地鐵隧道大斷面施工技術

唐培明

中鐵二十局集團一公司 江蘇 蘇州 215000

1 工程概況

永安區間渡線3斷面位于區間里程K21+344.641~K21+360.185，長度15.544m，大斷面結構尺寸為21.73m×8.655m，采用臺階法和導洞法施工。

2 施工方法

渡線3斷面施工包括橫通道施工、二次初期支護施工和二次襯砌施工。待兩線挑高段施工完封端墻以后，開始進行橫通道的施工，橫通道施工步序詳見圖1；待區間初支開挖完成后，分段施作渡線3斷面兩線范圍內二次襯砌，然后進行橫通道內二次初期支護施工，分段破除橫通道中隔墻，按順序依次施作剩余部分二次襯砌，渡線3施工步序見圖2。

圖1 渡線3橫通道施工步序圖

圖2 渡線3施工步序圖

3 施工技術難點

結構扁平，結構受力不均勻，隧道開挖在施工過程中不能一次成形，需要分塊分段開挖，應力分布復雜，結構受力力的轉化困難復雜，結構及圍巖穩定性較差，給暗挖隧道施工過程造成施工風險。

4 暗挖大斷面施工容易出現的問題及應對措施

暗挖大斷面隧道施工容易出現問題的部位主要是在隧道拱頂、臨時拱腳、側墻及中墻墻腳，在施工中要控制以下幾方面：

（1）切實做好開挖過程中超前支護及預注漿加固，確保開挖掌子面穩定。

（2）開挖過程中控制好每步開挖步距，及時施作初期支護，盡早封閉成環，保證結構受力轉換及時。

（3）臺階開挖過程中，及時打設鎖腳錨管和注漿，施工臨時仰拱并控制就好拱腳下沉。

（4）施工過程中全過程全方位不間斷進行作業面及地表的監控量測，實行動態過程管理。

5 質量控制措施

施工時成立了技術領導攻關小組，由項目總工程師任組長，挑選三名有施工經驗的技術人員在施工進行技術指導，并實行一票否決制。即當一個工序檢驗時，只要有一名技術人員認為存在問題，則該工序就不能通過檢驗。現場技術人員對各個重點工序實行全程旁站制，對施工中出現的問題及時解決，只有問題得到改正后方可向監理進行報檢，決不允許出現對一個分項工程多次報檢而未通過監理認可的現象，這樣做不但減少了因可能返工而引起的時間耽誤，而且大大加快了各工序間的銜接，確保了工程進度和質量。同時加強施工現場試驗和測量的管理力度，及時對各工序進行試驗和測量，從而有效的保證了工程質量。

6 技術控制措施

土方暗挖作業時，嚴格按照施工組織設計和安全技術措施規定的開挖順序進行施工。施工前應首先檢查工作面是否處于安全狀態，并檢查支護是否牢固，如有松動的石、土塊或裂縫應先予以清除或支護。待作業工具安裝牢后才可以作業。

土方暗挖應遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測、速反饋”的施工原則。

開挖過程中，如出現整體裂縫或滑動跡象時，應立即停止施工，將人員、設備盡快撤離工作面，視開裂或滑動程度采取不同的應急措施。

土方暗挖的循環控制在0.5m范圍內，開挖后及時噴素混凝土加以封閉，盡快形成拱圈，應在安全受控的情況下，方可進行下一循環的施工。

站在土堆上作業時，應注意土堆的穩定，防止滑坍傷人。

土方暗挖作業面應保持地面平整、無積水，洞壁兩側下邊緣應設排水溝。

7 安全控制措施

堅持以地質為先導的原則，時刻掌握暗挖隧道的地質情況，異常地質要有特殊的超前支護和初期支護結構措施。

堅持先護頂后開挖的原則施工，采用超前小導管預注漿加固措施，在特殊地段采用大管棚施工。通過試驗確定注漿的壓力、配合比、濃度、固結范圍，作到心中有數，保證注漿能夠達到預期的目的。

詳細檢查支護是否牢固，掌子面是否穩定，如有松動和裂紋，及時加固處理。

嚴格控制每循環進尺，開挖成形后及時進行初期支護，確保工序銜接，盡早施做仰拱封閉成環，以改善受力條件，對特殊地段縮小鋼格柵的間距，加強初期支護。

加強監測：開挖初期支護后，量測拱頂下沉及邊墻收斂、地面下沉與隆起、格柵鋼架內力，及時對數據進行分析，發現異常情況立即上報，并采取相應防治措施。

進洞深度大于洞徑5倍時，應采取機械通風措施，送風能力應滿足施工人員正常呼吸需要（每人每分鐘3m3），并能滿足沖淡、排除燃油發動機和爆破煙塵的需要

8 臨時支撐和仰拱的拆除長度對地表沉降的影響

隧道二次襯砌采用從仰拱開始先墻后拱模筑混凝土的施工方法。二次襯砌施工前，先確定破除臨時支撐及仰拱的長度，確保安全快速有效的施工并拆除完畢，為后面的二次襯砌的施工創造出工作面。

9 結束語

將大斷面分塊分部位進行施工。施工過程中嚴格遵循“短進尺、早支護、勤量測、速反饋”的原則，保證結構施工過程安全，成功解決了永安區間地鐵隧道的工期緊張、環境復雜、土體結構擾動大、地表及管線沉降控制等施工難題。施工過程中量測監控信息的反饋及時，對循環進尺、初期支護形式以及二次襯砌施工過程中均有具有很強的作業指導作用。對以后大斷面隧道施工尤其是城市地面條件有限和軟弱圍巖的地層施工具有很好的借鑒。