地铁联络通道施工过程中产生问题的浅析

施发付

【摘要】为解决隧道安全疏散乘客、隧道排水、及防火、消防等问题，两隧道间按照一定间距设置联通隧道，联络通道施工包含有多种关键施工技术，分别是前期准备阶段（地层加固、管片稳定措施）、开挖与初期支护以及防水结构和二衬施工，但是联络通道多处于地下工 程，由于条件复杂，空间狭小，受地质和地下水影响大，施工中不确定因素较多，往往需要一定的技术设计作为保障才能够顺利完成，文章以青岛地铁8号线二标段地铁盾构区间 14#联络通道的工程为依据，详细对施工技术进行分析，并对过程中出现的一些问题进行分析， 从而为地铁盾构区间联络通道的施工提供更好、更实用的经验，为联络通道施工技术的开展做好准备，可为类似工程的设计提供参考依据。

【关键词】联络通道;渗水;施工难点;质量

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

绪论

随着城市化加快进程，为解决城市交通拥堵问题，越来越多的城市开始建设地铁。根据相关资料，全国共有62个城市轨道交通线网规划获批，规划建设总里程月7424KM。联络通道作为连接两平行地铁隧道结构，GB50157-2013《地铁设计规范》规定，当区间联络通道长度超过 600 米时，均在上下行隧道间设置联络通道，联络通道的位置一般处于各段区间隧道的中间段，由于地铁了建设常常采用“高站位，低区间”的方法，中间段通常也为线路最低处，在实际工程中，常常将其与地下泵站的建设结合起来，采用合并建设的模式，联络通道是在两侧盾构隧道完成后进行施作，在施工过程中经常出现技术、质量等问题，直接关系到主体隧道的施工质量，所以其施工方法尤为重要。通过文章对地铁建设中联络通道施工的技术和存在问题的阐述，从而为我国地铁建设施工提供更多的经验积累。

一、工程概况

1.工程简介

青岛胶东国际机场轨道交通结建工程土建施工二标段，如图 1-1所示，包括地铁 8号线南侧盾构区间和市域快线两部分。其中 8 号线南侧盾构区间包括4#区间风井、5#接收井，4#区间风井为始发井，5#区间风井和机场盾构井为接收井。

8 号线区间设置 5 座联络通道，市域快线区间设置 1 座联络通道如图1-2 所示14#联络通道兼泵房设置在市域快线盾构区间上，线路纵断面整体呈“V”字型，最大纵向坡度为 25‰，14#联络通道兼泵房采用暗挖方法，初期支护体系由超前小导管+锚杆+钢格栅+单层钢筋网片和喷射混凝土共同组成，初衬和二衬之间设置 1.5mm 厚预铺式高分子自粘胶膜防水卷材+土工布缓冲层，二衬混凝土采用强度等级 C45 抗渗等级 P12 的防水混凝土。

2.工程地质条件

（1）地形地貌

本合同段所处地貌类型为冲洪积平原地貌，地下水主要赋存在第四系松散粉质黏土层及基 岩的裂隙中。

（2）地质水文情况

14#联络通道兼泵房地层从上往下依次为黏土、粉质黏土、全风化泥岩、强风化泥岩、中风化泥岩和中风化砂岩。联络通道位置处地层主要为中风化泥岩和中风化砂岩，拱顶埋深约19.2m。

二、本工程主要施工方法

1.施工原则及方法的概述

根据盾构施工进度情况，联络通道开挖初支工作面放在隧道左线，注浆材料设备、钢筋、模板等材料从靠近联络通道的竖井采用龙门吊/吊车上下物料，洞内运输采用小型翻斗车，二衬混凝土由地面打孔埋管下料，人工浇筑。联络通道处管片切割前，需进一步紧固隧 道管片连接螺栓，确保管片间连接紧密;在盾构隧道内部采用钢支架对管片进行支撑;对切割管片两端各10环范围内对管片纵向拉紧，每环拉筋道数与注浆孔个数一致。在洞内探孔检查地层地质和地下水情况，满足施工要求后进行切割管片，开挖土体，采用人工配合风镐 进行上下台阶开挖，边开挖施作初期支护，联络通道初期支护贯通后，施工联络通道部分防水、二衬及临时钢支撑，破除部分集水坑处初期支护底板，开挖集水坑，进行初期支护施工。施作集水坑防水层及二衬结构，然后施工剩余的联络通道防水及二衬结构。

（1）联络通道范围地面加固

为保证联络通道的施工安全，根据设计要求在联络通道地面进行加固;材料：袖阀管φ48*4mm、水泥 P.0425.5 普通硅酸盐水泥、水灰比为 1：1 的水泥浆。机具：MXL-150D多功能钻机、LGY-B/8G 空气压缩机、3SNSA 注浆泵。

（2）隧道内型钢支撑

联络通道开口洞门两侧各布置四个该类型的型钢内支撑，位于管片环的接缝处，型钢内支撑采用[16的槽钢进行连接。同时联络通道两侧管片采用[14b 槽钢进行拉紧，每环拉筋道数与注浆孔个数一致，确保管片切割后，相邻管片不发生纵向移动。

