軟弱地層單拱雙柱地鐵車站暗挖中洞法施工工法07

1、軟弱地層單拱雙柱地鐵車站暗挖中洞法施工工法北京中鐵隧建筑有限公司李正濤 劉暉 趙勝 石達(dá)強(qiáng)1.前言在繁華城區(qū)、環(huán)境復(fù)雜、軟弱地層修建大跨暗挖地鐵車站，其站位受地下管線、地上建（構(gòu)）筑物等邊界條件限制因素過多，結(jié)構(gòu)斷面變化復(fù)雜，“蓋挖逆作法”、“暗挖樁柱法”等都受到周邊條件和地下構(gòu)造物限制，“暗挖中洞法”為綜合有效解決上述問題拓寬了思路。結(jié)合北京地鐵五號線05標(biāo)崇文門站采用“中洞法”及輔助措施的成功實(shí)施，經(jīng)總結(jié)整理形成本工法。2.工法特點(diǎn)2.1 將監(jiān)控量測、數(shù)據(jù)處理和信息反饋綜合技術(shù)應(yīng)用于施工，動態(tài)修正施工方法和支護(hù)參數(shù)，確保施工安全。2.2 分部進(jìn)行開挖支護(hù)過程中，作好地質(zhì)超前探測和現(xiàn)場地質(zhì)素

2、描，不良地質(zhì)條件采用超前大管棚等輔助措施。2.3 施工中下穿地下構(gòu)筑物和地下管線，采取管線和構(gòu)筑物內(nèi)布點(diǎn)監(jiān)控措施，綜合采用多種施工措施確保其安全。2.4有效的延伸了“CD 、CRD”工法，解決了以前暗挖群洞施工中工序倒換頻繁，作業(yè)空間小，施工精度控制困難，施工周期長等問題。2.5處理好工序調(diào)整時(shí)的受力轉(zhuǎn)換問題是施工關(guān)鍵。3.適用范圍適用于城市軟弱圍巖暗挖地鐵車站、地下停車場及各種大斷面地下洞室施工。4.工藝原理4.1按照“小分塊、短臺階、早成環(huán)、環(huán)套環(huán)”的施工原則，先行開挖支護(hù)中洞，及時(shí)施作中洞二襯，建立起梁、柱支撐體系，然后對稱施作側(cè)洞初支和二襯，完成結(jié)構(gòu)閉合。4.2 中洞采用“CD或CRD

3、法”施工，分四層八部或三層六部開挖，每部之間用臨時(shí)中隔壁及臨時(shí)仰拱分割。4.3 以監(jiān)控量測數(shù)據(jù)為受力轉(zhuǎn)換施工依據(jù)指標(biāo)，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋，合理確定臨時(shí)結(jié)構(gòu)破除長度和二襯施工長度。4.4 中洞法工序復(fù)雜，但兩側(cè)洞對稱施工，解決了側(cè)壓力從中洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁柱上時(shí)產(chǎn)生的不平衡側(cè)壓力問題，施工引起的地面沉降較易控制。5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 施工工藝流程總體施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備施工豎井及通道施工超前支護(hù)施工中洞施工側(cè)洞施工。5.1.1 中洞施工中洞先采用CD或CRD分層分部開挖支護(hù)，如圖5.1.1按至順序進(jìn)行，相互步距控制在1.01.5倍開挖寬度。初支完畢縱向分段拆除初支施工二襯：施工底縱梁破

4、除對應(yīng)位置臨時(shí)仰拱，吊裝鋼管柱和澆注管內(nèi)混凝土頂縱梁施工頂梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，破除中隔墻進(jìn)行中洞拱部施工進(jìn)行中板和中洞底板施工。圖5.1.1 單拱雙柱車站中洞施工步序圖5.1.2 側(cè)洞施工中洞施工完畢，進(jìn)行側(cè)洞施工。側(cè)洞先依次對稱開挖，各層滯后1.01.5倍開挖寬度。側(cè)洞初支結(jié)構(gòu)施工完畢后，先進(jìn)行側(cè)洞底板施工；而后破除二層、三層臨時(shí)仰拱施工中板和中板下側(cè)墻；最后進(jìn)行中板上側(cè)墻鋼筋混凝土施工。具體如圖5.1.2。圖5.1.2 單拱雙柱車站側(cè)洞施工工序圖5.2 操作要點(diǎn)5.2.1 施工準(zhǔn)備1、四通一平，實(shí)施好臨時(shí)工程。2、測設(shè)豎井井位，在開挖范圍內(nèi)，開挖探坑，復(fù)查管線及底下障礙物情況。3、提前開

