过既有线施工方案

目录

1.工程概况

2.既有线结构情况

2.1既有线结构设计情况

2.2既有线结构现状

3.既有线结构与五号线崇文门车站相交处水文地质状况3.1地质概况

3.2水文概况

4.过既有线施工方案

4.1施工降水

4.2超前管幕

4.3全断面预注浆加固地层

4.4开挖、支护、衬砌

4.5背后回填注浆

4.6水平跟踪注浆

5.沉降分析

6.监控量测

7.管幕施工应对措施

8.施工抢险预案

9.管理体系

10.附：计算分析资料

崇文门车站过既有线施工方案

1·工程概况

地铁五号线崇文门站位于崇文门路口下,采用“暗挖法”施工。车站与既有地铁二号线崇文门站东端喇叭口式过渡段区间立交，并从其下方穿过。五号线崇文门车站结构为双柱三跨岛式暗挖车站，车站两端为双层结构（地下一层为站厅层，地下二层为站台层），中间为单层结构（系站台层），车站总长度208.9m，总宽度24.2m，站台宽度14m。车站顶板覆土：双层结构为8～9.3m，单层结构为13.5m。

车站共设置四个出入口，两条换乘通道，两座风道，其中北换乘通道增设了一条紧急疏散通道。

车站施工的难点主要集中在新建车站近距离（净距1.98m）暗挖施工下穿既有地铁环线结构。

车站与既有线位置关系见图1、图2。

2·既有线结构情况

2.1既有线结构设计情况

该段隧道结构施工时间为1968年6月至1968年11月，隧道自既有崇文门站到北京站之间由分体双洞单线隧道过渡成联体双洞单线隧道，隧道结构为C30钢筋混凝土方形框架结构，底板和侧墙厚度为0.7ｍ，顶板厚度0.8m，每18m设置一条变形缝，单个隧道的断面尺寸为5.9m×5.9m。五号线崇文门车站结构位于既有环线里程1K216+59.9—+84.1范围（左线里程），该范围既有线结构位于R=350m的曲线上，既有线两个隧道的外轮廓总宽度由16.5m渐变为13.5m，西宽东窄。既有线左右线结构有六条变形缝受到施工的影响，分别是左线（对应左线里程）：1K216+49.776，1K216+67.776，1K216+85.776三条变形缝；右线（对应右线里程）：1K216+48.196，1K216+66.196，1K216+84.196三条变形缝，变形逢对应左右线里程不同是

11.42m

18m 24.2m

7.2m 18m

8.5m

310590

380

8.5m

70

140

3018m 8030

590

7070

由于结构在该范围位于曲线上造成。地铁五号线崇文门车站纵向中线对应既有线左线里程为1K216+72，钢管柱中轴线对应左线里程为1K216+68.4、1K216+75.6。

2.2既有线结构现状

既有线结构1968年竣工投入运营，距今已经35年，在五号线崇文门车站下穿施工前，对既有线结构现状进行全面的调查评估是保证既有线运营安全和制定过既有线施工技术措施及控制标准是否安全可靠的重要依据。

既有线的现状评估已经由北京地铁运营公司委托进行，评估结果出来后将有根据的对既有线结构进行力学分析计算，有针对性的制定和调整施工控制标准，确保既有地铁结构和运营万无一失。

3·既有线结构与五号线崇文门车站相交处水文地质状况

3.1地质概况

地层由既有线结构底板处自上至下地层依次为④3粉细砂层、④4中粗砂层、⑤卵石圆砾层、⑤1中粗砂层、⑥1粘土层、⑥粉质粘土层、⑦1中粗砂层、⑦3粘土层、⑦1中粗砂层。

地质情况和既有线与车站相对位置关系见图 3-图7；物理力学性质见表1。

既有线区间轮廓

潜水+30.85

新建车站轮廓

承压水+21.33～+23.72

图6 1209-1218地质探孔显示地层分布图

土层物理力学性质表表1

上层滞水：含水层为①粉质粘土层、③中粗砂层，主要接受大气降水、灌溉水渗透补给和管沟渗漏补给。渗透系数小于 1.2×10-4~6.0×10-4cm/s。

潜水：水位标高为30.85m，含水层为④3粉细砂层、④4中粗砂层、⑤卵石圆砾层、⑤1中粗砂层、⑤2粉细砂层；渗透系数 6.0×10-4~6.0×10-2cm/s。地下水径流方向为自西南向东北，该层水具有弱承压性。

承压水：水位标高21.33~23.72，含水层为⑦1中粗砂层、⑦2细中砂层、⑦卵石圆砾层；渗透系数6.0×10-2~6.0×10-1cm/s。地下水径流方向自西南向东北。

4·过既有线施工方案

在车站施工过程中以及施工完成后，保证既有线结构的变形控制在限制标准内，确保既有区间的运营，是制定本方案的出发点和根本目标。

根据过既有线的力学分析得出的施工过程中的沉降规律，结合浅埋暗挖法的“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针，针对引起地层沉降变形的因素，制定了施工方案，包括：4.1降水；4.2

超前管幕；4.3全断面注浆；4.4开挖、初支、二衬；4.5回填注浆；4.6跟踪注浆六部分。

4.1施工降水

地下水对暗挖工程的安全、质量和沉降控制影响巨大，过既有线必须在无水条件下开挖施工。由于地理位置及地面条件的限制，施工降水应采用地面降水与洞内降水相结合的方案，彻底疏干开挖范围内的地下水。因为降水工作由业主委托地矿奥通建设工程有限公司实施，本方案中不再叙述。

4.2超前管幕

采用φ600咬合管幕，钢管管径φ600mm，壁厚16mm，长度为36m。管幕布置在既有环线区间隧道和车站拱顶之间，距离车站初支30cm，沿车站隧道单层断面拱部布设一环，钢管之间采用不等边角钢（100*63*10mm）和工10相互咬合（双扣为角钢，单扣为工钢），环向间距中—中为725mm。在大管棚的施工过程中，考虑到开挖时管棚在一定的阶段是作为荷载存在的，同时管棚具有足够的刚度，所以在初支施工过程中暂时不进行管棚钢管的填充工作，在钢管支座施工完成后，钢管内再填充无收缩水泥砂浆，用来提高钢管刚度和防止管棚钢管腐蚀后造成地层空洞影响地铁结构安全。

超前φ600管幕采用水平液压钻孔顶管机施工，施工时水平螺旋钻超前成孔，φ600钢管同步顶进（成孔孔径小于钢管外径20mm），超前成孔钻头（φ580）和钢管之间距离保持在+5cm、-10cm之间，φ600钢管前端收缩至φ580。该施工工艺能够有效的控制地层沉降，其主施工设备为液压系统，施工中振动和噪音较小。施工原理示意见图8，施工设备见图片：