城市地铁区间喇叭口段双联拱隧道施工技术

（６）安排有经验的工程技术人员进行现场 观测，并作记录，监测马头门处侧向收敛，地面 沉降值。通过现场监测、观察及时发现， 及 时处理， 消除可能出现的隐患。 ４．２ 洞身段施工
本段隧道采用中洞法分 ６ 个导洞施工，初 支施工严格遵守“管超前、严注浆、短开 挖、强支护、快封闭、勤量测”基本原 则。各导洞施工顺序如图 ３ 所示。
１ 工程概况
北京地铁四号线马家楼～石榴庄路区间 全长 ７０５ｍ，沿马家堡西路下方布置，呈南北走 向。区间隧道在喇叭口处通过一段双联拱隧 道，将区间线路由单洞双线大断面隧道过渡到 两个单洞单线小断面隧道，并在喇叭口处设一 座施工竖井，竖井承担向北 ５１０ｍ 区间隧道的 施工任务，本文重点探讨竖井向北段的双联拱 段施工技术。
图 ３ 双联拱中洞法施工步骤图 图 ４ 双联拱全包防水施工图
示。 （２）竖井完成后，进行竖井底投点测量，通
过竖井投点定出双联拱隧道在竖井壁的开挖 轮廓线。
（３）采用钢管脚手架搭设操作平台，沿隧 道开挖线环形破槽，施作双排φ ４２ 小导管，长 Ｌ＝４．０ｍ，环向间距 ３００ｍｍ，进行超前注浆加 固拱部土体。
┉┉┉ Ｇ００ Ｘ２０ Ｚ１０ Ｇ７６ Ｘ２７．０５ Ｚ－２４ Ｋ０．９３６７ Ｆ１．５ Ａ６０ Ｄ０．４ ┉┉┉ （２）与内螺纹配合加工 Ｍ２７ × １．５－６ｇ。 根据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ９ ７ — ８ １ 《普通螺纹 公 差与配合》标准：外螺纹的螺纹大径、中径 的基本偏差 ｅ ｓ ＝ － ０ ． ０ ３ ２ ｍ ｍ ， 中径公差 Ｔｄ２＝０．１５ｍｍ；螺纹大径公差 Ｔｄ＝０．２３６ｍｍ 编程大径取螺纹大径的中值， 为 ２ ６ ． ８ ｍ ｍ ， 由外圆加工到位。 按（１）式 Ｋ＝０．７５７８Ｐ－Ｒ，计算得外螺纹 的总切深 Ｋ＝０．７５７８ × １．５－０．２＝０．９３６７ （ｍｍ）。由于与 Ｍ２７ × １．５－６ｇ 配合加工的内 螺纹的总切深已经修正为 Ｋ ′＝ ０ ． ９ ３ ６ ７ （ ｍ ｍ ） ，因此在加工 Ｍ ２ ７ × １ ． ５ － ６ ｇ 外螺纹 时，外螺纹总切深无须修正，即 Ｋ′＝０．９３６７ （ｍｍ）。
双联拱段紧连施工竖井，安全顺利进洞是 先期施工的关键，总体施工步序如下：
①作者简介： 杨安治（ １ ９ ７ ５ － ） ， 男， 安徽合肥人， 工程师， 毕业于安徽理工大学。
９６ 科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
工 业 技 术
科技资讯 ２００９ ＮＯ．０２
６ 监控量测
监控制量是浅埋暗挖中洞法施工中不可 缺少的重要组成部分， 根据本工程情况， 建立 了监控量测体系， 重点对地表下沉、拱顶沉 降、净空收敛等项目量测。施工期间对该段隧 道上方地表道路及竖井结构的位移沉降实施 监测，并对可能发生的危及环境安全的隐患提 供及时、准确的预报，以便及时采取措施，确 保安全。
（２）根据隧道上台阶及拱顶处于砂夹卵石 层中，且含水量较大，采用小导管超前注浆，水 泥 － 水玻璃双液浆，工人开挖，最大限度的减 小开挖对周边围岩的扰动。
（３）竖井开挖支护到底结构变形稳定后， 进行马头门超前加固，分部破除井壁，保证安 全进洞。
（４）加强监控量测，强化信息化施工，及时 全面掌握暗挖隧道在施工过程中对道路及竖 井结构的影响程度， 以及支护结构的变形状 况。 ３．２ 总体施工步序