5、始降水作業(yè)，保證水位降至豎井井底1.5m以下。5.2.2豎井及通道施工1、開挖豎井井圈土方，綁扎圈梁鋼筋，支模澆注混凝土。2、井圈混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開始井身開挖。每榀開挖后及時(shí)支護(hù)，支護(hù)采用網(wǎng)噴混凝土+格柵鋼架+聯(lián)接筋聯(lián)合體系。豎井開挖至設(shè)計(jì)深度后，采用工字鋼+網(wǎng)噴混凝土及聯(lián)接筋進(jìn)行封底。3、豎井完成后，開設(shè)馬頭門，“CRD”法開挖橫通道，按設(shè)計(jì)步序開挖后及時(shí)支護(hù)，并加強(qiáng)監(jiān)測。5.2.3超前支護(hù)施工1、超前管棚施工在特殊地段拱部范圍、環(huán)向按3根m布設(shè)大管棚超前支護(hù)，有108、377無縫鋼管等規(guī)格。108管棚采用TT40型水平導(dǎo)向鉆機(jī)鉆設(shè)120孔，成孔后植入108鋼管；377管棚采用TT14

6、5型夯管錘夯頂施工；管壁設(shè)漿孔，安設(shè)進(jìn)行在限范圍擴(kuò)散填充注漿。2、超前小導(dǎo)管施工一般地段多沿拱部環(huán)向布置32.5×3.5mm熱軋鋼管進(jìn)行超前支護(hù)，管長2.5m，外插角1012°，每榀打設(shè)一排，環(huán)向間距30cm。注漿則根據(jù)地層采用改性水玻璃或水泥水玻璃雙液漿。小導(dǎo)管多用風(fēng)鉆（鎬）直接打設(shè)。一端做成尖形，另一端焊上鐵箍，管壁設(shè)梅花型注漿孔。5.2.4 開挖、初期支護(hù)1、開挖中、側(cè)洞開挖采用短臺階法，臺階長度控制在1.01.5倍開挖寬度，目的在于使支護(hù)結(jié)構(gòu)盡快封閉，以減少臺階即拱腳處的基礎(chǔ)壓縮變形并有效地控制地層的松弛變形。臺階要求必須有一定的坡度，嚴(yán)禁坡度過陡或反挖。2、初期支

7、護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)：初期支護(hù)采用鋼格柵+連接筋+C20網(wǎng)噴混凝土支護(hù)體系。臨時(shí)支護(hù)采用工字鋼+縱向連接筋+網(wǎng)噴混凝土支護(hù)體系。中洞拱部格柵不得分節(jié)，一次架立完畢，控制拱架架立及與臨時(shí)支護(hù)工鋼聯(lián)接的精度；拱腳按設(shè)計(jì)要求布設(shè)鎖腳錨桿，并墊塞牢固。拱架就位驗(yàn)收合格后及時(shí)進(jìn)行噴射混凝土封閉。3、回填注漿土層與支護(hù)結(jié)構(gòu)間進(jìn)行回填注漿處理可以有效地消除因其間存在著縫隙而產(chǎn)生的地層損失?；靥钭{采用普通水泥漿，粉細(xì)砂地段采用帶有微膨脹性的超細(xì)水泥漿液。5.2.5 二次襯砌1、底縱梁施工中洞底縱梁是工程控制要點(diǎn)之一，主要涉及地基基礎(chǔ)的承載力和底縱梁位移問題?！爸卸捶ā痹诮Y(jié)構(gòu)中洞底板封閉以前為最不利受力狀態(tài)，底梁基底壓

8、力值達(dá)到最大。為進(jìn)一步增強(qiáng)地基承載能力，減少由底縱梁基礎(chǔ)引起的結(jié)構(gòu)不均勻沉降，需對底縱梁基底進(jìn)行注漿加固處理。為防止結(jié)構(gòu)水平位移，底縱梁縱向每隔6.0m設(shè)1.0m寬橫向聯(lián)系梁，可以減少破除底層中隔墻引起的中洞初支結(jié)構(gòu)沉降，又使底梁縱向形成格構(gòu)框架體系，保證下步鋼管柱及頂縱梁受力穩(wěn)定性。2、鋼管柱施工鋼管柱制作、運(yùn)輸及精確定位要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求執(zhí)行。1）做好鋼管柱原材料和加工成品的檢查，確保加工質(zhì)量及精度，精度符合表5.2.5要求。2）鋼管柱焊接時(shí)，焊縫不得存在未焊滿、根部收縮、咬邊和接頭不良等缺陷，焊縫表面不得存在氣孔、夾渣、裂紋和電弧擦傷等缺陷；要求全焊透的采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢

9、驗(yàn)。3）對應(yīng)鋼管柱位置底縱梁的混凝土澆筑分兩次進(jìn)行，澆筑順序如圖5.2.5-1。第一次澆筑前將鋼管柱底盤、管內(nèi)錨固鋼筋、定位桿、管外錨固鋼筋安裝完成，本次澆筑關(guān)鍵是進(jìn)行鋼管柱底盤的中線精確定位，標(biāo)高水平調(diào)平，并用定位桿及螺栓進(jìn)行固定；第一次澆注完畢，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行鋼管柱底盤的精確調(diào)平后第二次澆筑。表5.2.5 鋼管組裝允許偏差表偏 差 名 稱允 許 值（mm）縱 向 彎 曲fl/1000 f10mm橢 圓 度f/d3/1000管端不平度f/d1/1500 f0.3mm對口錯(cuò)邊T/10，且不能大于3.0 圖5.2.5-1 底縱梁混凝土澆筑順序圖4）吊裝機(jī)具為10T手拉葫蘆

10、（兩個(gè)）、鋼絲繩（3m、6m各兩根）、25mm的鋼板，18a槽鋼“井”字形支架。用初支預(yù)埋的吊鉤將鋼管柱分節(jié)吊裝。采用25mm的鋼板內(nèi)卡卡在每節(jié)鋼管柱頂法蘭以下，每吊裝一節(jié)后用一個(gè)“井”字形支架將已經(jīng)安裝好的鋼管架在鋼管柱護(hù)壁頂平面上，依次類同吊裝下一節(jié)，然后安裝連接法蘭的抗剪高強(qiáng)螺栓。依次類推安裝其它節(jié)成型。5）抗剪高強(qiáng)螺栓按照要求進(jìn)行施工。校正大六角高強(qiáng)螺栓施工所用的扭矩扳手，其扭矩誤差不得大于+5%；抗剪高強(qiáng)螺栓安裝應(yīng)在鋼管柱中心位置調(diào)整好以后進(jìn)行，分為初擰，復(fù)擰和終擰三步，初擰扭矩為施工扭矩的50%左右，復(fù)擰扭矩等于初擰扭矩。初擰、復(fù)擰或終擰后的高強(qiáng)螺栓均應(yīng)采用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)記。高強(qiáng)

11、螺栓安裝需要按照一定的順序，如圖5.2.5-2數(shù)字標(biāo)注；安裝高強(qiáng)螺栓時(shí)嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入螺栓，抗剪高強(qiáng)螺栓擰緊時(shí)只準(zhǔn)在螺母上施加扭矩。3、頂縱梁施工）。澆注孔位于預(yù)留上層鋼筋下方，輸送泵管從腳手架上方鋪設(shè)，連接至澆注孔位置后采用彎管接入澆注孔，同時(shí)為減少彎管拆裝時(shí)間，擬準(zhǔn)備兩套彎管。為保證混凝土澆注灌滿整個(gè)頂縱梁，減少其與初支之間空隙，由預(yù)留澆注孔位進(jìn)行跳孔澆注，其間孔預(yù)作為振搗及觀察孔。圖5.2.5-2 抗剪高強(qiáng)螺栓安裝順序圖 圖5.2.5-3 車站頂縱梁澆注口預(yù)留示意圖4、施工注意事項(xiàng)1）鋼管柱吊裝破除空洞的加固中洞臨時(shí)結(jié)構(gòu)對應(yīng)鋼管柱位置破除后，為防止側(cè)洞施工產(chǎn)生擠壓位移，設(shè)置“井”字型框架，保

12、證臨時(shí)支護(hù)的連續(xù)，可有效的防止局部側(cè)洞壓力過大。 2）中洞和側(cè)洞底板施工中的換撐施工中洞底縱梁聯(lián)系梁施工前要破除臨時(shí)中隔墻；側(cè)洞底板施工中，要求破除側(cè)洞中隔墻。中洞底縱梁和側(cè)洞底板施工階段，中隔墻還依然是主要承力結(jié)構(gòu)，破除過程采用主動換撐措施，縱向設(shè)置橫梁，間隔在鋪設(shè)好防水部位另設(shè)豎向支撐支承橫梁。3）側(cè)洞拱墻二襯施工監(jiān)控量測側(cè)洞二襯施工中，需要破除各層的臨時(shí)仰拱，必須確保臨時(shí)結(jié)構(gòu)破除后側(cè)墻的安全穩(wěn)定性。破除臨時(shí)仰拱時(shí)采取左右兩側(cè)不對稱拆除。拆除之前，在沿隧道開挖方向每3m布設(shè)一組量測樁，進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，在結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的前提下，盡量延長二襯施工長度，減少施工縫數(shù)量。4）二襯回填注漿頂縱梁、中洞拱

