探讨地铁隧道近距离下穿既有车站施工技术

探讨地铁隧道近距离下穿既有车站施工技术

郝笑甜

重庆工商职业学院 重庆市   400052

摘要：本文以贵阳市轨道交通1号线火车站站～沙冲路站区间隧道下穿贵阳火车站售票厅及站场施工为例，对地铁隧道近距离下穿既有车站施工技术进行了详细的阐述，为同类型工程施工提供了一些参考和借鉴，供大家学习。

关键词：地铁隧道；近距离；下穿既有车站；施工技术

1、工程概况

贵阳市轨道交通1号线火车站站～沙冲路站区间隧道位于南明区，线路出火车站站后，下穿贵阳火车站售票厅及站场。区间隧道与贵阳火车站站房呈70。夹角交叉，左、右线路下穿火车站站房售票厅和行包房、火车站客运站台及铁路股道。下穿站房段区间隧道范围：右隧：YDK26＋157～＋197，长约40m；左隧：ZDK26＋152～＋192，长约40m。该段区间隧道下穿站房售票厅及行包房段为双洞单线结构，拱顶埋深为16m。区间隧道下穿段围岩由上至下依次为1.5m厚杂填土、5m厚硬塑红粘土，之下为中风化泥质白云岩。

图1 隧道与火车站售票厅及行包房桩基位置剖面图

2、地铁隧道内采取的技术措施

2.1支护措施

2.1.1下穿站房区：

（1）超前支护

下穿站房段隧道拱部180°范围采用一环φ159大管棚注浆超前预支护，管棚内设置4 18钢筋笼，以增强管棚抗弯能力。大管棚施作采用跟管钻进技术，以防止因管棚钻孔引起的围岩变形。拱部120°范围采用φ42注浆小导管，壁厚4.0mm，L=3.5m，环向间距0.35m，纵向间距1.4m。

（2）系统锚杆

拱部采用φ32注浆锚管，外插角60°，L=3.5m，对拱顶部位围岩进行注浆加固；边墙采用φ22砂浆锚杆，L=3.0m；锚杆间距：1.0×1.0m（环×纵），梅花形布置。

（3）钢筋网

采用φ6钢筋，构成20×20cm网格，全环双层设置；钢筋网应与锚杆尾端连接牢固。

（4）加强支护

采用I28b型钢钢架，全环设置，纵向间距0.35m/榀。

（5）初支喷混凝土

采用36cm厚C30喷射混凝土，全环设置。

（6）初支背后注浆

对初期支护背后空洞或有渗漏水地段进行注浆，注浆采用φ42钢花管，管长3～4m；注浆管间距1.0*1.0m，梅花形布置，注浆采用水泥浆。对站房段隧道拱顶距离原有桩基仅有2.19米位置进行拱顶注浆加固处理，稳定拱顶附近桩基础，保证施工顺利进行。

（7）二次衬砌

采用65cm厚C35防水钢筋混凝土，其抗渗等级为P10；仰供填充采用C20混凝土。主筋采用10根 22HRB400钢筋，纵向钢筋为 12 HRB400钢筋，箍筋为φ8HPB300钢筋。

2.1.2下穿站场区：

（1）超前支护

拱部180°范围采用φ42超前注浆小导管，长度L=3.5m，环向间距 0.35m，纵向间距1.5m；

（2）系统锚杆

拱部采用φ32注浆钢花管， L=3.5m；边墙采用φ22砂浆锚杆，L=3.0m；锚杆间距：1.0×1.0m（环×纵），梅花形布置。

（3）钢筋网

采用φ6钢筋，构成20×20cm网格，全环双层设置；钢筋网应与锚杆尾端连接牢固。

（4）加强支护

采用I20b型钢钢架，全环设置，纵向间距0.5m/榀。

（5）初支喷混凝土

采用28cm厚C25喷射混凝土，全环设置。

（6）初支背后注浆

对初期支护背后空洞或有渗漏水地段进行注浆，注浆采用φ42钢花管，管长3～4m；注浆管间距1.0*1.0m，梅花形布置，注浆采用水泥浆。

（7）二次衬砌

采用50cm厚C35防水钢筋混凝土，其抗渗等级为P10；仰供填充采用C20混凝土。主筋采用5根 22HRB400钢筋，纵向钢筋为 12 HRB400钢筋，箍筋为φ8HPB300钢筋。

2.2施工工法

2.2.1下穿站房段：

采用全断面法施工，严格控制开挖进尺，每次开挖0.35m，初支紧跟开挖进尺，及时封闭成环。隧道开挖采用冷开挖施工，左右线错开30m。

2.2.2下穿站场段：

采用台阶法开挖，每次开挖进尺按0.5m（即1榀钢架距离）控制，初支紧跟开挖进尺，及时封闭成环。隧道采用冷开挖施工，上下台阶长度间距不超过3m。施工时左、右洞应错开施工，其掌子面应错开5倍洞径即30m以上。

（1）施工工序：

A、开挖①部；施作①部台阶周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，并设锁脚锚杆（管）；钻设系统锚杆体系后复喷混凝土至设计厚度，注浆钢花管应按要求注浆。

