超大断面岩溶地铁隧道二衬施工技术研究与应用

王 达 王二平 曾怀明 郭 恒 卢建伟

(中建市政工程有限公司,北京 100036)

超大断面岩溶地铁隧道二衬施工技术研究与应用

王 达 王二平 曾怀明 郭 恒 卢建伟

(中建市政工程有限公司,北京 100036)

矿山法大断面施工，模板支撑体系采用“可移动式门式台架+碗口脚手架+方木+定制钢模板”，施工过程中严格控制拆除支撑情况，加强监测，反馈有效数据。拆撑完毕且监测数据无异常则进行防水系统及模板支撑体系的施工，待准备工作完成后，进行钢筋及模板安装。浇筑混凝土的施工必须对支撑体系进行监测，根据监测数据的变化来指导现场混凝土的浇筑施工。

拆除支撑，加强监测，防水系统，模板支撑体系

区间隧道单洞双线隧道设计起止里程右DK13+224.405～右DK13+512.654，全长288.249 m，是1号线唯一一个进行大断面施工的隧道，工程风险大，施工难度高，必须采取合理有效的施工方法。

1 工程概况及地质条件

1.1工程概况

单洞双线隧道采用CRD工法施工，先施工上边两个导洞，再进行下边两个导洞施工，初期支护施工采用“型钢钢架+钢筋网片+锚杆+喷射混凝土”形式，二次衬砌采用C35防水钢筋混凝土施工。

1.2周边环境

区间线路沿子房山南侧山脚向东敷设，穿越康怡大路后，在山水康桥小区和奥运城小区中间穿过，下穿重型机械厂宿舍、烈士陵园及一些居民楼后，再从东三环高架桥桩中间穿过。

1.3工程地质及水文地质条件

地表水不发育，场地地下水主要为第四系土层中的潜水和基岩裂隙水。潜水埋深约1.1 m～7.0 m，受大气降水补给，具有明显的季节变化；基岩裂隙水富水性较大，属强富水，受含水层裂隙和岩溶发育影响，具有不均匀性，局部具有微承压性，水位埋深约8.8 m～36 m。

2 二次衬砌主要施工方案

2.1概述

临时支撑拆除按照“拆一留一”的原则，未被拆除的临时中隔壁在其下部焊接止水法兰，待基面处理完成后，进行防水和仰拱浇筑的施工，按照该施工顺序将大断面底板全部施工完成。待底板全部施工完成，且监测数据正常的前提下，进行临时仰拱及临时中隔壁的拆除，拆除方式为6 m一个循环，最后进行拱部位置防水及混凝土的施工，直至单洞双线二衬施工完成。

2.2二衬施工主要步骤

1)拆除支撑。

a.先拆除下台阶中隔墙，沿里程方向拆除长度7 m，施工6 m，预留1 m作业空间。喷射混凝土采用小型破碎锤配合人工拆除，人工使用氧乙炔切割网片，连接筋不能随意拆除，待拆除中隔壁钢架时方可拆除连接筋；

b.破除掉落的喷射混凝土，采取人工配合30型装载机装运至竖井口入渣土罐，龙门吊垂直运输至地面渣仓；

c.待仰拱和隧底填充全部完成后，开始拆除①，③导洞临时仰拱。为保证拱墙作业空间，①，③导洞临时仰拱全部拆除。仰拱工字钢拆除时，采用装载机从底部支撑，两端头分别采用乙炔切割；

d.仰拱拆除全部完成后，开始分组、分区域拆除竖向中隔壁。每次拆除7 m，施工6 m，预留1 m作业空间，该组拱墙完成后，进行下一组中隔壁拆除，直至隧道二衬全部完成；

e.拆除支撑前按照监测方案布设监测点位，并测量初始读数；

f.首先拆除左侧仰拱，第一次拆除2 m，等待并监测12 h，各方数据正常后，第二次再行拆除2 m，等待监测12 h，各方数据正常后，进行第三次、第四次、第五次，依次类推，最终完成前9 m的左侧仰拱拆除；

g.其次拆除右侧仰拱，第一次拆除2 m，等待并监测12 h，各方数据正常后，第二次再行拆除2 m，等待监测12 h，各方数据正常后，进行第三次、第四次、第五次，依次类推，最终完成前9 m的右侧仰拱拆除；

h.第一组中隔墙拆除总长度不超过9 m，拆除中隔墙时，按照每2 m一个阶段进行。拆除前，首先对各监测点取得初始值。其次拆除前，应将应急物资准备到位。拆除第一个2 m时，首先使用氧气乙炔切割中隔墙和拱部连接处，使中隔墙和顶部有1 cm的切缝，切缝形成后，技术人员现场进行24 h观察，观察拱顶是否下沉造成切缝密贴。如24 h拱顶未下沉，进行第2个2 m拆除，依次类推，直到第一组中隔墙全部拆除完成；如24 h拱顶下沉，造成切缝密贴，再次采用氧气乙炔切缝1 cm，继续进行观察，以此类推，最终将会确定和取得拱顶下沉的数据；

