地鐵聯絡通道施工過程中產生問題的淺析

施發付

【摘要】為解決隧道安全疏散乘客、隧道排水、及防火、消防等問題，兩隧道間按照一定間距設置聯通隧道，聯絡通道施工包含有多種關鍵施工技術，分別是前期準備階段（地層加固、管片穩定措施）、開挖與初期支護以及防水結構和二襯施工，但是聯絡通道多處于地下工 程，由于條件復雜，空間狹小，受地質和地下水影響大，施工中不確定因素較多，往往需要一定的技術設計作為保障才能夠順利完成，文章以青島地鐵8號線二標段地鐵盾構區間 14#聯絡通道的工程為依據，詳細對施工技術進行分析，并對過程中出現的一些問題進行分析， 從而為地鐵盾構區間聯絡通道的施工提供更好、更實用的經驗，為聯絡通道施工技術的開展做好準備，可為類似工程的設計提供參考依據。

【關鍵詞】聯絡通道;滲水;施工難點;質量

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

緒論

隨著城市化加快進程，為解決城市交通擁堵問題，越來越多的城市開始建設地鐵。根據相關資料，全國共有62個城市軌道交通線網規劃獲批，規劃建設總里程月7424KM。聯絡通道作為連接兩平行地鐵隧道結構，GB50157-2013《地鐵設計規范》規定，當區間聯絡通道長度超過 600 米時，均在上下行隧道間設置聯絡通道，聯絡通道的位置一般處于各段區間隧道的中間段，由于地鐵了建設常常采用“高站位，低區間”的方法，中間段通常也為線路最低處，在實際工程中，常常將其與地下泵站的建設結合起來，采用合并建設的模式，聯絡通道是在兩側盾構隧道完成后進行施作，在施工過程中經常出現技術、質量等問題，直接關系到主體隧道的施工質量，所以其施工方法尤為重要。通過文章對地鐵建設中聯絡通道施工的技術和存在問題的闡述，從而為我國地鐵建設施工提供更多的經驗積累。

一、工程概況

1.工程簡介

青島膠東國際機場軌道交通結建工程土建施工二標段，如圖 1-1所示，包括地鐵 8號線南側盾構區間和市域快線兩部分。其中 8 號線南側盾構區間包括4#區間風井、5#接收井，4#區間風井為始發井，5#區間風井和機場盾構井為接收井。

8 號線區間設置 5 座聯絡通道，市域快線區間設置 1 座聯絡通道如圖1-2 所示14#聯絡通道兼泵房設置在市域快線盾構區間上，線路縱斷面整體呈“V”字型，最大縱向坡度為 25‰，14#聯絡通道兼泵房采用暗挖方法，初期支護體系由超前小導管+錨桿+鋼格柵+單層鋼筋網片和噴射混凝土共同組成，初襯和二襯之間設置 1.5mm 厚預鋪式高分子自粘膠膜防水卷材+土工布緩沖層，二襯混凝土采用強度等級 C45 抗滲等級 P12 的防水混凝土。

2.工程地質條件

（1）地形地貌

本合同段所處地貌類型為沖洪積平原地貌，地下水主要賦存在第四系松散粉質黏土層及基 巖的裂隙中。

（2）地質水文情況

14#聯絡通道兼泵房地層從上往下依次為黏土、粉質黏土、全風化泥巖、強風化泥巖、中風化泥巖和中風化砂巖。聯絡通道位置處地層主要為中風化泥巖和中風化砂巖，拱頂埋深約19.2m。