（3）初期支护

本联络通道的初期支护体系由超前小导管+锚杆+钢格栅+单层钢筋网片和喷射混凝土共同组成。超前小导管应在每次循环开挖前完成;其余支护也应在开挖后及时完成。

（4）防水层施工

联络通道防水等级为一级，防水施工包含有四个方面内容，一是通道的全包防水;二是通道与隧道管片接触部位防水;三是接缝防水;四是注浆防水。防水材料进场后必须先报监理，在监理的见证下送检复试，复试合格后方可使用。缓冲层施工工艺：缓冲层材料采用土工布缓冲层。采用射钉配热塑性塑料衬垫机械固定办防水卷材的铺设施工工艺：防水卷材之间采用爬焊機热熔焊接双焊缝的搭接形式，搭接宽度为 100mm，不能采用焊机焊接的部位采用热风枪焊接，焊接宽度 不小于30mm。防水层破损部位应采用同材质材料进行修补，补丁满粘在破损部位，补丁四周距破损边缘的最小距离不小于 10cm。底板和侧墙铺设防水层的阴角均应做成 R≥50mm 的圆弧或 50×50mm 的钝角。

a.盾构管片与联络通道接触部位防水：联络通道与管片接口部位的防水是整个联络通道防水施工的薄弱环节，模筑混凝土与管片相接的角部设置临时导水管，并用防水砂浆进行封堵，然后铺设卷材加强层，两端宽度均不小于 30cm。卷材加强层采用 1.5mm 厚丁基橡胶自粘防水卷材。管片与联络通道结构层的接缝处设置遇水膨胀聚氨酯止水胶和预埋注浆管。二衬结构浇筑完成后，采用注浆管进行注浆密封堵水。

b.接缝防水：施工缝、变形缝部位均应设置防水加强层，施工缝加强层采用 1.5mm 厚丁基橡胶自粘防水卷材，采用胶粘法固定在防水层表面，施工缝加强层宽度为 50cm，变形缝加强层宽度为 100cm，与防水层满粘粘结。

①施工缝纵向施工缝采用丁基橡胶腻子镀锌钢板止水带+水泥基渗透结晶

材料，特殊部位如盾构区間与联络通道相接处施工缝采用止水胶+预 埋注浆管+水泥基渗透结晶材料。

②变形缝 1）变形缝外侧设置外贴式橡胶止水带。

2）变形缝中部设置中孔式钢边橡胶止水带（中心带气孔型），形成一道封闭的防水线。

3）侧墙、顶板变形缝内侧设置 1.0mm 厚不锈钢接水槽，将少量渗水有组织地引入排水沟并排入废水泵房，缝内侧嵌填聚氨酯密封胶。

（5）二次衬砌

结构二衬采用泵送混凝土进行浇筑。在不影响地面周边单位施工的条件下可在线路左线隧道联络通道处钻直径 30cm 的垂直孔，进行混凝土竖直泵送。在灌注作业现场采用对讲机或手机等通讯设施，以利于和地面混凝土下料口值班人员联系，随时控制混凝土的用量。混凝土浇筑完成后对管片处的孔洞进行修复，采用原设计钢筋进行焊接连接，同时浇筑不小于 30cm 厚的 C50P12微膨胀混凝土，待混凝土强 度达到设计强度后进行隧道内的防水补强。

（1）底板混凝土施工为保证底板混凝土的密实度和流动性，底板混凝土坍落度宜为

160～180mm，采用人工插入式振动器振捣，用插入式振动器振捣时要轻提轻放以免破坏防水层和背贴式止水带。混凝土强度达到2.5MPa后用麻袋片覆盖洒水养护，防水混凝土养护不少于 14 天。

（2）拱墙混凝土施工为保证拱墙混凝土的流动性，坍落度宜采用：180～220mm，粗骨

料采用 5～20mm 的级配良好的碎石。采用混凝土输送泵将混凝土从联络通道两侧洞门附近的拱顶预留管送入，采用附着式平板振动器或人工用插入式振动器充分振捣。混凝土灌注过程中应始终有技术人员和有经验的工人现场值班，组织好放料、停料及振捣时机，特别应注意 混凝土从地面运输到联络通道位置的时间要安排紧密，避免因转运时间过长而影响混凝土质量。

根据洞内的混凝土硬化时的强度增长规律和施工经验，通道混凝土拆模一般在混凝土强度达到2.5MPa 后进行，拆模后混凝土应立即养护，采用专人洒水，养护时间不少于14 天。

三、本工程施工过程产生难点问题分析

1.洞门破除处管片出现渗水

问题：在洞门区域内上下左右及中心共开 5 个注浆孔，采用钻孔取芯法来进行渗水试验，渗水量均超过 0.2L/（min·m），且每一孔的漏水量大于 10L/min。

原因分析：①为地面局部（不能所有深度不足，属于偷工减料）加固深度不足，部分注浆孔注浆量和注浆压力不符合设计要求，②联络通道处管片同步注浆不到位，同步注浆浆液具有收缩性，没有进行二次补浆，严重影响工期和成本。