２ 工程难点分析
（１）隧道浅埋，周身多以砂和卵石层为主，
图 １ 双联拱段平面示意图
图 ２ 竖井壁预埋门洞示意图
含水量大，自稳能力极差，开挖后易产生坍塌； 采用中洞法分部开挖，施工中应力转换频繁， 对地层造成多次扰动，对上方右侧道路结构及 竖井结构稳定性不利。
（２）隧道中部的粉质粘土 量较大， 难以疏干完全。
本段地层处于北京市冲洪积平原的古河 床内， 自上而下分别为人工杂填土、粉土、 粉细砂层、圆砾卵石层、粉质粘土层、圆 砾卵石层。隧道周身多半处于砂卵石层中， 仅在隧道起拱线以下约有 １～２ｍ 的粉质粘土 层， 围岩自稳能力差， 极易发生坍塌现象。
根据竖井施工时揭露地层情况，隧道周身 范围内上层滞水、层间水较丰富， 距离地面 约 ８ ｍ ～１ ０ ｍ 及 １ ７ ｍ ～２ ２ ｍ 。
耙进行遮挡。
５ 双联拱防水施工技术
由于双联拱段纵环向施工缝较多、结构 复杂，故成为防水施工的薄弱环节。防水施工 遵循“以防为主，刚柔结合、多道防线、因地 制宜、综合治理”的原则，以结构自防水为主， 施工缝、变形缝等防水为重点。隧道采用外贴 Ｅ Ｖ Ａ 防水板实现全包防水， 防水板外侧设置 单层无纺布作为缓冲层。纵、环向施工缝采用 背贴式止水带，对中洞拱顶与拱沟联结处，预 留注浆管注浆。详见图 ４。
（ ４ ） 超前支护、洞口格栅钢架施作完成 后，喷射 Ｃ２５ 早强砼封闭破槽，达到设计强度 后，再沿隧道拱部开挖轮廓线，环形开挖，安装 下一榀格栅钢架，喷射早强砼后，破除隧道格 栅钢架下部井壁，向洞内施工，依次放入拱部 格栅钢架， 网喷早强混凝土至设计厚度， 在隧 道洞口处形成三榀并列格栅钢架。
（５）井壁砼采用人工配合风镐破除，洞内 采用人工开挖， 尽量减小对土体的扰动， 在上 台阶进洞 ５ｍ ～６ｍ 后开始施工下台阶。控制 开挖台阶间距， 按照短台阶、循序渐进， 稳步 前进。开挖前采用小导管注浆超前支护预加 固地层， 严格按既定的开挖步序、施工方法 组织施工。
（３）双联拱段紧连施工竖井，竖井断面较 大，在马头门处多次破除井壁，井壁应力变化 较大， 安全风险较高。隧道正上方为临时存 土场， 右侧为交通繁忙的城市道路， 距隧道外 边线仅 ３ｍ，施工及交通动载对隧道施工影响 较大。
３ 施工方案
３．１ 总体思路 根据以上分析，为保证上方竖井及右侧道
路结构的稳定， 同时保证隧道结构及施工安 全，在充分考虑工程所处的环境及地质条件的 基础上，为使本工程顺利完成，施工方案的总 体思路如下。
从监测结果看， 左右侧洞进洞破壁施工 时，竖井及上方地表沉降较大，而其余导洞的 施工， 对地表影响较小， 安全进洞后对竖井壁 及上方地表的影响逐渐减小。
该段隧道施工时监测结果： 地表沉降值： １ ６ ｍ ｍ ～２ ８ ｍ ｍ ， 特殊点 ４ ５ ｍ ｍ ， 拱顶沉降为 ３０ｍｍ～４ ９ ｍ ｍ ， 特殊点为 ５ ５ ｍ ｍ ， 洞内收敛值
（２）施工中应坚持“早封闭，勤量测”的原 则，一方面通过加强超前支护，合理安排施工 步序， 分部开挖， 初支及早成环。另一方面加 强监控量测、及时反馈，指导施工，确保在安 全的前提下顺利施工。本文通过对双联拱段 施工技术的探讨，为以后类似工程提供借鉴。
（上接 ９５ 页）
纹切削总深度取修正值 Ｋ ′＝ ０ ． ９ ３ ６ ７ （ ｍ ｍ ） 。 程序如下：
工 业 技 术
为 １ ３ ｍ ｍ ～２ ２ ｍ ｍ ， 竖井收敛为 ８ ｍ ｍ ～ １ １ ｍ ｍ 。均控制在设计允许及预留值范围内。 通过监测结果，证明了以上步序、措施有效的 控制了地表沉降和隧道结构变形。