二、本工程主要施工方法

1.施工原則及方法的概述

根據盾構施工進度情況，聯絡通道開挖初支工作面放在隧道左線，注漿材料設備、鋼筋、模板等材料從靠近聯絡通道的豎井采用龍門吊/吊車上下物料，洞內運輸采用小型翻斗車，二襯混凝土由地面打孔埋管下料，人工澆筑。聯絡通道處管片切割前，需進一步緊固隧 道管片連接螺栓，確保管片間連接緊密;在盾構隧道內部采用鋼支架對管片進行支撐;對切割管片兩端各10環范圍內對管片縱向拉緊，每環拉筋道數與注漿孔個數一致。在洞內探孔檢查地層地質和地下水情況，滿足施工要求后進行切割管片，開挖土體，采用人工配合風鎬 進行上下臺階開挖，邊開挖施作初期支護，聯絡通道初期支護貫通后，施工聯絡通道部分防水、二襯及臨時鋼支撐，破除部分集水坑處初期支護底板，開挖集水坑，進行初期支護施工。施作集水坑防水層及二襯結構，然后施工剩余的聯絡通道防水及二襯結構。

（1）聯絡通道范圍地面加固

為保證聯絡通道的施工安全，根據設計要求在聯絡通道地面進行加固;材料：袖閥管φ48*4mm、水泥 P.0425.5 普通硅酸鹽水泥、水灰比為 1：1 的水泥漿。機具：MXL-150D多功能鉆機、LGY-B/8G 空氣壓縮機、3SNSA 注漿泵。

（2）隧道內型鋼支撐

聯絡通道開口洞門兩側各布置四個該類型的型鋼內支撐，位于管片環的接縫處，型鋼內支撐采用[16的槽鋼進行連接。同時聯絡通道兩側管片采用[14b 槽鋼進行拉緊，每環拉筋道數與注漿孔個數一致，確保管片切割后，相鄰管片不發生縱向移動。

（3）初期支護

本聯絡通道的初期支護體系由超前小導管+錨桿+鋼格柵+單層鋼筋網片和噴射混凝土共同組成。超前小導管應在每次循環開挖前完成;其余支護也應在開挖后及時完成。

（4）防水層施工

聯絡通道防水等級為一級，防水施工包含有四個方面內容，一是通道的全包防水;二是通道與隧道管片接觸部位防水;三是接縫防水;四是注漿防水。防水材料進場后必須先報監理，在監理的見證下送檢復試，復試合格后方可使用。緩沖層施工工藝：緩沖層材料采用土工布緩沖層。采用射釘配熱塑性塑料襯墊機械固定辦防水卷材的鋪設施工工藝：防水卷材之間采用爬焊機熱熔焊接雙焊縫的搭接形式，搭接寬度為 100mm，不能采用焊機焊接的部位采用熱風槍焊接，焊接寬度 不小于30mm。防水層破損部位應采用同材質材料進行修補，補丁滿粘在破損部位，補丁四周距破損邊緣的最小距離不小于 10cm。底板和側墻鋪設防水層的陰角均應做成 R≥50mm 的圓弧或 50×50mm 的鈍角。

a.盾構管片與聯絡通道接觸部位防水：聯絡通道與管片接口部位的防水是整個聯絡通道防水施工的薄弱環節，模筑混凝土與管片相接的角部設置臨時導水管，并用防水砂漿進行封堵，然后鋪設卷材加強層，兩端寬度均不小于 30cm。卷材加強層采用 1.5mm 厚丁基橡膠自粘防水卷材。管片與聯絡通道結構層的接縫處設置遇水膨脹聚氨酯止水膠和預埋注漿管。二襯結構澆筑完成后，采用注漿管進行注漿密封堵水。

b.接縫防水：施工縫、變形縫部位均應設置防水加強層，施工縫加強層采用 1.5mm 厚丁基橡膠自粘防水卷材，采用膠粘法固定在防水層表面，施工縫加強層寬度為 50cm，變形縫加強層寬度為 100cm，與防水層滿粘粘結。

