某地鐵項(xiàng)目車站暗挖施工難點(diǎn)及質(zhì)量控制措施分析

■楊園園 ■中國中鐵四局集團(tuán)第七工程有限公司，安徽 合肥 230000

1 項(xiàng)目概述

1.1 工程概況

青島地鐵2 號(hào)線一期工程汽車東站是2 號(hào)線與4 號(hào)線換乘站，車站站址位于遼陽東路與深圳路交叉口，總長204.8m，采用半明挖半暗挖施工，北側(cè)明挖長度約117.71m，南側(cè)暗挖長度約87.09m。暗挖段為拱頂曲墻加仰拱的結(jié)構(gòu)形式，明挖段為兩層兩跨及局部三層兩跨框架結(jié)構(gòu)體系。南端暗挖車站采用礦山法暗挖施工，結(jié)構(gòu)為單拱曲墻大跨斷面，總長度為87.09m，開挖寬度23.956m，高度17.988m，復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。南端暗挖車站埋深10～11m，開挖工法為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。車站周邊地下管線復(fù)雜，電力管廊埋深1.3m，與車站主體結(jié)構(gòu)水平距離為4m;中壓然氣埋深1.5m，與車站主體結(jié)構(gòu)水平距離為8.5m;通信管線埋深1m，與車站主體結(jié)構(gòu)水平距離10m;給水管線埋深2m，與車站水平距離11.5m;雨水管道埋深3m，與車站主體結(jié)構(gòu)水平距離為15.6m。

1.2 設(shè)計(jì)概述

南端暗挖段結(jié)構(gòu)為雙柱三跨橢圓形斷面，復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。暗挖工法為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，初期支護(hù)采用格柵鋼架配合超前小導(dǎo)管和中空注漿錨桿及錨網(wǎng)噴支護(hù)，襯砌為70cm 厚C45，P10 混凝土。防水等級(jí)為一級(jí)，不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬。結(jié)構(gòu)以自防水為主，二次襯砌采用C45、P10 防水鋼筋混凝土，在初期支護(hù)與二次模筑襯砌之間采用2mm 厚ECB 塑料防水板進(jìn)行全包防水。防水板與基層間設(shè)置300g/m2的無紡布緩沖層，底板平面部位的防水層上表面設(shè)置300g/m2的無紡布緩沖層并澆筑5cm 厚的C20 細(xì)石混凝土保護(hù)層。二襯混凝土澆筑前，設(shè)置防水層表面注漿系統(tǒng)，在二襯施做完畢后注漿填充防水板與二襯之間的空隙。施工縫表面涂刷雙層水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料;變形縫采用寬度350mm 的中孔型鋼邊橡膠止水帶和寬度350mm 的中孔型外貼式橡膠止水帶進(jìn)行防水處理。

1.3 工程地質(zhì)條件

地勢起伏較大，總體從北向南、從西向東緩傾。地貌類型主要為剝蝕地貌，地貌形態(tài)為剝蝕殘丘，局部為山麓斜坡堆積地貌，形成山前準(zhǔn)平原。南端暗挖段圍巖級(jí)別以Ⅱ～Ⅲ級(jí)為主，右線部分為Ⅳ級(jí)圍巖，位于中～微風(fēng)化花崗巖層中，拱頂埋深約10～11m，地下水類型主要為基巖裂隙水，主要含水層為強(qiáng)、中風(fēng)化巖帶基巖風(fēng)化裂隙水，屬弱透水性地層。場地地下水埋深1.90m～10.30m，穩(wěn)定水位標(biāo)高為36.99～45.90m。

2 工程重難點(diǎn)分析

汽車東站南端暗挖車站長度87.09m，圍巖級(jí)別以Ⅱ～Ⅲ級(jí)為主，部分Ⅳ級(jí)圍巖，拱部埋深10～11m，主要難點(diǎn)是:暗挖車站跨度大，隧道開挖寬度23.956m，高度17.988.3m，采用雙側(cè)壁法施工，開挖步驟多，工序轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)大。

針對(duì)以上難點(diǎn)主要采取以下應(yīng)對(duì)措施:

