中铁二十局集团第三工程有限公司重庆400065
摘要：在暗挖通道施工时，岩层的扰动、安全防护不到位会导致道路产生不均匀的沉降，对道路行车安全产生非常不利的影响，文章以成都地铁5号线一、二期工程高峰站浅埋暗挖过街通道施工为例，通过采用超前支护、CD法开挖、钢架支护和二衬混凝土浇筑等多项技术的应用，解决了过街通道施工行车量大、覆土薄、管线错综复杂的技术难题，结合地面注浆、交通导流、管线防护等安全措施，保证了施工过程中过往车辆的安全，为今后公司在成都市场发展鉴定基础。
关键词：超浅埋；暗挖；加固；开挖
Abstract:Duringtheconstructionofthedarkexcavationchannel,thedisturbanceandsafetyprotectionoftherockformationwillleadtounevensettlementoftheroad,whichwillhaveaveryadverseimpactonthesafetyofroadtraffic.ThisarticletakestheconstructionofshallowanddarkexcavationandcrossingroadsatthepeakstationsofthefirstandsecondphasesofChengdumetroline5asanexample,andappliesanumberoftechnologiessuchasadvancedsupport,CDexcavation,steelframesupport,andsecondaryliningconcretepouring.Itsolvesthetechnicalproblemsoflargetrafficvolume,thinsoilcover,andintricatepipelinesintheconstructionofthestreetpassage,andcombinesthesafetymeasuressuchasgroundgrouting,trafficpersion,andpipelineprotectiontoensurethesafetyofpassingvehiclesduringtheconstructionprocess.ForthefuturedevelopmentofthecompanyintheChengdumarketidentificationbasis。
Keywords:Supershallowburial；Digging；Reinforce；Excavation
1工程概况
成都地铁5号线高峰站位于剑南大道与天保大道交叉路口处，沿剑南大道南北方向布置。中心里程为YDK45+431.748，起讫里程Y(Z)DK45+328.948～Y(Z)DK45+666.948，总长338m，共设6个出入口（C1、C2、C3、D1、D2、A）、2组风亭，其中C出入口暗挖过街通道长32.5m，开挖断面尺寸为9.9×7.15m，埋深5.7m。D出入口暗挖过街通道长60m，开挖断面尺寸为8.4×6.44m，埋深2.8-3.2m。高峰站地势平坦，场地本段地处第四系堆积台地，场地范围内上覆第四系人工填土层（Qml4）；其下为第四系中、下更新统冰水沉积层（Qfgl1+2）黏土、粉细砂、中砂、卵石。详见图1、图2.?
2施工难度及特点分析
（1）交通流量大，D口过街通道位于剑南大道（主干道）正下方，施工期间不得中断交通正常运行，过往车辆将对暗挖安全产生影响。
（2）临近建筑物影响，暗挖通道下穿剑南大道，上方为天保大道跨线桥，部分侧穿桥梁基础，该桥基础与暗挖通道的水平最小距离分别约为2m。
（3）既有管线给施工带来难度，经调查暗挖通道上方存在高压自来水管线、污水管线等，给施工带来不安全因素。
（4）暗挖通道埋深较浅，C出入口暗挖过街通道长32.5m，开挖断面尺寸为9.9×7.15m，埋深5.7m；D出入口暗挖过街通道长60m，开挖断面尺寸为8.4×6.44m，埋深2.8～3.2m。
3施工方案
城市地铁车站暗挖法施工，涉及交通导流和安全、水管、气管和通讯管线的安全保护，为此，经过对现场施工条件的分析研究，采用以下施工措施及施工方案进行施工。
3.1交通导改
D口过街暗挖通道，采用分段、分期打围，暗挖工作面正上方，疏导交通，保证施工初支过程中基本不受车动载影响。
