1、CRD工法在城市地鐵車站施工中的應(yīng)用論文聯(lián)盟.LL.編輯。摘要以北京地鐵十號線光華路站風(fēng)道及主體側(cè)洞施工為例,介紹淺埋暗挖RD法的施工技術(shù),討論RD法的施工關(guān)鍵和技術(shù)難點,并提出相應(yīng)的解決措施。關(guān)鍵詞地鐵風(fēng)道淺埋暗挖RD工法1引言隨著地鐵施工技術(shù)的不斷進步,地下工程界不斷創(chuàng)新,提出了許多法淺埋暗挖施工方法,其中“化整為零的RD工法就是很有代表性的一種工法,又名“穿插中隔壁工法。該方法以地層預(yù)加固(處理)為前提,以錨、網(wǎng)噴支護為根底,充分發(fā)揮加固后的地層與初支體系共同受力,承受外部荷載,以監(jiān)控量測手段指導(dǎo)施工,控制初支構(gòu)造的拱頂沉降和收斂,確保開挖洞室和地面建筑物的平安。與明挖法和蓋筑法相比,淺

2、埋暗挖RD法的最大優(yōu)點是防止了大量拆遷、改建工作,減少了對周圍環(huán)境的粉塵污染和噪聲影響。在城市中心地區(qū),由于地面交通不允許長期中斷,地面建筑物眾多,地面施工場地狹小,不易改移,因此在地質(zhì)條件允許情況下,將優(yōu)先考慮采用淺埋暗挖法施工地鐵車站。2工程概況北京地鐵光華路車站站位于東三環(huán)路下、東三環(huán)路與規(guī)劃商務(wù)中心街穿插口處,南北走向,車站總長169.2、總寬度46.7、中間洞寬14.4、兩側(cè)洞寬10.81,單側(cè)站臺寬度4.5,線間距40。構(gòu)造型式為單跨三洞地下部分雙層別離島式車站臺車站(中間為雙層構(gòu)造,兩側(cè)站臺為單層構(gòu)造),三洞間以通道相連。車站設(shè)兩個風(fēng)道,均為單跨雙層拱形構(gòu)造,分別位于車站主體的南

3、北兩端。風(fēng)道覆土8.0,風(fēng)道全長106.795、標準斷面開挖寬11.8、高14.1,風(fēng)道初支構(gòu)造厚350、二次襯砌厚500、中板厚400。側(cè)洞(左右行車線路)覆土13.4,全長147.2,標準斷面開挖寬10.81,高9.44,側(cè)洞初支構(gòu)造厚300、二次襯砌厚600。車站均采用復(fù)合式襯砌構(gòu)造。該車站位于永定河沖積扇的軸部,地形起伏不大。地層由填土、粘性土、粉土、粉細砂、中粗砂、圓礫卵石及細中砂等交互沉積而成。工程所涉及到的地下水類型:按地下水的賦存條件為第四紀松散巖類孔隙水,按水力性質(zhì)又分為上層滯水、潛水和承壓水。土層滯水和界面水豐富,施工區(qū)管線密布,部分管線滲漏水嚴重。車站風(fēng)道,同主體側(cè)洞以及

4、出入口暗挖部分均采用淺埋暗挖RD工法施工。3RD法施工方法RD工法遵循“小分塊、短臺階、多循環(huán)、快封閉的施工原那么,自上而下步步為營,分塊成環(huán),隨挖隨撐,及時做好初期支護。并待初期支護構(gòu)造的拱頂沉降和收斂已經(jīng)穩(wěn)定后,自下而上撤除初期支護構(gòu)造中的臨時中隔壁墻及臨時仰拱,再施做外包防水層,施作二次襯砌構(gòu)造。表1為光華路地鐵車站風(fēng)道RD法施工工序。4施工難點及特點(1)圍巖自穩(wěn)才能極差,開挖后易產(chǎn)生坍方,施工中應(yīng)加強加固措施。(2)構(gòu)造位于含水粉細砂、中粗砂及圓卵礫石層中,開挖時必須做好降水后殘存水的止水和砂層固結(jié)處理,以防漏水、防流砂、防坍塌、防底部涌水。(3)地面(東三環(huán))交通繁忙,構(gòu)造上方或附

