地铁浅埋暗挖法车站进洞施工技术

主体开洞前打 设超 前大管 棚和 超前 小导管, 完 成进洞 施工 , 车站主体完成后, 开挖风道剩余土体, 施作风道二次衬砌结构。
2) 方案二: 单拱挑高二次衬砌开洞方案 风道进入渐变 段后, 逐 步上挑, 上 挑高度 满足 施作 一跨主 体 结构。挑高后段 超前 支护采 用双 排小导 管, 然后 采用 CR D 法 分 十步开挖, ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ体做法如图 3 所示。
#2#
第 31 卷 第 12 期 2 0 05 年 6 月
山西建筑
深 6 m。 3) 方案三: 双拱挑高二次衬砌开洞方案 采用单拱上挑 开挖 高度 较大, 该方 案对方 案二 进行 改进, 采
用双拱挑 高方法。 做法见 图 4。该方案采 用直墙断 面结构 形式, 分八步开挖, 在侧墙打设长锚管注浆加固, 开挖完成 后在主体进洞 方向打设一环直径 108 mm 的长管棚, 再 打设超 前小导 管, 注 浆加 固进洞部位开挖土体, 然后施作 一跨主体结 构。该方案开 挖高度 17. 4 m。
进洞的效果, 指出加强环对控制地表沉 降起到了较好的作用。
关键词: 地铁车站, 暗挖法, 进洞, 方案, 加强环
中图分类号: U 231
文献标识码: A
目前, 我国的地铁 建设 在大 都市发 展迅 速, 实践证 明城 市地 铁交通具 有安 全、准时、运量 大、节能、环 保、缓 解交 通拥 堵等 优 点, 地铁所到之处经济繁荣、楼宇兴旺。随 着地铁建设 的加快, 地 铁施工技术不断发展。现以磁器口车站 为例, 对 由风道内 进行车 站主体开挖方法进行研究和探讨。
[ J] . 铁道标准设计, 2004( 4) : 12- 14. [ 5] 顾拥武. 砂层 地铁车站暗挖施工技术 研究[ J] . 铁道 标准设计 ,
2004( 11) : 23- 25.
Constructive technology of subway station tunnel by shallow-burying & hidden-digging method
各种方案对工期、造价、安全、方便施工的对比分析, 见表 1。
4 加强环进洞施工技术
通过对方案的比较分 析, 在实际 施工中采用了加强 环进洞施 工方案。风道开挖至主体时, 向车站端部平 移 1. 8 m 完成 挑高段 施工, 施作初期 支护时, 外 层为格栅钢拱架加 网喷混凝土, 同时在 格栅拱架上埋设 25 cm 长接茬 钢筋 , 开挖 初支 完成 后, 绑扎 5 20 双层钢筋网, 喷 射 30 cm 厚混凝 土[ 5] 。在 车站 主体开 洞处, 设 置 三道 加强环, 中 洞一道, 边洞 各一道, 三 道加强环 结合到 一起, 截 面尺寸采用 300 mm @ 800 mm, 加 强环 钢筋 较密 集, 采用 灌注 混 凝土确保质量。
方案三
双拱挑高 二次衬砌
结构开挖 高度 降低 、直 墙进 洞施工方便、造价适度
工期长、直 墙受 力形 式不 好、工 序 变换大, 工 种变 换频 繁、施 作二 次 衬砌 难 度大, 需 采 取特 殊 支 撑 替 换、安全性差
方案四
单拱平移 二次衬砌
结构开挖 高度 进 一步 降低、 结构受力 形式 好、地面 沉降 适中
SU Bin Abstract: T aking Ciqikou station o f Beijing Subway for ex ample, it introduces constr uctive technology of hidden- gig ging station tunnel, analy zes & compares differ ent plans, evaluztes effects of adopt ing strengthening circle tunnel plan, and points out its good function to contro l subsidence of g round surface. Key words: subw ay station, hidden- digging method, tunnel, plan, strengt hening circle
5) 方案五: 加强环进洞方案 方案二, 方案三, 方案四都是在开挖完 成后, 施作一跨二 次衬 砌结构, 形成 挑高段 稳定支 撑, 然 后进行 车站主 体开挖。由 于施 作二次衬砌 结构, 需进 行较 大的 体系转 换, 给施 工工期 带来 一定 影响。加强 环方案暂不施作主体结构, 采用一种 方法对初 期支护 和开洞处进行加强, 然后直接进行车站主体开挖, 挑高段二次衬砌 结构随主体一同施作。该方案主要加厚初期支护厚度至 60 cm, 使 初期支护形成一种 壳效 应, 在开 洞处施 作加 强梁, 以保 证开 挖进 洞的安全[ 4] 。
