超大斷面巖溶地鐵隧道二襯施工技術研究與應用

王 達 王二平 曾懷明 郭 恒 盧建偉

(中建市政工程有限公司,北京 100036)

超大斷面巖溶地鐵隧道二襯施工技術研究與應用

王 達 王二平 曾懷明 郭 恒 盧建偉

(中建市政工程有限公司,北京 100036)

礦山法大斷面施工，模板支撐體系采用“可移動式門式臺架+碗口腳手架+方木+定制鋼模板”，施工過程中嚴格控制拆除支撐情況，加強監測，反饋有效數據。拆撐完畢且監測數據無異常則進行防水系統及模板支撐體系的施工，待準備工作完成后，進行鋼筋及模板安裝。澆筑混凝土的施工必須對支撐體系進行監測，根據監測數據的變化來指導現場混凝土的澆筑施工。

拆除支撐，加強監測，防水系統，模板支撐體系

區間隧道單洞雙線隧道設計起止里程右DK13+224.405～右DK13+512.654，全長288.249 m，是1號線唯一一個進行大斷面施工的隧道，工程風險大，施工難度高，必須采取合理有效的施工方法。

1 工程概況及地質條件

1.1工程概況

單洞雙線隧道采用CRD工法施工，先施工上邊兩個導洞，再進行下邊兩個導洞施工，初期支護施工采用“型鋼鋼架+鋼筋網片+錨桿+噴射混凝土”形式，二次襯砌采用C35防水鋼筋混凝土施工。

1.2周邊環境

區間線路沿子房山南側山腳向東敷設，穿越康怡大路后，在山水康橋小區和奧運城小區中間穿過，下穿重型機械廠宿舍、烈士陵園及一些居民樓后，再從東三環高架橋樁中間穿過。

1.3工程地質及水文地質條件

地表水不發育，場地地下水主要為第四系土層中的潛水和基巖裂隙水。潛水埋深約1.1 m～7.0 m，受大氣降水補給，具有明顯的季節變化；基巖裂隙水富水性較大，屬強富水，受含水層裂隙和巖溶發育影響，具有不均勻性，局部具有微承壓性，水位埋深約8.8 m～36 m。

2 二次襯砌主要施工方案

2.1概述

臨時支撐拆除按照“拆一留一”的原則，未被拆除的臨時中隔壁在其下部焊接止水法蘭，待基面處理完成后，進行防水和仰拱澆筑的施工，按照該施工順序將大斷面底板全部施工完成。待底板全部施工完成，且監測數據正常的前提下，進行臨時仰拱及臨時中隔壁的拆除，拆除方式為6 m一個循環，最后進行拱部位置防水及混凝土的施工，直至單洞雙線二襯施工完成。

2.2二襯施工主要步驟

1)拆除支撐。

a.先拆除下臺階中隔墻，沿里程方向拆除長度7 m，施工6 m，預留1 m作業空間。噴射混凝土采用小型破碎錘配合人工拆除，人工使用氧乙炔切割網片，連接筋不能隨意拆除，待拆除中隔壁鋼架時方可拆除連接筋；

b.破除掉落的噴射混凝土，采取人工配合30型裝載機裝運至豎井口入渣土罐，龍門吊垂直運輸至地面渣倉；

c.待仰拱和隧底填充全部完成后，開始拆除①，③導洞臨時仰拱。為保證拱墻作業空間，①，③導洞臨時仰拱全部拆除。仰拱工字鋼拆除時，采用裝載機從底部支撐，兩端頭分別采用乙炔切割；

d.仰拱拆除全部完成后，開始分組、分區域拆除豎向中隔壁。每次拆除7 m，施工6 m，預留1 m作業空間，該組拱墻完成后，進行下一組中隔壁拆除，直至隧道二襯全部完成；

e.拆除支撐前按照監測方案布設監測點位，并測量初始讀數；

f.首先拆除左側仰拱，第一次拆除2 m，等待并監測12 h，各方數據正常后，第二次再行拆除2 m，等待監測12 h，各方數據正常后，進行第三次、第四次、第五次，依次類推，最終完成前9 m的左側仰拱拆除；

g.其次拆除右側仰拱，第一次拆除2 m，等待并監測12 h，各方數據正常后，第二次再行拆除2 m，等待監測12 h，各方數據正常后，進行第三次、第四次、第五次，依次類推，最終完成前9 m的右側仰拱拆除；

h.第一組中隔墻拆除總長度不超過9 m，拆除中隔墻時，按照每2 m一個階段進行。拆除前，首先對各監測點取得初始值。其次拆除前，應將應急物資準備到位。拆除第一個2 m時，首先使用氧氣乙炔切割中隔墻和拱部連接處，使中隔墻和頂部有1 cm的切縫，切縫形成后，技術人員現場進行24 h觀察，觀察拱頂是否下沉造成切縫密貼。如24 h拱頂未下沉，進行第2個2 m拆除，依次類推，直到第一組中隔墻全部拆除完成；如24 h拱頂下沉，造成切縫密貼，再次采用氧氣乙炔切縫1 cm，繼續進行觀察，以此類推，最終將會確定和取得拱頂下沉的數據；