(1)采用雙側(cè)壁法分部開挖，減小開挖跨度。嚴(yán)格按照“管超前、嚴(yán)注漿、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)，早封閉、勤量測、速反饋、控沉陷”原則施工，在施工中減少工序轉(zhuǎn)換時(shí)間，降低因工序轉(zhuǎn)換造成風(fēng)險(xiǎn)的概率。

(2)開挖循環(huán)進(jìn)尺控制在1.0～1.5m，根據(jù)爆破振動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對(duì)每循環(huán)爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，控制單段最大裝藥量，當(dāng)雷管段數(shù)量不夠時(shí)，采用多次起爆或分組串聯(lián)起爆的方法達(dá)到減少單段最大用藥量的目的。

(3)在爆破振動(dòng)方面采用多級(jí)毫秒微差控制爆破，優(yōu)化掌子面上的掏槽方式，控制爆破進(jìn)尺，減小孔排距，增加炮孔數(shù)量，降低單孔裝藥量，控制單段最大藥量等措施，降低爆破產(chǎn)生的地面振動(dòng)速度。

(4)在雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖支護(hù)時(shí)，加強(qiáng)導(dǎo)洞拱架安裝和拼接質(zhì)量。一方面加強(qiáng)拱架制作過程的控制，制作標(biāo)準(zhǔn)模具，安裝前做好試拼和驗(yàn)收工作;另一方面安裝時(shí)要對(duì)拱架進(jìn)行測量定位，確保斷面位置，保證凈寬，同時(shí)對(duì)每榀拱架的平整度進(jìn)行調(diào)整，確保拱架鏈接密貼。拱架安裝要保證拱腳落到巖石上，并用鎖腳錨桿固定牢固。

(5)組織信息化施工，嚴(yán)格根據(jù)量測監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，分析判斷現(xiàn)狀及預(yù)測變化趨勢，及時(shí)調(diào)整施工方案，必要時(shí)對(duì)拱部實(shí)施超前預(yù)支護(hù)。

(6)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的工藝進(jìn)行初期支護(hù)的施工，加強(qiáng)爆破施工過程中對(duì)臨時(shí)支撐的保護(hù)。

3 質(zhì)量控制措施

3.1 原材料質(zhì)量控制措施

設(shè)置現(xiàn)場工程質(zhì)量控制機(jī)構(gòu)，配備足夠的有經(jīng)驗(yàn)的材料員、試驗(yàn)員等。所有工程材料應(yīng)事先進(jìn)行檢查，嚴(yán)格把好原材料進(jìn)場關(guān)，不合格材料不準(zhǔn)驗(yàn)收，保證使用的材料全部符合工程質(zhì)量的要求。每項(xiàng)材料到工地應(yīng)有出廠檢驗(yàn)單，同時(shí)在再現(xiàn)場進(jìn)行抽查，來歷不明的材料不用，過期變質(zhì)的材料不用，消除外來因素對(duì)工程質(zhì)量的影響。

3.2 鋼筋施工保證措施

鋼材進(jìn)場后，按批量隨機(jī)抽取規(guī)定數(shù)量的樣品進(jìn)行檢查，并將檢查報(bào)告報(bào)監(jiān)理審查，經(jīng)審查合格再使用。不合格產(chǎn)品立即清理出場，記錄存檔。鋼筋加工制作時(shí)保持平直，無局部曲折。如遇有死彎時(shí)，將其切除。保證所使用鋼筋表面潔凈，無損傷、油漆和銹蝕。在常溫下進(jìn)行鋼筋彎曲成型，不進(jìn)行熱彎曲，不用捶擊或尖角彎折。受力鋼筋采用焊接接頭時(shí)，設(shè)置在同一構(gòu)件內(nèi)的焊接接頭相互錯(cuò)開，錯(cuò)開距離為鋼筋直徑的35 倍且不小于500mm。在該區(qū)段內(nèi)有接頭的受力鋼筋截面面積占受力鋼筋總截面面積的百分率為:受拉區(qū)不超過50%;受壓區(qū)和裝配構(gòu)件邊界處不限制。鋼筋綁扎的交叉點(diǎn)用鐵絲全部綁扎牢固，至少不少于90%。鋼筋綁扎接頭搭接長度及誤差按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求辦理。