采取措施及预防：应该严格按照设计要求及施工方案施工，对出现该问题进行地面重新补注浆，联络通道处管片进行二次补浆，防止破除洞门时水土流失，导致施工困难和安全事故。类似施工时必须做好地面注浆，做好注浆日志，同时加强施工人员管理。

2.开挖至对侧管片时出现大量涌水

问题：联络通道采用暗挖的方式，遵循“十八字方针”采用台阶法人工配合风镐进行开挖，开挖至对侧管片时大量涌水，开挖面、隧道出现积水。

原因分析：由于管片背后注浆不密实，且该联络通道处于隧道最低处，导致开挖对侧管片时整条隧道管片背后积水从该处涌出。

采取措施及预防：在开挖前进行了二次补浆，未考虑到管片背后已经充满水，此时二次补浆已经无效了，直接将管片背后水全部排出 至隧道，然后用泵全部排出隧道。将出水口用土袋堆住，浆联络通道处的最低注浆孔打开，然后全线补浆。其他剩余联络通道在开挖前全部按照此方法进行补浆。盾构时应严格控制注浆量，及时进行二次注浆，并且联络通道破除开挖前应检测管片背后空洞及水系，应加强质量管理、加强检测手段控制，以验证施工质量。

3.钢格栅安装偏差过大

问题：格栅在地面钢筋厂加工，首件加工完成后组织验收，建立样板工程，后期格栅加工过程中，出现格栅安装尺寸偏小。

原因分析：格栅安装尺寸偏小原因有①工人在加工时未按照样板工程及设计要求进行施工，未经相关方同意私自更改尺寸;②过程中管理人员未监督检查，疏忽大意;③技术人员未及时对作业人员书面技术交底。

采取措施及预防：应加强自身及分包管理，应按施工规范要求对施工过程进行检查，及时纠正违规操作，消除质量隐患，针对工程的 特点，质量要求，施工方法与措施等向施工人员详细交底，避免质量事故的发生。

4.拱顶混凝土出现蜂窝

问题：浇筑完混凝土，养护拆模后发现拱顶混凝土多处出现蜂窝现象，凿开后为蜂窝，表面处松散。

原因分析：①混凝土供应不及时等候时间太长导致堵管;②混凝 土浇筑时出现离析;③浇筑时正处夏季气温偏高，浇筑中私自加水。

采取措施及预防：先凿去蜂窝处薄弱松散颗粒刷洗净后，支模用高一级的混凝土填塞捣实;在浇筑过程中要严格把控混凝土的塌落度和供应速度，防止出现堵泵等原因造成混凝土浇筑中断;浇筑前应进行混凝土塌落度实验;对不合格的混凝土进行退场。

5.施工缝及裂缝部位出现渗水

问题：拆模后多处出现渗水，尤其是在是施工缝和混凝土出现裂缝部位。

原因分析：①初期支护渗水未进行有效背后回填注浆②止水钢板搭接未采用双面焊，未起到隔水效果;③遇水膨胀止水条安装过后时间过长受潮;④模板采用全封闭钢模，接缝部位不能振捣密实;⑤混凝土供应不及时，现场没料使以前浇筑的初凝后，这样后浇筑的不会很好融合一起，留有缝隙，导致渗水。

采取措施及预防：通过预留注浆管向混凝土内注入双液浆填充混凝土与初期支护混凝土之间的缝隙;其次对渗漏水部位注入改性环氧浆液进行堵漏和补强处理;初期支护无渗水后方可进行二次衬砌，避免影响二次衬砌防水效果;钢板止水带接头部位焊接牢固;遇水膨胀止水条安装完及时支模浇筑混凝土;混凝土浇筑采用敲击或附着式振捣;加强和调度联系，必要时可备选几家混凝土搅拌站。

6.混凝土长距离运输难点克服

本工程混凝土（喷射混凝土）浇筑最远运输距离为954m，结合以下问题分析：①青岛胶东国际机场周围施工单位多，混凝土用量多，混凝土供应商对混凝土质量把控不严;②混凝土运输距离太长，质量控制难;③考虑大功率地泵成本高，且混凝土浇筑过程中易堵管，拆管清理及隧道清理人工费增加;④一次堵管浪费混凝土方量约12m3;

⑤线路左线隧道联络通道处地面钻孔费用约1200元;⑥盾构测量可以利用该孔进行校准。

综上，经过监理、设计同意在线路左线隧道联络通道处钻处钻直径 30cm 的垂直孔埋设护管解决了混凝土上距离运输难点的克服。

结论：

联络通道作为地铁隧道区间最常见的一种结构，包含有多种工艺流程，施工中遇到各种不良情况越来越多，施工前应考虑可能带来的各种不良因素及影响，针对性的分析问题，并通过多方案的比较优化。从而保证地铁通道的施工质量，促进我国地铁行业的全面发展。

参考文献：

[1]丁修恒.地铁区间联络通道盾构法修建关键技术[J].建筑施工，2019，（4）：667-671.

[2]李彦强.地铁盾构区间联络通道施工技术[J].水利水电施工，2016，（006）：86-89.