3.2临近建筑物加固
暗挖通道下穿剑南大道，上方为天保大道跨线桥，桥基础桥桩直径1.8m，为端承桩，桩长25m，桩底嵌入中风化泥岩2～3m，该桥基础与暗挖通道的水平最小距离分别约为2m。通道开挖前对洞身临桥墩进行袖阀管注浆加固。具体方法如下：
（1）暗挖施工前于暗挖通道及桥桩侧竖向打设一排袖阀管预留加固[1]，袖阀管间距1000mm，加固深度为暗挖开挖面。加固后土体无侧限抗压强度不小于1MPa。袖阀管为预埋跟踪注浆。施工期间应加强高架桥的裂缝、变形、沉降监测。
（2）注浆材料采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，浆液配比、扩散半径及注浆孔布置、注浆压力、注浆量等注浆参数结合现场条件和周边环境进行试验确定。需注意注浆压力控制，以免对建筑物线造成不良影响，压力控制在0.3～0.4MPa之间，稳压时间不小于30min。
（3）待浆液达到设计强度后，方可进行土方开挖工程。
（4）施工过程中应加强临近建筑物监控量测。对重点部位加强监测频率，随时预报，并做好应急预案，防患于未然。
（5）雨季时施工，应做好挡水截水措施，备有水泵等抽水设备，避免工作面积水，保证施工质量。
（6）暗挖施工前，委托第三方对天保大道跨线桥进行检测，并出具有关产权单位认可的鉴定报告，施工结束后对天保大桥再次进行检测。
3.3管线保护
施工段管线：DN1000自来水、DN500污水管（严重影响施工）、DN1400自来水、DN400自来水、DN273燃气管、DN800雨水管、18孔通信排管。施工前需对此处管线采用人工挖探孔探得管线实际位置、走向、埋深、材质、管线周围土质情况等，拟定保护措施，设置管线沉降观测点，每天实施监测。
DN1000高压自来水管：管体为无缝钢管，先进行勘探确定位置，机械破除路面，人工开挖至管底，分段再将管底下掏空200mm。采用双拼I45C工字钢作为主梁进行悬吊保护，φ14钢丝绳间距1.2m作为缆绳，钢丝绳与管体接触部分采用橡胶垫保护，悬吊保护完成后使用低标号素混凝土回填。
DN500污水管：管体为素混凝土承插管，因无法悬吊且影响结构施工，该管为城市污水支管水流量较小，且离水位至高点近，故进行临时废除处理，施工至管体位置时在水流上游检查井位置临时封堵（必要时将上游检查井污水抽排至下游检查井，使原路由不受影响），将管子废除两端头封堵，后序变更将管线标高调整，做管线回迁。
DN273燃气管、DN800雨水管、18孔通信排管根据人工挖探孔探得埋深位于暗挖开挖轮廓线以上1.5m，其中18孔通信排管为混凝土排管，为防止管线周围杂填土引起土体滑落，对此管线周围进行注浆加固处理。
3.4超前支护
暗挖段初期支护采用φ108×6mm厚大管棚+φ42×3.5mm厚超前小导管注浆支护。在完成超前支护后再进行下道工序。大管棚施做要严格控制仰角（2°左右）及偏角（小于30″），根据管线位置与管棚帷幕图关系，在设计允许范围内适当调整管棚角度，保证管线安全，管棚搭接长度3m，采用1:1水泥浆进行压浆。注浆顺序先下后上，注浆方法采用后退式分段注浆。注浆参数：水泥浆水灰比W:C=0.8:1～1.5:1。注浆压力根据现场施工地层确定,必要时在孔口设止浆塞。本参数为初拟，注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆施工参数，取得管棚注浆施工经验。
超前小导管施工仰角为10°左右，搭接长度1m。施工时掌子面应用混凝土全部封闭，然后进行定位、钻孔、清孔、安装小导管、安装注浆头、注浆、检查效果，再次注浆、封堵管头。
3.5马头门破除
暗挖通道采用CD法施工，马头门分洞室先两边后中间依次破除。C号出入口通道共计分为6洞室进行开挖（详见图3），D号出入口通道共计分为4洞室进行开挖。
图4出入口暗挖断面图
开挖过程中有监测拱顶、地表、收敛数据变化值达到预警，以及掌子面坍塌现象，及时素喷封闭，如有必要挂钢筋网片与成环钢格栅连接喷混凝土封闭，如有渗水必须预留两根伸出喷混凝土面20cmφ50PVC泄水孔，待水量减小或相对稳定时，实施20cm间距小导管超前支护[3]，待浆液终凝后再次开挖，随时观察掌子面稳定情况，调小钢格栅间距，及时喷混凝土封闭初期支护。
3.7初衬回填注浆
