沈陽地鐵區間暗挖段安全施工技術研究

安軍

摘要： 沈陽地鐵2號線北延線五標位于沈陽市沈北新區，沈北新區位于蒲河沖積平原，地質情況主要以砂層、粉質黏土為主，地下水源豐富，主要以第四系空隙潛水為主。在沈陽地鐵2號線北延線暗挖施工標段中，本區間為唯一的暗挖區間，區間開挖主要以標準斷面為主，開挖尺寸為寬6.3米*高6.53米，采用CRD臺階法施工。

Abstract： The 5-sectionfive of north extension line of Shenyang Metro Line 2 is located in Shenbei New District of Shenyang City. Shenbei New District is located in Puhe River alluvial plain. The geological conditions are mainly sand and silty clay， and the underground water is rich， mainly in quaternary pore phreatic water. In the Shenyang Metro Line 2 north extension line excavation construction section， this interval is the only subsurface excavation interval. The interval excavation is mainly standard cross-section， excavation size 6.3m wide* 6.53m high， CRD steps Construction of law.

關鍵詞： 地下鐵道工程；沖洪積砂層；標準斷面開挖

Key words： subway railway project；alluvial sand layer；standard section excavation

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）23-0129-02

1 項目概況

1.1 工程概況

沈陽至鐵嶺城際鐵路工程（松山路-道義）土建施工第五合同段包括遼寧大學站-人杰湖公園站區間、人杰湖公園站，區間K6+753.900～K6+773.900為礦山法區間，長度為20米，為單線單洞馬蹄形隧道。

區間暗挖段總平面圖見圖1。

1.2 水文地質情況

本區間位于沈陽市沈北新區，主要地貌為蒲河沖洪積階地。根據鉆探揭示，本工程勘察深度范圍內的地層結構范圍主要位于素填土層、粉質粘土層、粉細砂層和中粗砂層內。

地層自上而下依次描述如下：

①第四系全新統人工填筑層（Q4ml）；

②第四系全新統蒲河高漫灘及古河道沖積層（Q42al）；

③第四系全新統蒲河新扇沖洪積層（Q41al+pl）；

④第四系上更新統蒲河老扇沖洪積層（Q32al+pl）；

⑤第四系中更新統沖洪積及冰水沉積地層（Q2pl+fgl）。

本區間與盾構接收井相連，在完成盾構接收井主體結構后進行施工。

2 區間暗挖段專項施工技術

本段區間暗挖隧道按噴錨構筑法進行設計和施工，采用復合式襯砌結構形式。初期支護采用噴混凝土、鋼筋網、超前小導管和格柵鋼架，二襯采用鋼筋砼。主要設計參數如下：

①初支噴混凝土：C25、全斷面支護。

②鋼筋網：采用？準6.5鋼筋，構成150×150mm網格，全環單層設置。

③格柵鋼架：全環設置，間距0.5m，鋼架采用四肢格柵鋼架，每環由7段連接而成。

④超前小導管：暗挖結構超前支護采用超前小導管注漿對地層預注漿加固，小導管選用Φ32X3.25的熱軋鋼管，管壁每隔100～200mm交錯鉆眼，眼孔直徑6～8mm。環向間距0.3m，外插角7～10°。

⑤縱向聯結鋼筋：縱向每榀格柵之間用Φ22的鋼筋聯結，間距1.0米，內外層交錯布置。

⑥二次襯砌：C40、P10防水鋼筋混凝土，仰拱回填：C30混凝土。

⑦鎖腳錨桿：每環三根，？準42×3.5，錨桿長L=2.5m，縱向每榀一打。

2.1 暗挖段施工步驟

本區間暗挖段CRD法施工。（表1、圖2）

2.2 暗挖段施工方法

采用人工配合機械開挖；遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測、速反饋”的原則進行施工。

①測量放線：根據隧道中線、高程，在掌子面上定出隧道開挖輪廓線；

②超前支護：隧道開挖前先沿拱部開挖輪廓線120°范圍內打入Φ32超前小導管，進行超前注漿加固拱部土體。

③每循環開挖一榀格柵間距0.5m，先初噴C25混凝土4.0cm，架設格柵鋼架，施工中格柵腳部應清除虛土，采用素砼或木板等墊腳，打設邊墻鎖角錨管。

④采用PC60小挖掘機開挖，人工修整洞壁后，先初噴C25混凝土4.0cm，架設格柵鋼架，掛網，埋設監測點，復噴混凝土至設計厚度，斷面初支封閉成環。

⑤根據監控量測的結果進行分析，圍巖和初期支護基本穩定后，確定可進行二次襯砌，本暗挖段二襯擬在洞通后從里往外倒退式進行。

⑥清理基面，施做仰拱部防水層、防水層保護層，綁扎仰拱二襯鋼筋，支模、澆注二襯混凝土。并適時澆筑仰拱回填混凝土。

⑦施做邊墻及拱部防水層，綁扎鋼筋，臺車就位并封堵頭，澆注二襯混凝土。

2.3 早封閉、勤量測

初支噴射混凝土，按照實驗室提供的配合比，在拌和機和散裝水泥傳送器上分別安裝自動計量系統，自動拌合，初支混凝土封閉完成后，測量人員每天進行洞內的收斂測量和地面的沉降量測。

3 施工組織

3.1 施工順序組織

本區間施工現場按照先破除左線大里程和右線小里程洞門，然再破除左線小里程和右線大里程洞門的順序進行組織施工。現場實行24小時兩班倒連續施工制度。

3.2 機械設備配置（表2）

4 心得體會

隧道開挖24小時每個標準洞開挖進尺2m（4個循環），根據已施工完的隧道沉降觀測數據顯示，地表沉降最大值控制在13mm≤30mm，滿足設計要求，上臺階開挖初期沉降較為集中，而下臺階開挖過后初支封閉成環的地表沉降基本沒有；施工安全和質量可控；根據施工經驗總結，在合理配備施工人員和機械的情況下，確保沖洪積砂層的淺埋暗挖隧道施工安全和質量。

5 結束語

目前暗挖隧道開挖已經全部完成，臨近皇家首座建筑物和下穿給水管線施工，對接遼寧大學地鐵站，沉降均在控制值內，隧道整體施工進度滿足業主的工期要求，施工質量方面已經通過業主質量部門驗收。通過本區間暗挖施工，結合現場總結出施工經驗，為后續的施工作為參考。

參考文獻：

[1]GB50299-1999，地下鐵道工程施工及驗收規范[S].

[2]沈陽地鐵2號線北延線遼人區間設計圖紙、資料.

[3]沈陽地鐵2號線北延線五標施工組織設計.