浅谈对地铁暗挖区间施工质量的控制

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摘要：暗挖区间在地铁的施工过程中占有很大的比重，所以其施工质量控制显得尤为重要。本文以三种施工方法为切入点，对地铁暗挖区间施工质量进行论述。

关键词：地铁、暗挖区、施工、质量、控制

中图分类号：U231+.3 文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

在此区间，左右线都是单洞且单线的马蹄形断面，断面尺寸为5.1X5.33m（宽X高），区间采用钻爆法开挖，复合式衬砌。本区间大部分位于五级、六级级围岩，少部分位于四级级围岩。

二、施工技术

在区间单洞单线断面进行施工的方法为环形开挖预留核心土法，在人防段的施工用的是CRD法，在横通道内施工用的是分步台阶法。

三、环形开挖时预留核心土法的质量控制

（一）施工方法

首先对上部导坑呈环形的部分进行开挖，并对其支护，然后再分别开挖其中部的核心土、以及两侧的边墙。

（二）质量控制

仰坡成型、管棚施工的平台。为了准确定出管棚及钻机工作需要，在洞口边仰坡开挖过程中，应根据使用的钻机型号、工作高度、宽工，结合钻孔位置开挖出管棚施工作业平台，确保钻机顺利就位，同时严格按放样尺寸开挖仰坡，使管棚位置在同一法线上。仰坡开挖后根据地质情况采取必要的支护措施，以防失隐，一般采用土钉网喷砼支护，施工简单、效果也较为理想。

导向架的固定，在一般情况下，应先施工套拱，在套拱内预埋钢管，作为管棚钻孔定位及导向，导向架采用型钢，用锚钉锚入地层中固定，固定前用全钻仪进行准确定位，使孔位、坡度符合设计和规范要求，保证管棚施工质量。

管棚施工。管棚采用CXD90B型钻机钻孔，钻孔达到设计深度，进行清孔，安装钢管，钢管分节模数4M、6M，浆孔就会在管身上钻出，钢管用套管进行连接，对其安装时采用钻机对其顶入。安装钢管时在孔口设止浆套，并用水泥浆封闭孔口，以防漏浆。管棚注浆时用的是水泥的浆液，然后依据地质情况、管棚之间的距离来设计注浆参数，这样就会对浆液的扩散半径进行确定，同时注浆的浓度、计算注浆压力、地层充填率及总注浆量也会得到明确。通过计算及现场试验：管棚环向间距呈0.5M时，注浆参数如下所示：

注浆扩散半径：0.4M；注浆压力为1.2―2.0Mpa，水灰比0.5―1.0，注浆量：0.15―0.2M3/M。

套拱施工。众所周知，在开口处进洞已经成为地铁暗挖区进行施工的难点，为了固定管棚尾部，把管棚悬臂受力变为棚架式的整体受力，以防止围岩松驰，发生变形，这样洞口的稳定就会得到保证。

初期支护施工。初期支护是地铁暗挖区支护体系的主要部分，为施工的安全及顺利进行一种重要的手段。初支在施工初期的顺序大致为初喷砼、系统锚杆、挂网、架立钢格栅、打设锁脚锚杆和复喷砼至设计厚度。

仰拱及回填施工。因支向下传递拱部压力，仰坡的中部产生最大的受力，所以，改善仰拱受的重要手段为及时地进衬仰坡及回填，也是地铁运输的需要。

拱、墙二衬。拱墙二衬在整体施工时用的是液压模板台车，拱墙二衬与开挖撑子面要保持科学的、合理的距离，这样也能满足围岩、初支变形时的稳定要求。

四、CRD法开挖的质量控制

此施工方法应用在人防段的施工中。

CRD法。开挖区间隧道的分侧和分层，分部进行封闭。每开挖一部都要适时地施工、锚喷支护、施作中隔壁、安设钢架，安装底部时采取的是临时仰拱。步骤为先超前开挖和支护施工一侧上部，初期支护完成后要喷射混凝土，以达到设计强度70%以上。当达到设计强度时再开挖另一侧上部，完成后开挖同侧下部，最后开挖另侧下部。工序为先施工，用环形留核心土法进行开挖。施工中采用人工辅以风镐开挖，每循环进尺为一个拱架间距0.5m（其余各部进尺均为0.5m），然后初喷4cm厚的C25混凝土，封闭开挖面，及时地施作拱部初期的支护和中隔墙当作临时的初期支护，临时的仰拱支护；