①施工縫縱向施工縫采用丁基橡膠膩子鍍鋅鋼板止水帶+水泥基滲透結晶

材料，特殊部位如盾構區間與聯絡通道相接處施工縫采用止水膠+預 埋注漿管+水泥基滲透結晶材料。

②變形縫 1）變形縫外側設置外貼式橡膠止水帶。

2）變形縫中部設置中孔式鋼邊橡膠止水帶（中心帶氣孔型），形成一道封閉的防水線。

3）側墻、頂板變形縫內側設置 1.0mm 厚不銹鋼接水槽，將少量滲水有組織地引入排水溝并排入廢水泵房，縫內側嵌填聚氨酯密封膠。

（5）二次襯砌

結構二襯采用泵送混凝土進行澆筑。在不影響地面周邊單位施工的條件下可在線路左線隧道聯絡通道處鉆直徑 30cm 的垂直孔，進行混凝土豎直泵送。在灌注作業現場采用對講機或手機等通訊設施，以利于和地面混凝土下料口值班人員聯系，隨時控制混凝土的用量。混凝土澆筑完成后對管片處的孔洞進行修復，采用原設計鋼筋進行焊接連接，同時澆筑不小于 30cm 厚的 C50P12微膨脹混凝土，待混凝土強 度達到設計強度后進行隧道內的防水補強。

（1）底板混凝土施工為保證底板混凝土的密實度和流動性，底板混凝土坍落度宜為

160～180mm，采用人工插入式振動器振搗，用插入式振動器振搗時要輕提輕放以免破壞防水層和背貼式止水帶。混凝土強度達到2.5MPa后用麻袋片覆蓋灑水養護，防水混凝土養護不少于 14 天。

（2）拱墻混凝土施工為保證拱墻混凝土的流動性，坍落度宜采用：180～220mm，粗骨

料采用 5～20mm 的級配良好的碎石。采用混凝土輸送泵將混凝土從聯絡通道兩側洞門附近的拱頂預留管送入，采用附著式平板振動器或人工用插入式振動器充分振搗。混凝土灌注過程中應始終有技術人員和有經驗的工人現場值班，組織好放料、停料及振搗時機，特別應注意 混凝土從地面運輸到聯絡通道位置的時間要安排緊密，避免因轉運時間過長而影響混凝土質量。

根據洞內的混凝土硬化時的強度增長規律和施工經驗，通道混凝土拆模一般在混凝土強度達到2.5MPa 后進行，拆模后混凝土應立即養護，采用專人灑水，養護時間不少于14 天。

三、本工程施工過程產生難點問題分析

1.洞門破除處管片出現滲水

問題：在洞門區域內上下左右及中心共開 5 個注漿孔，采用鉆孔取芯法來進行滲水試驗，滲水量均超過 0.2L/（min·m），且每一孔的漏水量大于 10L/min。

原因分析：①為地面局部（不能所有深度不足，屬于偷工減料）加固深度不足，部分注漿孔注漿量和注漿壓力不符合設計要求，②聯絡通道處管片同步注漿不到位，同步注漿漿液具有收縮性，沒有進行二次補漿，嚴重影響工期和成本。

采取措施及預防：應該嚴格按照設計要求及施工方案施工，對出現該問題進行地面重新補注漿，聯絡通道處管片進行二次補漿，防止破除洞門時水土流失，導致施工困難和安全事故。類似施工時必須做好地面注漿，做好注漿日志，同時加強施工人員管理。

2.開挖至對側管片時出現大量涌水

問題：聯絡通道采用暗挖的方式，遵循“十八字方針”采用臺階法人工配合風鎬進行開挖，開挖至對側管片時大量涌水，開挖面、隧道出現積水。

原因分析：由于管片背后注漿不密實，且該聯絡通道處于隧道最低處，導致開挖對側管片時整條隧道管片背后積水從該處涌出。

采取措施及預防：在開挖前進行了二次補漿，未考慮到管片背后已經充滿水，此時二次補漿已經無效了，直接將管片背后水全部排出 至隧道，然后用泵全部排出隧道。將出水口用土袋堆住，漿聯絡通道處的最低注漿孔打開，然后全線補漿。其他剩余聯絡通道在開挖前全部按照此方法進行補漿。盾構時應嚴格控制注漿量，及時進行二次注漿，并且聯絡通道破除開挖前應檢測管片背后空洞及水系，應加強質量管理、加強檢測手段控制，以驗證施工質量。