13、部二襯混凝土施工時(shí)，其與初支結(jié)構(gòu)有一定的空隙，中隔墻破除后會引起結(jié)構(gòu)整體下沉，產(chǎn)生較大集中應(yīng)力。因此頂縱梁和拱部各階段及時(shí)采用摻有XPM的水泥漿進(jìn)行回填注漿。5）局部臨時(shí)支撐二襯施工過程實(shí)質(zhì)是初支結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)化為二襯結(jié)構(gòu)受力的過程，必要采取局部增設(shè)臨時(shí)支撐來減少轉(zhuǎn)換過程的影響。中洞拱部施工完畢，開挖側(cè)洞前，對拱部已澆注混凝土側(cè)面采用500桿件支撐把水平推力傳遞到中隔墻上，中洞采用豎向支撐。見圖5.2.5-4。圖5.2.5-4 受力轉(zhuǎn)換中局部增設(shè)臨時(shí)支撐示意圖5.2.5 監(jiān)控量測根據(jù)本工程的具體情況，監(jiān)測項(xiàng)目以位移監(jiān)測為主，輔以應(yīng)力監(jiān)測，計(jì)算結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀況，同時(shí)也使各種監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠相互印證，確認(rèn)

14、監(jiān)測結(jié)果的可靠性。具體監(jiān)測項(xiàng)目、測點(diǎn)布置原則及要求，儀器設(shè)備、監(jiān)測頻率見下表5.2.5。表5.2.5 監(jiān) 測 項(xiàng) 目 匯 總 表序號監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測儀器監(jiān)測頻率監(jiān)測目的1地表沉降精密水準(zhǔn)儀，玻璃銦鋼尺初期：1-2次/天；后期：1-2次/3天掌握隧道開挖對地表及周邊環(huán)境的影響程度和范圍2建筑物沉降與傾斜3地下管線沉降4拱頂沉降精密水準(zhǔn)儀，鋼掛尺初期：1-2次/天；后期：1-2次/3天了解隧道施工過程中支護(hù)結(jié)構(gòu)變位情況及規(guī)律5結(jié)構(gòu)收斂數(shù)顯式收斂計(jì)6底板隆起精密水準(zhǔn)儀，銦鋼尺7二襯拱頂沉降精密水準(zhǔn)儀，鋼掛尺初期：1-2次/天；后期：1-2次/3天了解車站結(jié)構(gòu)施工過程中結(jié)構(gòu)變位情況及規(guī)律8二襯結(jié)構(gòu)收斂數(shù)顯

15、式收斂計(jì)9圍巖壓力壓力盒，頻率接收儀初期：1次/3天；后期：1次/7天了解隧道施工過程中圍巖壓力、接觸應(yīng)力及結(jié)構(gòu)自身應(yīng)力大小及分布情況10初支與二襯間壓力11初支鋼筋內(nèi)力鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)、頻率接收儀12二襯鋼筋內(nèi)力13 鋼管柱應(yīng)變5.3 勞動組織（見表5.3）表5.3 勞動力組織表（本表為高峰期勞力安排） 班 組一工區(qū)人數(shù)二工區(qū)人數(shù)備 注開挖班60×360×3每工區(qū)四個(gè)面、三班制鋼筋班40×240×2每工區(qū)兩個(gè)面、兩班制木工班40×240×2每工區(qū)兩個(gè)面、兩班制鉗工班10×210×2兩班制其 它20206.材料與設(shè)備

16、本工法不涉及需特別說明的材料，所需的機(jī)械設(shè)備情況參見表6。表6 主 要 施 工 機(jī) 械 配 置 表類別序號項(xiàng) 目規(guī) 格 型 號數(shù)量備 注開挖施工機(jī)械1電動葫蘆8t 30m雙速6備用4臺2噴漿機(jī)PZ-5B6備用2臺3空壓機(jī)22m3/min14裝載機(jī)ZL-5015輸送泵2其中備用1臺6自動計(jì)量攪拌機(jī)31臺7滾筒攪拌機(jī)11KW2備用8發(fā)電機(jī)1備用9雙液注漿機(jī)6備用2臺10潛水泵WJ-15-10-1.51811砂漿攪拌機(jī)212電焊機(jī)12備用2臺13通風(fēng)機(jī)軸流式27.質(zhì)量控制7.1 地鐵隧道的質(zhì)量要求遵照地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB 50299-1999(2003年版)7.2 各種部位模板必須符合表7