在待初期支护完成、拱脚锁脚锚管完成（每拱脚2根，长度3.0m），同时喷射混凝土，符合设计强度70%以上，然后再滞后5～10m，对左侧部进行开挖，当开挖面有渗水或土体失稳现象时，处理方法，并及时施作拱部初期支护和临时仰拱支护；开挖支护达到5～10m，然后用同样方法对下部进行开挖，再接长型钢的钢架，临时的钢架，并设锁脚锚管及系统锚杆，完成整个断面的初支，形成闭合环；四小断面与同一断面一致时，依据监控和量测的结果进行分析，等初期支护在收敛后达到稳定，对临时钢架进行拆除。

CRD法施工控制要点。各分部开挖断面和各纵向间距保持，圆顺开挖轮廓线，减少应力集中。每一块小断面都要紧临着核心土，适时对临时仰拱封闭、步步成环进行设置，最大限度地缩短成环的时间，在必要时要对撑子面喷射混凝土进行临时支护。设计中隔壁成弧形的临时支护时，在隧道左右开挖小断面的底部，使临时仰拱在同一个断面上，连接各节点要对齐，连接螺栓要牢固，并要及时地施作锁脚锚管。一定要保证中隔壁与临时仰拱钢架规格和数量以及混凝土喷射时的厚度，纵向连接钢架和钢筋要及时施作，并要牢固地连接。为了减小支护结构作用于地基的压力，以提高地基承载能力，在钢拱架底部要设置规格为20×20×20厘米，最好是枕木支垫。拆除中隔壁混凝土时，防止振动和扰动初期支护系统。要用风镐逐拆除钢支撑间喷射的混凝土和临时支护与初期支护附着在连接部位上以及钢架上留有的喷射混凝土。

五、台阶法的施工质量控制

台阶法施工工艺流程。台阶法是超前支护完工后，首先在上部弧形导坑开挖并施作拱部进行初期支护，左右错位后开挖下台阶，并及时地施作边墙的初期支护；及时地挖除上下台阶的核心土，后紧挨着施工底部进行开挖和初期支护，每次开挖下部一个循环后，要进行边墙和仰拱围岩喷砼的封面，径向锚杆打设边墙，架设边墙及仰拱格栅钢架挂钢筋网，对砼进行喷射，以及时地封闭砼的初支结构。

台阶法施工工序。第一在隧道拱部的150°范围内施作超前的小导管进行注浆，小导管的规格为Φ42×3.25，是普通钢管的一种，长3.0m，环向间距0.3m，纵向间距1.5m。用纯水泥浆进行注浆。注浆小导管超前支护时把开挖面分成上、下两台阶，把设计拱脚作为分界的标准，先对上部台阶进行开挖，预留一部分核心土，开挖循环进尺为0.5/0.75m，每次开挖一个循环，要立刻在拱部架立拱部的格栅钢架、挂网喷射拱部砼，达到设计的厚度。下半断面要紧跟着上部，错开4～5m超短的台阶，进行一次性的落底开挖，循环进尺同上。对下部一循环进行开挖后，要立刻进行边墙和仰拱围岩喷砼封面，径向锚杆打设边墙，挂钢筋网，边墙和仰拱格栅钢架进行架设，对砼进行喷射，并要早早地对砼初支结构进行封闭。

施工准备，测量放样，喷砼至设计厚度，打超前小导管、压浆加固。下部台阶的开挖进尺为0.5m，对下部台阶砼进行初喷，开挖上台阶进尺为0.5m，并初喷砼，安设下部格栅并与拱部钢架联接牢固挂钢筋网、安设拱部格栅钢架，喷砼至设计厚度。

台阶法施工控制要点。对拱部土方进行环状开挖，并预留一些核心土，开挖每一循环，都要进尺，以作为安装一榀钢架和钢筋搭接的长度，宽度的要求只是能使钢架、锁脚锚杆、及喷砼能够正常施工就可，此时也要尽最大程度来保证核心土的体积和宽度。上台阶的高度应以方便格栅钢架安装和预留核心土体积为依据，避免下台阶开挖时上部格栅钢架失稳，+根据地质情况及监测情况，可调节台阶长度，掌子面必要时刻采取喷射砼封闭。

六、小结

地铁暗挖区的施工方法随着技术的发展还会有所更新，但无论怎么样，最终还是服务于地铁的运输，实现地铁运输的社会意义。其施工质量还是重中之重，不容忽视。

参考文献

[1].《地下铁道设计规范》（GB50157-2003）

[2].《地下铁道工程施工及验收规范》 （GB50299-1999）

[3].《哈尔滨市轨道交通一号线一期工程施工设计图》

[4].《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）