i.如在拆除中隔墻時，拱頂下沉超過3 cm，應組織召開專家會討論下一步施工方法。

2)防水系統施工。

采用“柔性材料全包防水+結構自防水”的防水體系，同時設置分區防水，采用環向防水分區及注漿防水系統。

隧道共設置三道防水防線：

第一道防線：初期支護+背后回填注漿+仰拱止水注漿。

第二道防線：柔性防水夾層防水，防水層采用1.5 mm的EVA防水板。

第三道防線：結構自防水。二次襯砌采用C35，P10,P12的防水鋼筋混凝土，并對二襯及防水層間進行二次注漿。

3)模板支撐體系施工。

可移動式門式臺架→搭設滿堂紅碗扣式腳手架→鋪設作業跳板→鋪設全包防水→防水板驗收→安裝、綁扎拱墻鋼筋→鋼筋驗收→安裝主次龍骨及模板→校正模板高程、位置→模板驗收。施工所用材料見表1。

臺架設計情況：

a.臺架總長度8 m，門架6榀，尺寸5.555 m×8.21 m(高×寬)，過車凈空7 000 mm×4 400 mm，臺架枕木高度為200 mm；

b.臺架左側配備定型模板，位于縱向中部，尺寸6 m×1.5 m(長×寬)，面板厚10 mm，配套絲桿、通梁和液壓件；

c.臺架頂部和右側安裝鋼板，滿鋪；

d.臺架左側配備模板平移油缸；

e.臺架模板液壓行程均為300 mm，工作壓16 MPa；

f.臺架配置2臺5.5 kW行走驅動電機。

表1 施工材料一覽表

模架設計情況：

拱部和右側邊墻腳手架采用碗扣式腳手架+定型模架。碗扣式腳手架橫向間距600 mm，縱向間距600 mm，步距1 200 mm。離地20 cm設置縱向及橫向掃地桿。模架每600 mm一榀，模架主要采用42×3.5 mm鋼管加工而成，用環向間距600 mm@100 mm×100 mm方木縱向連接成為一個整體，依靠頂托加固。圖1為F4斷面示意圖，其他斷面參考F4斷面。模板面板采用600 mm×1 200 mm，t=3 mm的鋁模板或鋼模板，模板厚度53 mm，1 200 mm邊長沿縱向布置。

4)鋼筋、模板安裝及混凝土的澆筑和養護。

a.鋼筋綁扎過程中，鋼筋保護層、內外層排距，是鋼筋工程控制重點，重點工作是測量放樣準確，到位，點位數量滿足要求，其次架立筋或馬凳筋數量滿足要求，能夠支撐上部鋼筋重量；

b.邊墻和拱頂鋼筋綁扎完成后，特別是第一組，首先應對鋼筋骨架進行縱橫向固定，以確保拱頂鋼筋自然拱能夠形成，確保穩定不變形；

c.邊墻和拱頂鋼筋環向主筋必須確保連接牢固，不管是焊接或直螺紋連接；

d.模板安裝前必須對其表面進行打磨，涂刷涂膜劑，模板平整度必須滿足要求，配置的模板需嚴格確定位置；

e.混凝土澆筑需分層分段，及時振搗，現場嚴格把控進場混凝土質量和澆筑質量，澆筑過程中對模板支撐體系進行監控；

f.及時按要求養護。

3 施工重難點以及應對措施

3.1施工重難點

二襯斷面過大，尺寸為14.210 m×10.589 m(寬×高)，施工操作困難，安全風險大。

3.2應對措施

對施工的每一道工序，進行嚴格的施工監測，分析監測數據，加強現場安全管控。在保證安全生產的前提下，進行進度要求。

[1] GB 50299—1999,地下鐵道工程施工及驗收規范[S].

Studyandapplicationoftwoliningconstructiontechnologyforsuperlargesectionkarstmetrotunnel

WangDaWangErpingZengHuaimingGuoHengLuJianwei

(ChinaConstructionMunicipalEngineeringCorporationLimited,Beijing100036,China)

The mining method of large section construction, formwork support system using movable gantry custom sized wood scaffolding steel formwork, strictly control construction demolition support, strengthen the monitoring, feedback data. When the bracing is completed and the monitoring data is not abnormal, the construction of waterproof system and formwork support system shall be carried out, and the steel bar and formwork shall be installed after the preparation work has been completed. The construction of the concrete must be monitored by the support system, and according to the change of monitoring data to guide the concrete placement.

dismantle support, strengthen monitoring, waterproof system, wormwork support system

1009-6825(2017)30-0175-03

2017-08-17

王 達(1991- )，男，助理工程師

U455.91

A