17、.2標(biāo)準(zhǔn)。表7.2.1 模 板 驗(yàn) 收 標(biāo) 準(zhǔn) 表序號項(xiàng)目允許偏差(mm)檢驗(yàn)方法1凈空限界滿足設(shè)計(jì)尺量、斷面儀2標(biāo)高底板±10水準(zhǔn)儀、尺量拱頂±10平整度±103截面尺寸基礎(chǔ)15經(jīng)緯儀、吊線、尺量仰拱厚10柱、墻、梁±54柱、墻、垂直度每層5經(jīng)緯儀、吊線、尺量全高H/1000且55表面平整度82m靠尺、楔形塞尺6預(yù)埋鋼板中心位置偏移5尺量7預(yù)埋管、預(yù)留空中心線位置偏移5尺量8預(yù)留螺拴中心線位置偏移5尺量9預(yù)留洞中心線位移15尺量表7.2.2 鋼管柱吊裝允許偏差表 序號檢查項(xiàng)目允許偏差1立柱中心線和基礎(chǔ)中心線±5mm2立柱頂面標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高+0

18、，-20mm3立柱頂面不平度±5mm4各立柱不垂直度長度的1/1000，不大于15 mm5各柱之間的距離間距的1/10006各立柱上下兩平面相應(yīng)對角線差長度的1/1000，不大于20mm7.3保證措施7.3.1初支保證措施1、各施工步序之間均保持一定距離，上、下半斷面設(shè)置23m，短臺階，左右側(cè)洞宜對稱施工。2、保證各步格柵及臨時(shí)支撐架設(shè)的準(zhǔn)確里程，其偏差不大于3cm，以確保格柵仰拱的準(zhǔn)確連接。3、網(wǎng)構(gòu)鋼架架設(shè)時(shí)，保證各部分特別是臨時(shí)支撐聯(lián)結(jié)的可靠性。4、為控制拱頂及地表沉降，除按正常斷面回填注漿外，還應(yīng)在每榀格柵鋼架臨時(shí)拱腳處施作鎖腳錨管注入水泥-水玻璃漿液，以加固拱腳。7.3.2二

19、次襯砌施工保證措施1、在襯砌開始前，要進(jìn)行中線和水平測量，檢查斷面尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求，預(yù)埋件是否正確，鋼筋規(guī)格、數(shù)量、安裝位置是否正確，模板支撐系統(tǒng)是否牢靠，模板是否平順、聯(lián)結(jié)是否緊密。2、頂縱梁及拱部的模板及其支架拆除時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：梁、拱的結(jié)構(gòu)跨度小于8m時(shí)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%即可拆模；結(jié)構(gòu)跨度大于8m時(shí)，混凝土強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%方可拆模。3、頂縱梁砼澆注由于厚度較大、鋼筋間距較小，并且操作空間狹小，為保證天梁內(nèi)部砼澆注密實(shí)，要求混凝土塌落度在16cm以內(nèi)，在頂縱梁兩側(cè)及天梁底部三面同時(shí)振搗，并由預(yù)留孔洞處鉆人進(jìn)去振搗。

20、為保證砼表觀質(zhì)量，底部、側(cè)模振搗采用帶平頂風(fēng)鎬進(jìn)行振搗或人工用錘子錘擊。4、鋼管柱內(nèi)混凝土的澆灌質(zhì)量，可采用敲擊鋼管的方法進(jìn)行初步檢查，如有異常，則應(yīng)用超聲波檢測，對于不密實(shí)的部位，采用鉆孔壓漿的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，然后將鉆孔補(bǔ)焊封固。5、底縱梁混凝土灌筑前，將防水層表面塵粉除去并灑水潤濕。灌注混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，防止收縮開裂，振搗時(shí)不得損壞防水層。6、為保證混凝土有良好的硬化條件，防止早期干縮產(chǎn)生裂紋，應(yīng)在灌注后12h內(nèi)，即時(shí)對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防水混凝土養(yǎng)護(hù)不少于14d。7、底板采用麻袋片覆蓋灑水或蓄水養(yǎng)護(hù)。頂縱梁和拱部采用自制噴水設(shè)備不間斷灑水養(yǎng)護(hù)。8.安全措施8.1一般性安全措施1、依據(jù)CB/T

21、280012001標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行中華人民共和國安全生產(chǎn)法及地方相關(guān)安全法規(guī)，建立安全生產(chǎn)管理體系，確保安全工作制度化、程序化，從而實(shí)現(xiàn)全面的系統(tǒng)控制。 2、堅(jiān)持項(xiàng)目經(jīng)理責(zé)任制，建立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，并設(shè)專職安檢工程師負(fù)責(zé)日常的安全工作的落實(shí)。3、堅(jiān)持“四不放過”原則，即對發(fā)生的事故原因分析不清不放過；事故責(zé)任者和群眾沒受到教育不放過；沒有落實(shí)防范措施不放過；事故的責(zé)任者沒有受到處理不放過。8.2專向安全措施8.2.1隧道防坍塌措施1、超前預(yù)注漿，根據(jù)工作面地質(zhì)情況，擬定注漿的方案，精心布管，嚴(yán)格注漿工作，控制好注漿壓力，密切關(guān)注注漿量，確保達(dá)到理想的加固效果。2、開挖及初期支護(hù)嚴(yán)格