由横通道进入车站主 体施工是暗挖车站 重要的施工环节, 该 处为 风道、车站 主体、区间的 结合部 位, 结构受力 复杂, 施工 危险 性大, 需慎重 施工, 处理不 善会引 起严重 后果。该文 通过施 工方 案的比选和实践经验, 为今后类似工程积累了一些 经验。 参考文献: [ 1] 彭泽润. 北 京地 铁复 ) 八 线土建 工程 施工 技术 [ M ] . 北 京: 中
1 工程概况
磁器口车站是北 京地 铁 5 号线四 座采 用全 暗挖法 施作 的车 站之一, 全长 180 m, 宽 21. 87 m, 高 14. 933 m。车站主体覆土深度 为 9. 8 m~ 10. 3 m。车站为双层岛式三拱两柱结构, 车站地下一层 为站厅层, 预留通道实现与七号线换乘, 地 下二层为站台层。车站 设有两座风井、风道, 四个出入 口。按 照永临 结合的 原则, 利用两 个风井作为施工竖井, 风道作为施工通道, 进行车站主体施工[ 1] 。
序号 方案名称 方案一 小导洞
方案二
单拱挑高 二次衬砌
表 1 各方案对比分析表
优点
施工 速度快、造价低、地面沉 降小
缺点
需封闭一侧风道掌子 面、洞室直 墙 高、安全性 差、锚 管和 开洞 超前 管 棚施作困难
由风道直 接上 挑、采用 曲墙 结构受力 好、开 洞 超前 支护 施作方便
工期长、分步多、回填圬 工量大、造 价高、地面沉降大、有一定风险
第 31 卷 第 12 期 20 0 5 年6 月
山西 建筑
SHA N XI AR CH ITECTU R E
V ol. 31 N o. 12 Jun. 2005
# 1#
#专家专稿#
文章编号: 1009-6825( 2005) 12-0001- 02
地铁浅埋暗挖法车站进洞施工技术
苏斌
摘 要: 以北京地铁磁器口车站为例, 介绍暗挖车站主体进洞施工技术, 对不同方案进行分析比选, 评 价采用加强环方案
挑高段开挖完成后, 在主体进洞方向打设一环直径 108 mm 的 长管棚, 再打设超前小导管, 注浆加固进洞 部位开挖土体。超前支 护完成后, 在挑高段内完成车站端部的一跨结构, 结 构扩挖部分用 混凝土回填, 形成稳定支撑。该方案最大开挖高度 19. 2 m, 最小埋
收稿日期: 2005-03-10 作者简介: 苏 斌( 1966- ) , 男, 北京交通大学在读博士, 高工, 北京市轨道交通建设管理有限公司, 北京 100061
4) 方案四: 单拱平移二次衬砌开洞方案 为尽量降低挑 高高 度, 在满足 二次 衬砌结 构尺 寸的 条件 下, 可采用挑高 段平移法, 根据 推算, 挑 高段 向车 站端 部平 移 1. 8 m 可满足一跨结构要求。平移后, 按照 方案二的方 法完成洞 口的超 前支护和二 次 衬砌。 平 移后 开 挖高 度 降至 16. 55 m, 同 样采 用 CRD 法 分八步开挖。该方案为初步设计方案, 做法见图 5。
2 风井及风道施工
风井采用明挖 顺做 法施 工, 先 完成 风井开 挖, 然后 施作 风井 二次衬砌 结构, 再开 挖风道。由 于风道 断面尺 寸较大, 施工 采用 CRD 法 开挖, 开挖方法如图 1 所示。
为保证开洞稳定, 在一侧打设直径为 108 mm、长 7 m~ 10 m 的锚 管, 并注浆锚固。
在渐变段开挖时, 由于仰角较大, 小导管打 设角度超过 45b以 上, 超前小导管达 不到预定的超前支护 作用, 拱 部 Ñ , Ó 洞室采用 全断面注浆法进行土层加固, 同 时增设水平 钢支撑。对于 粉土类 地层可采用劈裂注浆法改良土层[ 2, 3] 。
3 主体开洞方案比较分析
根据结构性质, 选定了五种方案, 具体分述如下。 1) 方案一: 小导洞进洞方案 风道开挖至渐变段后, 风道与主 体结合部 分 Ó, Ô , Ö 洞 室停 止开挖, 挂 网喷射 30 cm 厚 混凝土 封闭掌 子面, 由开 挖 Ñ , Ò , Õ 步渐变为开挖 Ñ , Ò, Ó, Ô, Õ步。进入结合 部后, 开挖方法 如图 2 所示。超前支护采用 双排小 导管, 先开挖 拱部 Ñ , 支立 钢拱 架, 顺序开挖 Ò ~ Õ步。拱架 截面 250 mm, 喷 射混 凝土厚 350 mm。
国科学技术出版社, 2003. 59- 67. [ 2] 关宝树. 隧 道施 工要点 集[ M ] . 北京: 人民 交通 出版 社, 2003.
40- 49. [ 3] 关宝树. 隧 道设 计要点 集[ M ] . 北京: 人民 交通 出版 社, 2004.
17- 28. [ 4] 田 巧 焕. 北 京地 铁 五 号线 天 坛东 门 站 施工 阶 段 计 算与 分 析
工期长、平 移造 成回 填圬 工量 大、 造价高、工 序变 换大, 工种 变换 频 繁、平移段回挖难度大、安全性差
方案五 加强环
结构开挖 高度 低、施工 速度 快、结 构受力形式好、进洞施 工方便、地面沉降适中
为降低高度 需平 移、造价 提高、平 移段回挖难度大