3.3 模板施工質(zhì)量技術(shù)措施

模板體系制作時(shí)，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及木工翻樣圖要求進(jìn)行加工，運(yùn)至現(xiàn)場后，必須加強(qiáng)驗(yàn)收環(huán)節(jié)，進(jìn)行預(yù)拼裝工序以確保模板就位前的平整度和剛度。所有的定型模板都必須分區(qū)域進(jìn)行分別編號(hào)，加以區(qū)別，有利于模板的安拆工作快速、便捷進(jìn)行。模板和混凝土粘著力要小，接縫嚴(yán)密，不漏漿，預(yù)留孔和預(yù)埋件位置準(zhǔn)確，固定可靠。澆筑混凝土?xí)r隨時(shí)觀察模板與支架變形情況，防止跑模。

3.4 混凝土施工保證措施

結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量形成過程分為:原材料選定及配合比設(shè)計(jì)→混凝土拌合及運(yùn)輸→澆注前的準(zhǔn)備→混凝土澆注、搗固→混凝土養(yǎng)護(hù)。這幾個(gè)階段中原材料選定及配合比設(shè)計(jì)是混凝土本身質(zhì)量及質(zhì)量形成的重要階段，通過采取科學(xué)化的、嚴(yán)格的試驗(yàn)手段和管理措施，使混凝土品質(zhì)較容易得到控制，而其余幾階段影響混凝土質(zhì)量的因素較多，亦應(yīng)采取合理措施加以控制。

3.5 初支質(zhì)量保證措施

開挖前采用小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)預(yù)加固地層，為保證注漿質(zhì)量，對(duì)超前注漿效果進(jìn)行定時(shí)抽查。初期支護(hù)的鋼格柵，其原材料必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范規(guī)定，架立前進(jìn)行試拼，連接螺栓必須擰緊，數(shù)量符合設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)板密貼對(duì)正，鋼格柵連接應(yīng)圓順。對(duì)噴射混凝土的結(jié)構(gòu)，不得出現(xiàn)脫落和露筋現(xiàn)象。鋼格柵間噴射混凝土厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，無大的起伏凹凸，表面應(yīng)平整圓順。

3.6 監(jiān)控量測保證措施

測點(diǎn)布置力求合理，應(yīng)能反映出施工過程中結(jié)構(gòu)的實(shí)際變形和應(yīng)力情況及對(duì)周圍環(huán)境的影響程度。測點(diǎn)埋設(shè)應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量。并做到位置準(zhǔn)確，安全穩(wěn)固，設(shè)立醒目的保護(hù)標(biāo)志。監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)整理分析，一般情況下，應(yīng)每周報(bào)一次，特殊情況下，每天報(bào)送一次。監(jiān)測報(bào)告應(yīng)包括階段變形值、變形速率、累計(jì)值，并繪制沉降槽曲線、歷時(shí)曲線等，作必要的回規(guī)分析，及時(shí)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。如發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，應(yīng)立即復(fù)測，并檢查監(jiān)測儀器、方法及計(jì)算過程，確認(rèn)無誤后，立即上報(bào)給甲方、監(jiān)理及單位主管，以便采取措施。

4 結(jié)語

暗挖隧道施工質(zhì)量控制總的原則是做好“超前支護(hù)、隧道開挖、控制爆破、防水襯砌”等幾個(gè)關(guān)鍵工序，以科學(xué)管理、合理組織為手段，確保工期、質(zhì)量、安全等各項(xiàng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

［1］楊昆，淺談地鐵車站的淺埋暗挖施工法［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015(01).

［2］王寒松，淺埋暗挖施工技術(shù)的可行性分析［J］.科技傳播，2013(15).

［3］李洪亮，地鐵暗挖隧道二襯混凝土施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)［J］.建筑技術(shù)開發(fā)，2007(06).