22、執(zhí)行“十八字”方針。嚴(yán)格控制開挖循環(huán)進(jìn)尺，對不良地質(zhì)地段，應(yīng)適當(dāng)縮短開挖進(jìn)尺，環(huán)形開挖留核心土，必要時(shí)噴砼封閉開挖工作面，并選用具有足夠剛度和早強(qiáng)的支護(hù)設(shè)計(jì)，如適當(dāng)加厚噴層，噴射早強(qiáng)砼，及早完成錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。3、中洞法施工開挖步序多，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)工序開挖，當(dāng)圍巖趨于穩(wěn)定后方可開挖相鄰洞室，施工時(shí)采取必要措施，確保施工各階段支護(hù)和圍巖的穩(wěn)定。4、作好應(yīng)急物資儲備。洞室開挖前應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、覆土及開挖斷面等因素，確定開挖與支護(hù)方式及所需材料、構(gòu)件和設(shè)備，備好搶險(xiǎn)物資，并在現(xiàn)場堆碼整齊，專料專用，保證各項(xiàng)器材的數(shù)量，不得隨意挪動，使用后隨即補(bǔ)足數(shù)量。 5、每作業(yè)班必須有專職安全員，對開挖面及支護(hù)開挖

23、成型地段進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)責(zé)成其班長派人處理；如發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，必須立即通知其他人員撤離現(xiàn)場，并上報(bào)項(xiàng)目部管理人員采取相應(yīng)技術(shù)措施。6、開挖過程中監(jiān)控量測發(fā)現(xiàn)頂部、底部或邊墻位移速率值超過設(shè)計(jì)允許值或出現(xiàn)突變時(shí)，及時(shí)施工臨時(shí)支撐，形成封閉環(huán)，控制位移和變形。8.2.2防高空墜落措施1、豎井口地面設(shè)施牢固、安全。在井口設(shè)置明顯的安全防護(hù)設(shè)施，嚴(yán)禁在井口附近堆碼雜物，防止跌落井內(nèi)。井口設(shè)置安全使用警示牌，下井人員明細(xì)牌。2、電動葫蘆運(yùn)行過程中不允許超額定負(fù)荷起吊、不允許吊鉤下站人、不允許斜吊平拉、不允許驟然反車、不允許限位器作開關(guān)使用、不允許起吊重物過久空懸。電動葫蘆定期進(jìn)行檢查、維修。 3、手拉葫

24、蘆使用前應(yīng)認(rèn)真檢查。檢查轉(zhuǎn)動部分是否靈活，是否有卡鏈現(xiàn)象，鏈條是否有斷節(jié)及裂紋，制動器是否安全可靠，銷子是否牢固，吊掛繩索及支架橫梁是否結(jié)實(shí)穩(wěn)固，合格方可使用。9.環(huán)保措施9.1 對施工場地進(jìn)行詳細(xì)測量，編制出適宜的場地布置圖，生產(chǎn)、辦公設(shè)施心里布置在征地紅線以內(nèi)，不破壞原有植被，圍擋及臨時(shí)設(shè)施要考慮到與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。9.2 對施工中可能遇到的公共設(shè)施，制定可靠的防止損壞和移位的實(shí)施措施，向施工人員交底。9.3 棄渣運(yùn)至指定的棄渣場，嚴(yán)禁任意棄渣。9.4 施工現(xiàn)場以外的公用場地禁止堆放材料、工具、建筑垃圾等。建筑垃圾應(yīng)及時(shí)清理，運(yùn)至指定地點(diǎn)。9.5 優(yōu)先選用先進(jìn)的環(huán)保機(jī)械。采取空壓機(jī)房外墻加鋪

