間距0.8~1.0m,實(shí)際布孔數(shù)量、注漿管角度、長度以現(xiàn)場(chǎng)計(jì)。深孔注漿范圍:拱部120°范圍,初支輪廓線內(nèi)0.5m 至輪廓線外1.5m,總厚度2m 范圍。布孔圖見圖5。
(1)施工過程中通過短進(jìn)尺,強(qiáng)支護(hù)的工藝,封閉使用噴射混凝土的方式,盡快完成初期支護(hù)的封閉。
(2)采用短進(jìn)尺,強(qiáng)支護(hù),開挖掌子面用噴射混凝土封閉,盡快封閉初期支護(hù)。
(3)初支背后注漿需要在初支施工過程中完成,對(duì)注漿壓力和注漿量進(jìn)行嚴(yán)格控制,這樣才能確保擁有良好的注漿效果。
(4)根據(jù)開挖過程中監(jiān)測(cè)結(jié)果,必要時(shí)對(duì)未開挖部分采用深孔注漿超前加固結(jié)構(gòu)周邊土體;
(5)施工期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)暗挖結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè),編制專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案并嚴(yán)格執(zhí)行,發(fā)現(xiàn)變形超限及時(shí)通知各方進(jìn)行處理,做到信息化施工。
增加施工難度,一旦施工控制不好,會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量與安全問題,所以需要在過渡施工階段,做好工法及加固處理。區(qū)間斷面轉(zhuǎn)換施工技術(shù)在該工程得到應(yīng)用,安全地解決了由標(biāo)準(zhǔn)段施工渡線段的問題,為后續(xù)類似工程提供參考價(jià)值及施工經(jīng)驗(yàn)。