B、开挖②部；台阶周边部分初喷4cm厚混凝土；铺设钢筋网；接长钢架，并设锁脚锚杆（管）；钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

C、在滞后于②部一段距离后，开挖③部；施作初期支护，即周边部分初喷4cm厚砼，铺设钢筋网，接长钢架并使之封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。

D、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，铺设仰拱防水层，灌筑④部仰拱与边墙基础。

E、灌筑仰拱填充⑤部至设计高度。

F、铺设拱墙防水层，利用衬砌模板台车一次性灌筑⑥部拱墙二次衬砌。

2.3信息化施工

按照信息化施工要求，做好监控量测，及时将监测结果反馈给现场和设计，完善施工参数，指导施工。除了对隧道内部进行监控量测外，下穿构筑物售票厅及行包房要布置测点进行地表沉降、裂缝开展情况等的监测。加大监控量测点布置范围，加大监测点观测频率，并及时分析监测数据。应对监控量测的数据进行整理、分析，绘制各种关系曲线，根据测量资料所绘曲线的变化情况与趋势，判定构筑物的稳定性，根据预警等级，及时采取相应工程措施。具体监控量测方法及预警处理见附件一：火沙区间隧道下穿火车站站房及站场专项监控量测方案。

2.4洞外措施

1）对火车站铁路股道段轨道增加日常维护检修管理；

2）聘请成都铁路局专家亲临现场进行技术、施工安全指导。

3）加强对火车站售票厅及行包房、火车站铁路股道段铁路地表沉降、裂缝开展、轨道位移情况等的监测，若有异常，应暂停施工，并通知各方进行处理；执行第三方监测并制定专项监测方案。

4）加强施工管理、协调和与铁路方面的沟通，争取铁路有关单位的配合和支持，以确保火车站站房结果稳定和营运安全。采取“控、测、防”综合措施，如设联络员、值班员加强值班。

2.5施工注意事项

在施工前应全面熟悉设计文件，核实路线资料、设计标高、各部结构尺寸，按照相关规范要求进行现场核对，编制详细的施工组织设计、施工方案。施工方案应安全可靠，对施工中可能发生的安全隐患予以充分估计，并制定相应的处理预案，配足通风设备及应急物资，保证施工需要。隧道施工应坚持"管超前、少扰动、短进尺、强支护、早封闭、严注浆、勤量测、"的原则；下穿火车站站房售票厅及行包房段隧道施工时，严格按照设计图纸要求，先施作大管棚，采用人工配合机械开挖施工，严格按照"挖一榀支一榀、初期支护及时成环"的原则进行，不得冒进。施工过程中，应加强超前地质预报，根据预报结果，必要时应调整支护措施；当围岩存在局部软弱带、节理、顺层等不利于隧道围岩稳定的情况时，可能发生掉块或坍塌，施工时应对支护体系进行酌情调整。

施工时，应精心组织，做好工序设计，应尽量减少对围岩的扰动，并确保初期支护的施工质量；隧道初期支护应紧随开挖面及时施作，以减少围岩的暴露时间，控制围岩变形和防止围岩松弛，确保施工安全。初支钢架应工厂化制造，出厂前必须进行检验、试拼装下穿火车站站房售票厅及行包房段应加强施工期间监控量测，施工前，应对火车站站房售票厅及行包房现状进行调查测量、摄像取证，施工过程中，应加强隧道洞内、房售票厅及行包房、地表沉降、结构裂损情况的监测，根据监测结果，由设计院根据检测结果对原有设计进行调整；施工过程中，除自身加强监测外，还应建立第三方监测，并确保数据能反映实际情况。

监控量测，应按图纸规定的项目以及测点布置和观察量测要求实施。应对监控量测的数据进行整理、分析，绘制各种关系曲线，根据测量资料所绘曲线的变化情况与趋势，判定构筑物的稳定性，预报险情，确定其后续施工中应采取的措施，并为修改设计提供参考依据。

施工过程中，应保持掌子面及洞内无积水，对于隧道内积水，引及时进行抽、引排至洞外。隧道开挖时须严格控制超挖量，超挖部分应尽快采用与初支同等级砼喷填，严禁初支与围岩间留有空洞或间隙，严格控制隧道顶部及周边沉降。若发现隧道施工有沉降较大（超过7mm）或变化较快的现象时，应及时封闭掌子面暂停开挖施工，并尽快施做竖向钢支撑，减缓或避免隧道拱顶继续沉降，并及时通知各方进行处理。

3、结束语

地铁隧道近距离下穿既有车站施工，必须要进行超前统筹考虑，采取科学合理的技术和安全措施，才能对既有地铁车站的结构以及运营安全提供了有效地保障。

参考文献：

1.李兆平;黄庆华;马天文;;下穿大型铁路站场的地铁车站施工对线路变形影响的监测分析[J];岩石力学与工程学报;2005年S2期

2.王春,刘应清;地下铁道中的环境控制系统[J];地下空间;2003年03期