5、近有管徑較大的雨污水管等線,漏水存水狀況嚴重,確認了二級風(fēng)險點兩處。施工過程中存在塌方、片落、透水現(xiàn)象和施工不平安狀況等較為嚴重。因此,在施工中需要對初支構(gòu)造加強監(jiān)控量測,嚴格控制初支構(gòu)造的沉降和收斂、嚴格控制地表沉降,以確保道路的暢通和管線的平安。(4)必須解決好風(fēng)道初期支護形成過程中的受力體系轉(zhuǎn)換帶來的影響,防止地面及拱部的過量沉降是貫穿整個施工過程中的技術(shù)難點。5施工關(guān)鍵措施5.1嚴格控制地表沉降(1)土體預(yù)加固在土體開挖過程中,采用超前小導(dǎo)管注漿方法進展土體預(yù)加固。超前小導(dǎo)管為32=3.25鋼管,布設(shè)在拱部130范圍內(nèi),環(huán)向間距300,長度2.5,外插角515,每兩榀施作一環(huán)。注漿小導(dǎo)

6、管后端架在已經(jīng)支好的鋼格柵內(nèi),另一端深化地層。注漿后進展土體開挖。另外,在一些特殊部位,如東南風(fēng)道過污水管(二級風(fēng)險點)等,采用大管棚注漿超前加固方法,有效地控制了施工過程中地表的沉降,保證了施工平安。(2)初支背后注漿為及時充填初支噴射混凝土與土層之間存在的空隙,第一層導(dǎo)洞(1號、3號)初支構(gòu)造封閉后應(yīng)及時進展初支背后注漿,以控制初支構(gòu)造變形,控制地表沉降。初支背后注漿,應(yīng)使用鋼筋格柵安裝時預(yù)先預(yù)埋的注漿鋼管。第一層導(dǎo)洞(1號或3號)沿縱向每3設(shè)1組注漿鋼管,沿拱部橫向均勻分布。在初支背后注漿,可以起到以下幾點作用:轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.充填地層空隙,防止地表下沉。導(dǎo)洞土方開挖后,會引起周圍

7、地層松動,出現(xiàn)微小空隙;而且,在噴射混凝土與地層之間,特別是拱架背后不易噴到的地方必定存在空隙。由于這些空隙的存在,地層應(yīng)力調(diào)整過程中,上層土體逐漸塌密,將引起地表沉降。假設(shè)及時進展注漿,將空隙填滿,就阻止了土體位移,從而到達限制地表沉降的目的。加強構(gòu)造防水。隧道開挖后,引起地下水滲流場的改變,地下水向著開挖后的區(qū)域流動(低壓力區(qū)),特別是隧道開挖后的松動圈范圍內(nèi)地層浸透系數(shù)增大,地下水很容易向隧道內(nèi)滲流。初支后充填注漿,以漿液結(jié)石體或固結(jié)體充填、擠密地層,增大地下水的阻力,從而阻斷或減少地下水滲流的通道,進步隧道的防水才能。控制初支構(gòu)造的沉降和收斂。風(fēng)道構(gòu)造處于粉細砂、中粗砂及圓卵礫石層中,

8、周圍土體自穩(wěn)才能差,施工過程中可以通過采取在拱腳設(shè)置鎖腳錨管的措施,減小格柵變形和位移、控制初支構(gòu)造的沉降和收斂。也可以根據(jù)實際情況,在位移或沉降變化較大處或滲漏水處有針對性地布管注漿,那么是控制初支構(gòu)造的沉降和收斂非常有效的技術(shù)措施。(3)監(jiān)控測量監(jiān)控測量是淺埋暗挖RD工法施工不可缺少的重要組成部分。根據(jù)工程情況,建立監(jiān)控量測體系,重點是地表下沉,拱頂沉降和邊墻收斂;必要時進展地中位移、鋼架應(yīng)力、地層壓力等量測工程。監(jiān)控量測的目的在于,可以有效地指導(dǎo)初支構(gòu)造施工,及時采取有效措施調(diào)整施工步距,及時對初支構(gòu)造背后進展充填注漿,從而保證了初支構(gòu)造的施工質(zhì)量,有效控制了初支構(gòu)造的變形與收斂,有效控

