地鐵車站扣拱施工風(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)對(duì)措施研究

雷勇祥

摘要：本文針對(duì)地鐵車站扣拱施工工程，以沈陽(yáng)市皇姑屯地鐵車站工程為例，對(duì)扣拱施工中實(shí)際存在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，并就存在的施工風(fēng)險(xiǎn)從車站初支參數(shù)設(shè)計(jì)、不良地層調(diào)查與處理、徑向注漿加固、超前支護(hù)加強(qiáng)、掌子面注漿加固、超前地質(zhì)探測(cè)及異常情況處理、DN1200/800排水引排等技術(shù)提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，對(duì)提高地鐵車站施工過(guò)程中的安全和質(zhì)量保障具有重要意義，為以后類似工程施工提供借鑒。

Abstract： This paper analyzes the actual risk existing in the construction of the buckle arch of the subway station buckle arch project， taking the Huanggutun subway station project in Shenyang as an example， and puts forward corresponding countermeasures for the existing construction risks from the initial design of the station parameters， investigation and treatment of bad formations， radial grouting reinforcement， reinforcement of advanced support， grouting reinforcement of the face， advanced geological exploration and abnormal conditions， DN1200/800 drainage and other technologies， which is of great significance to the safety and quality assurance of subway station construction and provides reference for similar engineering construction in the future.

關(guān)鍵詞：地鐵車站;扣拱施工;風(fēng)險(xiǎn)分析;應(yīng)對(duì)措施

Key words： subway station;buckle arch construction;risk analysis;countermeasure

中圖分類號(hào)：U231.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）25-0021-03

1? 工程概況

皇姑屯車站位于皇姑區(qū)景山路與淮河街交叉口處，沿淮河街方向呈南北布置。皇姑屯車站是一個(gè)地下雙層雙跨地下結(jié)構(gòu)，采用PBA孔樁法。車站總長(zhǎng)177.3m。車站標(biāo)準(zhǔn)段總寬度為19.7m，底板埋深24.1m左右，頂板覆土8.2m左右。車站設(shè)3座豎井，1、2號(hào)豎井兼做風(fēng)亭、3號(hào)豎井為臨時(shí)施工豎井;共4個(gè)出入口（第3號(hào)出入口預(yù)留備用）。

2? 扣拱施工風(fēng)險(xiǎn)分析

①根據(jù)導(dǎo)洞開挖揭示地層情況及開挖過(guò)程來(lái)看，車站拱部地層松散及埋深較淺，難以自穩(wěn)，施工極易引起塌方等安全事故，同時(shí)導(dǎo)洞塌方還可能引起地表沉陷、管線較大的差異沉降，造成極嚴(yán)重的后果。

②根據(jù)導(dǎo)洞開挖過(guò)程中砂層含水情況及已完成導(dǎo)洞初支滲漏水情況來(lái)看，排水管線多處位置有滲漏水情況，可能對(duì)扣拱的開挖施工造成較大的安全隱患。

③根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示（如表1所示），經(jīng)過(guò)開挖擾動(dòng)，車站地面最大累計(jì)沉降45.78mm，管線最大累計(jì)沉降45.23mm;四周建筑最大累計(jì)沉降2.28mm。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，地表沉降及管線沉降速率較大部位為中導(dǎo)洞掌子面附近，開挖期間日沉降速率最大達(dá)到2～3mm。

④DN1200/800排水管道為車站一級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源，位于車站中導(dǎo)洞正上方且距離車站拱部較近，排水管道內(nèi)水量較大，如若出現(xiàn)滲漏，后果不可想象。

3? 擬采取措施

3.1 車站初支設(shè)計(jì)參數(shù)

原設(shè)計(jì)車站扣拱初始支護(hù)采用格柵鋼架+鋼筋網(wǎng)+噴射砼+小導(dǎo)管支護(hù)體系，拱形部分的小導(dǎo)管應(yīng)采用φ32，t=3.25mm，L=1.8m/3m，縱向間距同格柵鋼架，環(huán)向間距300 mm（第一排L=2m，環(huán)向間距0.3m，每1榀1打，第二行是 L=3m，周向間距是0.3m，每2榀1打），預(yù)注漿液;格柵鋼架間距500mm/榀（馬門頭處加密），網(wǎng)噴砼采用C25砼，厚度350mm。

3.2 不良地層調(diào)查與處理

施工前對(duì)車站扣拱上方進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)，提前預(yù)知地層及地表地質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)空洞、脫空區(qū)及過(guò)度松散地層地段，可提前做注漿加固或開挖回填處理。

3.3 徑向注漿加固措施

建議在邊導(dǎo)洞、中導(dǎo)洞、二步扣拱處對(duì)扣拱各連接節(jié)點(diǎn)處土體進(jìn)行徑向注漿加固，徑向注漿加固使用φ32/42*3.25鋼管兩排，單根管長(zhǎng)3m、4m，水平間隔0.3m，注水泥漿水玻璃漿液，注漿加固半徑不小0.3m。加固主要起到如下作用：

①對(duì)開挖部位上方土層進(jìn)行加固，降低開挖坍塌風(fēng)險(xiǎn)及減小坍塌影響;②對(duì)扣拱連接節(jié)點(diǎn)處起到補(bǔ)強(qiáng)作用，減小拆撐時(shí)的初支變形;③減小排水管道滲漏對(duì)扣拱開挖的影響。