i.如在拆除中隔墙时，拱顶下沉超过3 cm，应组织召开专家会讨论下一步施工方法。

2)防水系统施工。

采用“柔性材料全包防水+结构自防水”的防水体系，同时设置分区防水，采用环向防水分区及注浆防水系统。

隧道共设置三道防水防线：

第一道防线：初期支护+背后回填注浆+仰拱止水注浆。

第二道防线：柔性防水夹层防水，防水层采用1.5 mm的EVA防水板。

第三道防线：结构自防水。二次衬砌采用C35，P10,P12的防水钢筋混凝土，并对二衬及防水层间进行二次注浆。

3)模板支撑体系施工。

可移动式门式台架→搭设满堂红碗扣式脚手架→铺设作业跳板→铺设全包防水→防水板验收→安装、绑扎拱墙钢筋→钢筋验收→安装主次龙骨及模板→校正模板高程、位置→模板验收。施工所用材料见表1。

台架设计情况：

a.台架总长度8 m，门架6榀，尺寸5.555 m×8.21 m(高×宽)，过车净空7 000 mm×4 400 mm，台架枕木高度为200 mm；

b.台架左侧配备定型模板，位于纵向中部，尺寸6 m×1.5 m(长×宽)，面板厚10 mm，配套丝杆、通梁和液压件；

c.台架顶部和右侧安装钢板，满铺；

d.台架左侧配备模板平移油缸；

e.台架模板液压行程均为300 mm，工作压16 MPa；

f.台架配置2台5.5 kW行走驱动电机。

表1 施工材料一览表

模架设计情况：

拱部和右侧边墙脚手架采用碗扣式脚手架+定型模架。碗扣式脚手架横向间距600 mm，纵向间距600 mm，步距1 200 mm。离地20 cm设置纵向及横向扫地杆。模架每600 mm一榀，模架主要采用42×3.5 mm钢管加工而成，用环向间距600 mm@100 mm×100 mm方木纵向连接成为一个整体，依靠顶托加固。图1为F4断面示意图，其他断面参考F4断面。模板面板采用600 mm×1 200 mm，t=3 mm的铝模板或钢模板，模板厚度53 mm，1 200 mm边长沿纵向布置。

4)钢筋、模板安装及混凝土的浇筑和养护。

a.钢筋绑扎过程中，钢筋保护层、内外层排距，是钢筋工程控制重点，重点工作是测量放样准确，到位，点位数量满足要求，其次架立筋或马凳筋数量满足要求，能够支撑上部钢筋重量；

b.边墙和拱顶钢筋绑扎完成后，特别是第一组，首先应对钢筋骨架进行纵横向固定，以确保拱顶钢筋自然拱能够形成，确保稳定不变形；

c.边墙和拱顶钢筋环向主筋必须确保连接牢固，不管是焊接或直螺纹连接；

d.模板安装前必须对其表面进行打磨，涂刷涂膜剂，模板平整度必须满足要求，配置的模板需严格确定位置；

e.混凝土浇筑需分层分段，及时振捣，现场严格把控进场混凝土质量和浇筑质量，浇筑过程中对模板支撑体系进行监控；

f.及时按要求养护。

3 施工重难点以及应对措施

3.1施工重难点

二衬断面过大，尺寸为14.210 m×10.589 m(宽×高)，施工操作困难，安全风险大。

3.2应对措施

对施工的每一道工序，进行严格的施工监测，分析监测数据，加强现场安全管控。在保证安全生产的前提下，进行进度要求。

[1] GB 50299—1999,地下铁道工程施工及验收规范[S].

Studyandapplicationoftwoliningconstructiontechnologyforsuperlargesectionkarstmetrotunnel

WangDaWangErpingZengHuaimingGuoHengLuJianwei

(ChinaConstructionMunicipalEngineeringCorporationLimited,Beijing100036,China)

The mining method of large section construction, formwork support system using movable gantry custom sized wood scaffolding steel formwork, strictly control construction demolition support, strengthen the monitoring, feedback data. When the bracing is completed and the monitoring data is not abnormal, the construction of waterproof system and formwork support system shall be carried out, and the steel bar and formwork shall be installed after the preparation work has been completed. The construction of the concrete must be monitored by the support system, and according to the change of monitoring data to guide the concrete placement.

dismantle support, strengthen monitoring, waterproof system, wormwork support system

1009-6825(2017)30-0175-03

2017-08-17

王 达(1991- )，男，助理工程师

U455.91

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