地铁车站双侧壁导坑法施工工序优化
2015-01-22姜畔
姜畔
摘 要:本文对上软下硬地层中地铁暗挖车站双侧壁导坑法施工进行了优化,掌握了该地层中地铁暗挖施工的重点、难点及关键点。
关键词:地铁;双侧壁导坑法;上软下硬
中图分类号:U231 文献标识码:A
1 前言
近年来我国地铁建设高速发展,但由于城市建设环境复杂,周边影响因素较多,管迁、绿迁、交通疏解难度大,使得明挖施工受限,浅埋暗挖法得以推广,涌现了很多大跨度暗挖地铁车站。
暗挖车站由于跨度较大、埋深浅,通常的施工方法为将掌子面分割成若干小洞室分部开挖,但开挖导洞多造成周围岩土体多次扰动,引起地表沉降过大,所以大跨暗挖车站隧道施工时,如何控制沉降和及时完成支护封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系,减小地表的沉降,已经成为保证隧道工程的安全施工的热点研究问题。
2 工程概况
青岛地铁三号线延安三路站位于延安三路与香港西路交叉路口,车站主体为暗挖单拱双层岛式车站,全包防水,拱顶覆土13.4m,全长201.4m,宽度为20.52m。车站设4个地面出入口、1个消防专用出入口、1部无障碍电梯和2组风亭。
3 水文地质概况
本车站地貌类型为山前侵蚀堆积坡地,地势起伏较小,地面标高7.48m~11.21m,最大高差3.73m。本车站地层主要为第四系松散土层和燕山晚期侵入花岗岩,局部有煌斑岩、花岗斑岩呈脉状穿插其间,于不同岩性接触带,见有糜棱岩、碎裂岩,车站拱顶基本位于强风化花岗岩下压带。
本站地下水主要为第四系松散土层孔隙水与基岩裂隙水,地下水对混凝土结构有微腐蚀性。
4 硬岩地区双侧壁导坑施工优化
4.1 车站支护参数
车站初期支护采用:拱部150°范围环向双层布设Φ42超前小导管,L=3m,环、纵向间距0.30m×1.5m,注水泥-水玻璃双液浆;边墙设Φ22砂浆锚杆,环、纵向间距1x0.5m ,L=3.5m;C25喷射早强混凝土,厚350mm;拱墙布设Φ8双层钢筋网,间距为200×200mm;全断面设工25b型钢钢架,纵向间距0.5m/榀;
二次衬砌采用700mm厚C45,P12模筑钢筋混凝土。
临时中隔墙采用300mmC25喷射混凝土及长2.5mΦ22普通砂浆锚杆支护,临时型钢拱架采用工25b支撑,纵向间距 0.5m/榀,Φ8@200×200单层钢筋网,纵向连接筋采用Φ25,其环向间距1m,内外侧布置。
4.2 施工工法优化
传统双侧壁导坑法先行开挖隧道两侧导坑施工初期支护,再开挖中部岩体将初期支护封闭成环,能够保障施工安全,对地层适用性较广,但是其多导洞开挖会对围岩产生多次扰动,造成沉降不易控制,且青岛地层上软下硬特征明显,经过多次论证与调研,将车站双侧壁工法调整如下。
(1)分部按顺序开挖左、右侧上中下导洞,进行初期支护。
(2)开挖中部拱顶导洞,预留核心土,进行初期支护。
(3)拆除临时仰拱,逐榀割除临时中隔壁下部型钢,施工侧墙二次衬砌,同时根据监测情况增加临时支撑。
(4)逐榀割除临时中隔壁上部型钢,施工拱顶二次衬砌。
(5)开挖中部核心岩柱,施工仰拱二次衬砌,最终施工内部结构。
4.3 主要施工注意事项
(1)优化爆破方案,采用光面爆破开挖技術,以减小超挖及对围岩的扰动,充分发挥围岩的承载能力。
(2)施工中应严格按“管超前、严注浆、强支护、短开挖、早封闭、勤量测”的施工原则进行施做,以确保施工安全。
(3)施工过程中要求边开挖边支护,严格控制开挖循环进尺,杜绝一次开挖多榀,一次架设多榀的现象。
(4)二衬应跳段施工,且严格控制临时支撑每次拆除长度不超过6m,合理安排环向施工缝位置,并应根据现场监测情况进行适当调整。拱顶施工时应逐榀割除临时中隔壁顶部工字钢,浇筑拱顶混凝土,待二衬达到强度后可拆除临时中隔壁及临时支撑。
(5)核心岩柱开挖时应注意控制好爆破,避免伤及已浇筑完成的二衬混凝土。
5 施工监测情况
根据现场监测数据汇总后沉降曲线如图1、2所示,虽然部分沉降点超出《城市轨道交通工程监测技术规范》(GB50911-2013)规定的60mm限值,但在周边建构筑物环境相对简单的实际情况下已经可以满足施工安全。
结论
(1)采用新型双侧壁施工工法,在施工核心岩柱时能够极大地增加施工效率,缩短施工工期,能够创造良好的社会经济效益;
(2)在进行二次衬砌施工时,要注意一次拆撑长度不宜超过6m,同时应进行连续监测,以保证监测数据异常时能够及时恢复支撑,保证施工安全。
(3)在复杂地质条件下还要采取合理的辅助措施,要注意后期注浆工作,以减小地表沉降,在施工过程中还应做好监控量测及时反馈各种信息以便合理指导施工, 从而确保施工顺利进行。
暗挖车站跨度较大、埋深浅,施工难度高,风险大,青岛地铁延安三路站采用新型双侧壁施工工法的成功,为地铁建设提供新的思路和方法,希望能够为类似的工程提供借鉴。
参考文献
[1]王梦恕,等.北京地铁浅埋暗挖法施工[J].岩土力学与工程学报,1989.