姜畔
摘 要:本文對上軟下硬地層中地鐵暗挖車站雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工進行了優(yōu)化,掌握了該地層中地鐵暗挖施工的重點、難點及關(guān)鍵點。
關(guān)鍵詞:地鐵;雙側(cè)壁導(dǎo)坑法;上軟下硬
中圖分類號:U231 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 前言
近年來我國地鐵建設(shè)高速發(fā)展,但由于城市建設(shè)環(huán)境復(fù)雜,周邊影響因素較多,管遷、綠遷、交通疏解難度大,使得明挖施工受限,淺埋暗挖法得以推廣,涌現(xiàn)了很多大跨度暗挖地鐵車站。
暗挖車站由于跨度較大、埋深淺,通常的施工方法為將掌子面分割成若干小洞室分部開挖,但開挖導(dǎo)洞多造成周圍巖土體多次擾動,引起地表沉降過大,所以大跨暗挖車站隧道施工時,如何控制沉降和及時完成支護封閉成環(huán),使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護體系,減小地表的沉降,已經(jīng)成為保證隧道工程的安全施工的熱點研究問題。
2 工程概況
青島地鐵三號線延安三路站位于延安三路與香港西路交叉路口,車站主體為暗挖單拱雙層島式車站,全包防水,拱頂覆土13.4m,全長201.4m,寬度為20.52m。車站設(shè)4個地面出入口、1個消防專用出入口、1部無障礙電梯和2組風(fēng)亭。
3 水文地質(zhì)概況
本車站地貌類型為山前侵蝕堆積坡地,地勢起伏較小,地面標(biāo)高7.48m~11.21m,最大高差3.73m。本車站地層主要為第四系松散土層和燕山晚期侵入花崗巖,局部有煌斑巖、花崗斑巖呈脈狀穿插其間,于不同巖性接觸帶,見有糜棱巖、碎裂巖,車站拱頂基本位于強風(fēng)化花崗巖下壓帶。
本站地下水主要為第四系松散土層孔隙水與基巖裂隙水,地下水對混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。
4 硬巖地區(qū)雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工優(yōu)化
4.1 車站支護參數(shù)
車站初期支護采用:拱部150°范圍環(huán)向雙層布設(shè)Φ42超前小導(dǎo)管,L=3m,環(huán)、縱向間距0.30m×1.5m,注水泥-水玻璃雙液漿;邊墻設(shè)Φ22砂漿錨桿,環(huán)、縱向間距1x0.5m ,L=3.5m;C25噴射早強混凝土,厚350mm;拱墻布設(shè)Φ8雙層鋼筋網(wǎng),間距為200×200mm;全斷面設(shè)工25b型鋼鋼架,縱向間距0.5m/榀;
二次襯砌采用700mm厚C45,P12模筑鋼筋混凝土。
臨時中隔墻采用300mmC25噴射混凝土及長2.5mΦ22普通砂漿錨桿支護,臨時型鋼拱架采用工25b支撐,縱向間距 0.5m/榀,Φ8@200×200單層鋼筋網(wǎng),縱向連接筋采用Φ25,其環(huán)向間距1m,內(nèi)外側(cè)布置。
4.2 施工工法優(yōu)化
傳統(tǒng)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法先行開挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑施工初期支護,再開挖中部巖體將初期支護封閉成環(huán),能夠保障施工安全,對地層適用性較廣,但是其多導(dǎo)洞開挖會對圍巖產(chǎn)生多次擾動,造成沉降不易控制,且青島地層上軟下硬特征明顯,經(jīng)過多次論證與調(diào)研,將車站雙側(cè)壁工法調(diào)整如下。
(1)分部按順序開挖左、右側(cè)上中下導(dǎo)洞,進行初期支護。
(2)開挖中部拱頂導(dǎo)洞,預(yù)留核心土,進行初期支護。
(3)拆除臨時仰拱,逐榀割除臨時中隔壁下部型鋼,施工側(cè)墻二次襯砌,同時根據(jù)監(jiān)測情況增加臨時支撐。
(4)逐榀割除臨時中隔壁上部型鋼,施工拱頂二次襯砌。
(5)開挖中部核心巖柱,施工仰拱二次襯砌,最終施工內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
4.3 主要施工注意事項
(1)優(yōu)化爆破方案,采用光面爆破開挖技術(shù),以減小超挖及對圍巖的擾動,充分發(fā)揮圍巖的承載能力。
(2)施工中應(yīng)嚴(yán)格按“管超前、嚴(yán)注漿、強支護、短開挖、早封閉、勤量測”的施工原則進行施做,以確保施工安全。
(3)施工過程中要求邊開挖邊支護,嚴(yán)格控制開挖循環(huán)進尺,杜絕一次開挖多榀,一次架設(shè)多榀的現(xiàn)象。
(4)二襯應(yīng)跳段施工,且嚴(yán)格控制臨時支撐每次拆除長度不超過6m,合理安排環(huán)向施工縫位置,并應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況進行適當(dāng)調(diào)整。拱頂施工時應(yīng)逐榀割除臨時中隔壁頂部工字鋼,澆筑拱頂混凝土,待二襯達(dá)到強度后可拆除臨時中隔壁及臨時支撐。
(5)核心巖柱開挖時應(yīng)注意控制好爆破,避免傷及已澆筑完成的二襯混凝土。
5 施工監(jiān)測情況
根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總后沉降曲線如圖1、2所示,雖然部分沉降點超出《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50911-2013)規(guī)定的60mm限值,但在周邊建構(gòu)筑物環(huán)境相對簡單的實際情況下已經(jīng)可以滿足施工安全。
結(jié)論
(1)采用新型雙側(cè)壁施工工法,在施工核心巖柱時能夠極大地增加施工效率,縮短施工工期,能夠創(chuàng)造良好的社會經(jīng)濟效益;
(2)在進行二次襯砌施工時,要注意一次拆撐長度不宜超過6m,同時應(yīng)進行連續(xù)監(jiān)測,以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)異常時能夠及時恢復(fù)支撐,保證施工安全。
(3)在復(fù)雜地質(zhì)條件下還要采取合理的輔助措施,要注意后期注漿工作,以減小地表沉降,在施工過程中還應(yīng)做好監(jiān)控量測及時反饋各種信息以便合理指導(dǎo)施工, 從而確保施工順利進行。
暗挖車站跨度較大、埋深淺,施工難度高,風(fēng)險大,青島地鐵延安三路站采用新型雙側(cè)壁施工工法的成功,為地鐵建設(shè)提供新的思路和方法,希望能夠為類似的工程提供借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1]王夢恕,等.北京地鐵淺埋暗挖法施工[J].巖土力學(xué)與工程學(xué)報,1989.