７ 结语
（１）对于区间隧道喇叭口段紧连施工竖井 的双联拱隧道结构，施工过程受力情况复杂， 有效控制沉降是重要又关键的问题。
４．２．１ 中导洞施工 中导洞施工一次开挖到端头，再从内向外 分四段进行防水及中墙混凝土的施工。因本 段双联拱为渐变断面，中墙自洞口向内逐渐增 厚， 最薄处厚度由 ０ ． ８ ｍ 渐变到 ２ ｍ 。中导洞 设计开挖断面随中墙加厚而加大，开挖断面由 ３．６ｍ × ５．９ｍ 渐变到 ４．８ｍ × ５．９ｍ。由于 中导洞开挖断面外小内大，且每榀格栅钢架均 在变化， 不利于施工及安全。施工时进行了 变更， 统一按最大开挖断面进行开挖， 以方便 施工， 增大中隔墙施工作业空间。 中导洞按短台阶法施工，工人开挖，上下 台阶间距 ３ｍ～５ｍ，每循环进尺为 ０．５ｍ。超 前φ ４２ 小导管，环向间距 ０．３ｍ，长度 ２．５ｍ， 与格栅拱脚焊牢。超前预注浆采用水泥水 玻璃双液浆， 注浆压力为 ０ ． ３ Ｍ Ｐ ａ ～０ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 。开挖完成后及时初喷 Ｃ ２ ０ 混凝土， 厚约 ５ｃｍ，临时封闭掌子面，以防止掌子面失 稳而出现坍塌，然后依次设格栅钢架，间距 ０． ５ｍ，挂设钢筋网喷射混凝土至设计厚度，钢筋 网采用φ ６．５＠１５０ × １５０ 双层钢筋网片铺设 于格栅内外侧， 外侧喷射厚 ２ ０ ｍ ｍ 以上。
施工竖井位于马家堡西路东侧主车道处， 施工期间交通道路向西侧改移，竖井及双联拱 段均在围挡范围内。竖井净断面尺寸 ６ ． ０ ｍ × １ ３ ． ２ ｍ ， 井深 １ ８ ． ９ ３ ｍ。竖井位于线路正 上方， 南与单洞双线大断面相连， 北端与双连 拱段相连，采用明挖逆作法施工，锚网喷井壁 支护。
双联拱段隧道长 ３４．３ｍ， 开挖高 ６．９ｍ， 宽由 １２．２ｍ 过渡到 １３．４ｍ，双联拱中墙厚度 由 ０ ． ８ ｍ 过渡到 ２ ． ０ ｍ ； 隧道拱顶埋深 ９ ｍ ～ １ ２ ｍ ， 设计采用中洞法施工， 详见图 １ 。
右线开挖面错开大于 １ ０ ｍ 同步向前施工。
４ 隧道施工技术及措施
４．１ 马头门段施工 （１）在竖井施工时预先在马头门上方将三
榀格栅拼在一起使用，隧道底部将二榀格栅拼 在一起使用，并在马头门破口断面井壁设置四 道格栅立柱，与竖井壁环向钢格栅连接为一个 整体， 形成马头门破口时的门洞。如图 ２ 所
４．２．２ 左右侧洞施工 中导洞施工完成后，及时对中墙顶与初支 之间空隙充填注浆，控制沉降。待中墙混凝土 达到设计值的 ７０％ 后方可进行左右侧洞的开 挖。开挖前必须对中导洞左右侧进行支撑，以 防中墙受偏压产生位移。左右侧洞仍按短台 阶法开挖，上下导拉开步距 ３ｍ ～５ｍ，左右侧 洞必须错开 １０ｍ 以上。超前支护及初期支护 参数与同中洞施工。 施工中为减最大限度的减小对上方土体 的扰动，上下台阶均采用人工预留核心环形开 挖， 开挖后立即安装钢拱架与临时仰拱， 使上 断面支护能够及早封闭成环，减少沉降。临时 仰拱两端通过连接板与钢拱架栓接，为加强临 时仰拱与钢架的连接，在连接处增加三角钢板 焊接，并及时施作两侧锁脚锚杆与格栅拱架牢 固焊接。 二次衬砌施工前先拆除中导洞侧墙格栅 钢架及喷射混凝土，采用工人配合风镐破除， 施工过程中注意保护中墙混凝土面及中墙顶 预留的 ＥＶＡ 防水板不受损环，对防水板采用 薄铁皮裹防护，对中墙混凝土表面用木板或竹