25、吸音材料，鄰近空壓機(jī)房處圍檔設(shè)立隔音墻，電動葫蘆設(shè)置隔音罩等消音措施，抑制施工噪音，確保離開施工作業(yè)區(qū)邊界30m處噪音小于70 dB，撞擊噪音最大不超過90dB。同時(shí)盡可能避免夜間施工。9.6 合理安排施工作業(yè)、重型運(yùn)輸車輛的運(yùn)行時(shí)間，避開噪聲敏感時(shí)段；較高噪聲、較高振動的施工作業(yè)盡量安排在環(huán)境噪聲值較高的白天施工；禁止施工人員在居民區(qū)附近和夜間施工時(shí)高聲喧嘩，避免人為噪聲擾民。9.7 優(yōu)先選用電動機(jī)械，盡量減少內(nèi)燃機(jī)械對空氣的污染。9.8 在場地內(nèi)設(shè)置沉淀池，對施工廢水進(jìn)行沉淀凈化，并用于運(yùn)輸?shù)缆返臑⑺祲m。對施工中產(chǎn)生的廢泥漿，在排入市政管網(wǎng)前先沉淀過濾，廢泥漿使用專門的車輛運(yùn)輸，防止遺灑

26、、污染路面。9.9地表建筑物、地下管線保護(hù)措施：1、在施工前做好地表建筑物及各類地下管線的調(diào)查工作。2、施工中遇到不明管線應(yīng)先探明后施工。市政管線的遷移和保護(hù)按法規(guī)要求進(jìn)行，履行報(bào)批手續(xù)并付費(fèi)。3、在周邊建筑物、地下管線布置監(jiān)測點(diǎn)，施工期間加強(qiáng)監(jiān)控量測，根據(jù)現(xiàn)場量測信息反饋，確定采取保護(hù)措施。指定專人檢查保護(hù)措施的可靠性并建立應(yīng)急程序、做好應(yīng)急準(zhǔn)備。4、做好地下管線搶修預(yù)案。施工中若發(fā)生管線損壞情況，立即啟動預(yù)案，及時(shí)報(bào)告管線單位主管部門，避免停水、停電等事故的發(fā)生，確保城市公共設(shè)施的安全。10.效益分析10.1社會效益北京地鐵五號線崇文門站具有開挖斷面大、地層條件復(fù)雜、施工工期長，施工工序多

27、，無類似工程可借鑒等特點(diǎn)和難點(diǎn)，本工法的成功實(shí)施，為后續(xù)的磁器口站、天壇東站施工提供指導(dǎo)，保證整個(gè)地鐵五號線的安全、按期完工，意義重大。10.2工期、經(jīng)濟(jì)效益崇文門站施工工期，調(diào)整后計(jì)劃工期30個(gè)月，工程按期完工。本工法的成功實(shí)施，避免崇文門車站成為整個(gè)五號線工期的制約點(diǎn)，否則將影響地鐵五號線的早日運(yùn)營創(chuàng)收。按五號線初期的客流預(yù)測50萬人次/日計(jì)算，票價(jià)按目前3元計(jì)算，地鐵晚運(yùn)營一天將影響票價(jià)收入150萬元，因此，車站的按期、安全完成，經(jīng)濟(jì)意義重大。同時(shí)，若發(fā)生安全事故，也必將對建設(shè)單位、施工單位等造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，北京地鐵的多起工程事故已證明這一點(diǎn)。10.3技術(shù)效益隨著地鐵建設(shè)的發(fā)展，

28、地鐵施工受邊界條件的制約越來越大，本工法的成功實(shí)施，對類似工程建設(shè)和方案比選都具有借鑒和指導(dǎo)意義。應(yīng)該說，該工法將具有廣闊的推廣應(yīng)用前景和應(yīng)用價(jià)值。10.4環(huán)境效益本工程地處繁華十字路口，周邊地下管線密布，毗鄰建筑眾多，地面交通擁擠，若出現(xiàn)沉降過大導(dǎo)致地面沉陷及管線斷裂事故，對周遍環(huán)境的影響后果將不堪設(shè)想。采用“單拱雙柱暗挖中洞法”施工，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測體系，根據(jù)監(jiān)測分析，有效指導(dǎo)施工，沉降控制有效，工程建設(shè)安全順利完成，保證了周邊建筑物、地下管線、地面交通的安全，環(huán)境效益明顯。 11.應(yīng)用實(shí)例11.1 北京地鐵五號線崇文門車站11.1.1 工程概況五號線崇文門站與既有地鐵一號線崇文門站東端區(qū)間立

29、交，并從其下方穿過。該站結(jié)構(gòu)為雙柱三跨島式暗挖車站。車站共設(shè)置四個(gè)出入口，兩條換乘通道，兩座風(fēng)道。車站主體分A、B、C三種斷面，初支結(jié)構(gòu)均為單拱結(jié)構(gòu)，二襯結(jié)構(gòu)采用“端進(jìn)式”中間雙柱三跨單層、兩端雙柱三跨兩層聯(lián)拱結(jié)構(gòu)形式。車站總長208.9m，總寬24.2m，站臺寬14m。車站頂板覆土：雙層結(jié)構(gòu)為89.3m，單層結(jié)構(gòu)為13.5m。采用“中洞法”施工，雙層斷面分四層十六部開挖（單層斷面分三層十二部開挖），每部之間用臨時(shí)中隔壁及臨時(shí)仰拱分割。車站開挖輪廓線24.2（寬）×16m（高）。單拱雙柱典型斷面圖見圖11.1.1。圖11.1.1 單拱雙柱典型斷面圖11.1.2 地質(zhì)條件車站位于永定河