9、制了地表沉降。施工期間對地鐵工程沿線重要的地下、地面建(構(gòu))筑物、管線、地面及道路的位移沉降施行監(jiān)測,并對可能發(fā)生的危及環(huán)境平安的隱患或事故提供及時、準確的預(yù)報,以便及時采取措施,及時防止事故的發(fā)生。從監(jiān)測結(jié)果看:1號導(dǎo)洞初支施工完成后,即進展3號導(dǎo)洞的初支構(gòu)造施工,由于風(fēng)道呈“扁平構(gòu)造,土體開挖對其上方土體擾動較大,地表沉降量較大。而其余導(dǎo)洞的施工,對地表影響相對較校光華路車站施工時監(jiān)測結(jié)果:地表沉降值226,特殊點37.37;初支構(gòu)造的拱頂沉降值為2.3635.70,特殊點57.25;收斂值為1.096.64。由此可見,車站施工的沉降值被控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)。5.2特殊部位的施工方法5.2

10、.1南風(fēng)道初支構(gòu)造平安通過雨水管風(fēng)險點施工DN1800雨、污水合流管位于風(fēng)道第二次挑高段,間隔 構(gòu)造僅為0.85,在1號、3號導(dǎo)洞施工至以上2條管線前后3.0范圍內(nèi),即里程0+70.3510+76.351處。在施工過程中,采取了以下施工措施,平安通過了雨水管風(fēng)險點。(1)用洛陽鏟掏100孔,深5.0,進展超前探測,及時掌握掌子面前方土質(zhì)情況。(2)采取8.0長、108大管棚超前支護,間距0.3,用來加強拱頂土體剛度,對土體預(yù)加固。(3)對拱部及上臺階土體進展雙液注漿,注漿深度8.0,注漿孔直徑46,注漿加固范圍如圖1所示。(4)安裝臨時仰拱時,拱腳處設(shè)置I25工字鋼,以使上臺階格柵快速封閉,保

11、證穩(wěn)定,限制變形。(5)加強背后注漿,管埋設(shè)間距由3.0改為1.5,保證初支與其外部土體密貼。5.2.2主體側(cè)洞過山海丹天橋橋樁施工山海丹過街天橋,與車站正交,天橋根底形式為鉆孔灌注樁+承臺根底,樁長16,根底侵入到光華路站構(gòu)造主體左右側(cè)洞2.78。為確保施工平安,控制天橋和初支構(gòu)造的沉降,施工過程中采取以下措施,順利通過。(1)對開挖面前方地層和地下水情況進展超前探測,確定橋樁在側(cè)洞的準確位置。(2)側(cè)洞開挖離橋樁3處,封閉掌子面,注水泥-水玻璃雙液漿對橋樁周圍土體進展整體加固。(3)調(diào)整距橋樁最近的兩榀格柵步距,間距盡可能最校同時,加強超前探測,準確確定橋樁的實際位置,在臨近橋樁3范圍內(nèi)加

12、密布置縱向連接筋。(4)開挖至橋樁樁身處時,上層導(dǎo)洞用I25工字鋼通過連接板于上下焊接在格柵上作支撐,并使1號導(dǎo)洞封閉成環(huán)。在下層導(dǎo)洞同樣位置用I25工字鋼支撐,并落在仰拱上,封閉成環(huán)。(5)格柵安裝、工字鋼支撐完畢后,掛鋼筋網(wǎng)并及時噴射混凝土(可隨開挖隨網(wǎng)噴)。(6)施工過程中,加強初支拱頂及橋面的監(jiān)測,12h監(jiān)測1次,及時反應(yīng)監(jiān)測信息,以正確指導(dǎo)施工。6體會與建議(1)從北京地鐵十號線光華路車站風(fēng)道與側(cè)洞施工情況來看,由于車站構(gòu)造所處的地質(zhì)環(huán)境(黏土、砂土、砂卵石或卵石等)差,圍巖自穩(wěn)才能極差。因此,在施工過程中對土體進展預(yù)加固非常重要。對于沉降要求不高的區(qū)段,可以選用超前小導(dǎo)管方法;對于受力情況復(fù)雜,沉降要求較高的特殊部位,應(yīng)考慮超前長管棚方法。(2)及時反應(yīng)監(jiān)控測