施工初衬，预留注浆管，采用φ42钢管，长1m，纵向间距为1m，注浆浆液配合比应由施工单位根据现场情况，通过试验，调整后方可使用。注浆过程中应根据实际情况控制注浆压力，注浆结束后应检查其效果，不合格者应补浆。注浆浆液达到设计强度后方可进行二衬施工。以填充结构物之间的空隙，保证结构受力均匀及防止上方路面不均匀沉降[4]。
3.8临时结构拆除
分段拆除长度：按照二次衬砌施作长度拆除初支临时支护，一般情况拆除长度为8m，过路时拆除长度为6m，第一段拆除后密切关注通道监测数据，根据监测数据适当调整拆除长度。
临时结构拆除：按照纵向分段的原则进行拆除，拆除方向应由下至上，以满足二次衬砌结构施工为原则，仅拆除影响二次衬砌施作的中隔壁及网喷混凝土，其余临时结构、混凝土均保留。
3.9防水层施工
在施作防水层之前，应对隧道暗挖段初期支护的漏水情况进行检查，并采取有效的措施对漏水点进行堵水处理。
防水卷材铺设：防水层应敷设平整，用专用固定钉进行固定，避免浇注混凝土时防水卷材发生脱落，防水卷材边缘部分加工成易于相互搭接密合的搭接边，防水卷材和连接胶带自身用塑料纸隔开，塑料纸须在放置钢筋架和浇注混凝土前撤走，防水卷材在转角处，须用专用胶带连接密封，相邻防水卷材搭接宽度不小于100mm，除第一幅卷材为两边固定外，其余各幅卷材搭接于相邻卷材上方，覆盖固定钉，使用氧气喷枪焊接。
施工缝防水施工：在施工缝600mm宽度范围增设一道防水加强层，施工缝中部设置一道5mm厚镀锌钢板止水带（镀锌层厚度为90μm），所有环向施工缝外侧加设600mm宽附加防水层，其防水卷材应选择能实现与主体结构粘结的防水卷材，镀锌钢板止水带安装应牢固，固定于底板结构钢筋，拱顶圆弧段采用橡胶止水带[4]。二衬钢筋绑扎施工时须采用5cm厚细石混凝土保护层保护防水层，避免钢筋绑扎对防水层的破坏，例如焊接钢筋采取移动板保护、钢筋运输中钢筋端头用橡胶套包裹等措施，防止防水层破损和着火，施工中应设专人检查。
3.10二次衬砌
钢筋制作及安装：衬砌钢筋在洞外现场加工，按设计长度计算下料时，应考虑钢筋搭接长度和接头错开的距离，下料完成后在加工厂焊接完成，尽量减少在台架焊接。衬砌钢筋绑扎在防水层敷设完毕后进行。衬砌工作面设简易绑扎台架，衬砌钢筋的安装、绑扎在台架上进行。
模板支架：工程二衬结构分两次施工，分别为仰供施工和拱墙施工，拱墙模板采用组合钢模，架体配备型钢拱架形式[5]；施工缝处采用木模板和快易收口网封堵，模板选型及支撑体系表1。
表1模板选型及支撑体系统计表
混凝土工程：
（1）混凝土按二衬施工顺序分段浇注，每段浇筑长度不大于8m，侧墙及拱部混凝土一起浇筑，减少水平施工缝。
（2）灌筑拱混凝土时要分层施工，应将软管出口端设于通道中部并置于高处固定。
（3）拱墙混凝土浇筑利用附着式振捣器，布置间距2m，呈梅花型布设，振捣器底板附着在模板上固定，每次振捣时间不应超过1min，不得在混凝土初凝状态时进行再次振捣。
（4）拱部混凝土浇筑前，于拱部模板下方设置泵管，泵管设置于最高点，设置2根，分别距施工缝1m位置。
（5）在拱顶布置3根观察管，分别位于流水段中部及两端，观察管末端与防水板相接触，需留些空隙，不得顶死防水板，管口外露模板10cm。浇筑混凝土过程中，可观察管口是否有混凝土浆液溢出，进而判断该拱部混凝土是否填充密实[6]。观察管可兼做二衬背后回填注浆管及混凝土浇筑过程中的出气孔。
4结束语
浅埋暗挖在城市施工中比较常见，由于城市既有道路及建筑物的影响给后来施工带来了不少的困难和难度，为了快速安全地进行施工，在成都地铁5号线施工中采用的施工方法简洁实用，很好的解决了城市浅埋施工的难题，为今后类似工程提供了宝贵经验。
参考文献
[1]中铁第五勘察设计院集团有限公司.成都地铁5号线一、二期工程高峰站附属结构施工图设计[S].成都，2017.04.
[2]孙松.城市超浅埋暗挖大断面矩形地下通道支护技术研究[D].中国建筑科学研究院，2018：104.
[3]孙松,衡朝阳,周智.矩形大断面超浅埋暗挖地下通道钢拱架内力分析试验研究[J].建筑科学.2018(05):130-135.
[4]杨庆刚,孙明,倪小东,赵帅龙.超浅埋隧道下穿铁路引起变形敏感度数值分析[J].现代隧道技术.2017(03):33-36.
[5]崔天麟.超浅埋暗挖隧道初期支护结构内力监测及稳定性分析[J].现代隧道技术.2001(02)：29-33+51.
[6]衡朝阳,滕延京,孙曦源,周智.地铁隧道下穿单体多层建筑物评价方法[J].岩土工程学报.2015(S2)：148-152.