3.鋼格柵安裝偏差過大

問題：格柵在地面鋼筋廠加工，首件加工完成后組織驗收，建立樣板工程，后期格柵加工過程中，出現格柵安裝尺寸偏小。

原因分析：格柵安裝尺寸偏小原因有①工人在加工時未按照樣板工程及設計要求進行施工，未經相關方同意私自更改尺寸;②過程中管理人員未監督檢查，疏忽大意;③技術人員未及時對作業人員書面技術交底。

采取措施及預防：應加強自身及分包管理，應按施工規范要求對施工過程進行檢查，及時糾正違規操作，消除質量隱患，針對工程的 特點，質量要求，施工方法與措施等向施工人員詳細交底，避免質量事故的發生。

4.拱頂混凝土出現蜂窩

問題：澆筑完混凝土，養護拆模后發現拱頂混凝土多處出現蜂窩現象，鑿開后為蜂窩，表面處松散。

原因分析：①混凝土供應不及時等候時間太長導致堵管;②混凝 土澆筑時出現離析;③澆筑時正處夏季氣溫偏高，澆筑中私自加水。

采取措施及預防：先鑿去蜂窩處薄弱松散顆粒刷洗凈后，支模用高一級的混凝土填塞搗實;在澆筑過程中要嚴格把控混凝土的塌落度和供應速度，防止出現堵泵等原因造成混凝土澆筑中斷;澆筑前應進行混凝土塌落度實驗;對不合格的混凝土進行退場。

5.施工縫及裂縫部位出現滲水

問題：拆模后多處出現滲水，尤其是在是施工縫和混凝土出現裂縫部位。

原因分析：①初期支護滲水未進行有效背后回填注漿②止水鋼板搭接未采用雙面焊，未起到隔水效果;③遇水膨脹止水條安裝過后時間過長受潮;④模板采用全封閉鋼模，接縫部位不能振搗密實;⑤混凝土供應不及時，現場沒料使以前澆筑的初凝后，這樣后澆筑的不會很好融合一起，留有縫隙，導致滲水。

采取措施及預防：通過預留注漿管向混凝土內注入雙液漿填充混凝土與初期支護混凝土之間的縫隙;其次對滲漏水部位注入改性環氧漿液進行堵漏和補強處理;初期支護無滲水后方可進行二次襯砌，避免影響二次襯砌防水效果;鋼板止水帶接頭部位焊接牢固;遇水膨脹止水條安裝完及時支模澆筑混凝土;混凝土澆筑采用敲擊或附著式振搗;加強和調度聯系，必要時可備選幾家混凝土攪拌站。

6.混凝土長距離運輸難點克服

本工程混凝土（噴射混凝土）澆筑最遠運輸距離為954m，結合以下問題分析：①青島膠東國際機場周圍施工單位多，混凝土用量多，混凝土供應商對混凝土質量把控不嚴;②混凝土運輸距離太長，質量控制難;③考慮大功率地泵成本高，且混凝土澆筑過程中易堵管，拆管清理及隧道清理人工費增加;④一次堵管浪費混凝土方量約12m3;

⑤線路左線隧道聯絡通道處地面鉆孔費用約1200元;⑥盾構測量可以利用該孔進行校準。

綜上，經過監理、設計同意在線路左線隧道聯絡通道處鉆處鉆直徑 30cm 的垂直孔埋設護管解決了混凝土上距離運輸難點的克服。

結論：

聯絡通道作為地鐵隧道區間最常見的一種結構，包含有多種工藝流程，施工中遇到各種不良情況越來越多，施工前應考慮可能帶來的各種不良因素及影響，針對性的分析問題，并通過多方案的比較優化。從而保證地鐵通道的施工質量，促進我國地鐵行業的全面發展。

參考文獻：

[1]丁修恒.地鐵區間聯絡通道盾構法修建關鍵技術[J].建筑施工，2019，（4）：667-671.

[2]李彥強.地鐵盾構區間聯絡通道施工技術[J].水利水電施工，2016，（006）：86-89.