30、沖洪積扇中部地帶，地層由上至下依次為：人工填土層（Qml）、第四紀(jì)全新世沖洪積層（Q4al+pl）、第三紀(jì)晚更新世沖洪積層（Q3al+pl）。車站隧道頂部位于粉土層及中粗砂3層，中部位于卵石圓礫層、粉細(xì)砂2層，底部位于粘土層、粘土1層和細(xì)中砂2層。施工時(shí)要注意防止突發(fā)性的涌砂、坍塌等不良地質(zhì)問題。11.1.3 既有建（構(gòu)）筑物與市政管線車站位于崇文門內(nèi)外大街與東西大街的交叉路口，為五條城市交通干道（崇文門內(nèi)外大街、東西大街、北京站西街）交會處；同時(shí)108、111、813路公共電車在此設(shè)站，車流量大，交通繁忙。附近地面建筑物主要有崇文門飯店、北京新世界中心、哈德門飯店、金朗飯店、同仁醫(yī)院、新僑飯

31、店、崇文門菜市場等，在交叉路口的東北、東南兩塊是待改造的舊城區(qū)。由于地面建筑物距車站中心最近為40m，車站施工對周邊地面建筑物影響較小。橫穿車站的地下構(gòu)筑物主要有蓋板河（其底板距車站雙層斷面頂部凈距不足1.5m）和既有環(huán)線區(qū)間（其底板與車站單層斷面頂部凈距為2.858m）。在蓋板河和既有的環(huán)線區(qū)間之間規(guī)劃有一條從北京站到北京西站的鐵路直徑線，其底板與車站頂部凈距不到2m。由于距離近，車站暗挖施工時(shí)應(yīng)采取可靠措施確保地下構(gòu)筑物的正常使用和車站的施工安全。車站出入口及風(fēng)道敞口段部分與管線干擾，需進(jìn)行改移或廢棄。11.1.4 工程設(shè)計(jì)車站埋置較深，暗挖部分避開了所有管線，進(jìn)行暗挖作業(yè)時(shí)，需采取措施控

32、制沉降，保證拱頂以上地下管網(wǎng)的正常使用。1、特殊地段設(shè)計(jì)車站A斷面為破馬頭門位置，土體為粉細(xì)砂層，經(jīng)過多次擾動，馬頭門一側(cè)為凌空面，結(jié)構(gòu)上方有800鑄鐵雨水管；車站B斷面和C斷面里程為原有北京護(hù)城河淤泥土，結(jié)構(gòu)上方有蓋板河、多條雨污水管線。為控制車站上方地表沉降、為確保結(jié)構(gòu)上方構(gòu)筑物和管線的安全，保證施工安全，在此特殊地段設(shè)立了三段管棚，其布設(shè)區(qū)域及管棚規(guī)格見表11.1.4-1。 管棚布設(shè)區(qū)域及規(guī)格管棚區(qū)域管棚規(guī)格管幕范圍施工時(shí)間A斷面馬頭門108K6+850.55K6+870.55B斷面過蓋板河377K6+879.05K6+901.05C斷面南端377K6+925.45K6+955.452、

33、暗挖車站隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見表11.1.4-2） 暗挖車站隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)表項(xiàng) 目材 料 及 規(guī)格結(jié) 構(gòu) 尺 寸初期支護(hù)超前小導(dǎo)管32×3.25mm，L=2.7m縱向間距1.0m，環(huán)向間距0.3m鋼筋網(wǎng)6.5,100×100mm拱墻鋪設(shè)噴射混凝土C20厚度0.35m格柵鋼支撐25、14、16鋼筋，22a縱向間距0.5m防水層400g/m2土工布+1.5mm厚ECB全包二次襯砌鋼管柱1000×16mm兩排，縱向6m，橫向7.2 m鋼管柱混凝土C501000, 縱向6m，橫向7.2 m底板（梁）、頂拱（梁）邊墻C30防水鋼筋混凝土、S10均為變截面，具體尺寸祥見斷面圖中板、樓梯等C30中板厚0.4m站臺板C2511.1.5 工程施工車站中洞分8部開挖，施工中按照設(shè)計(jì)的步序組織施工，確定了相臨導(dǎo)洞錯(cuò)開6-8m的長度，各導(dǎo)