地铁隧道竖井及横通道的施工技术

建材与装饰 2010年1月

浅析地铁隧道竖井及横通道的施工技术

1工程概况

广佛线海五路主变电站位于桂澜路与海五路交叉口西北侧，主变电站与正线千灯湖站之间电缆采用电缆廊道衔接，电缆廊道沿桂澜路西侧敷设，起点为主变电站，终点为千灯湖站。竖井深度18.35m，横通道长度44.9m。桂澜路现状宽度75m，规划道路宽度75m。电缆廊道自海五路主变电站起，沿桂澜路西侧向南延伸，在千灯湖站西侧的规划道路红线外设置电缆竖井，并通过暗挖隧道进入千灯湖站侧墙预留孔，过轨后进入车站站台层下电缆夹层。

竖井及通道范围内地层自上而下主要有人工填土层、淤泥、淤泥质土层、淤泥质粉细砂层、粉质粘土层、硬塑状粉质粘土、全风化岩、强风化岩，电缆隧道主要位于全风化岩地层。

2竖井及横通道开挖施工技术

竖井及横通道施工工艺流程：

施工准备（场地整理、水电接驳、地面排水、测量等）→旋喷桩施工→锁口施工→竖井提升设备安装→竖井开挖及初衬→横通道开挖支护→横通道及竖井二衬施工→注浆堵漏。2.1 竖井开挖及初衬施工方法

2.1.1 竖井锁口施工

根据竖井锁口型状放样定位，人工开挖。

锁口开挖过程人工挖探槽探测地下管线，若有管线可根据情况改移管线或竖井位置。

锁口位置挖出后，立设模板，绑扎钢筋，及时浇筑锁口砼。锁口混凝土浇注前预留与格栅钢架拉杆连接的竖向拉筋。

2.1.2 竖井提升设备安装

竖井提升采用井架配合1台5t电动葫芦，进行竖井及横通道施工出渣和物料垂直运输作业。井架上方设置轻钢屋架搭设雨棚，雨棚外延伸出井口2m（详见竖井提升设备布置图）。

竖井提升设备布置图

2.1.3井身施工

2.1.

3.1开挖及出土

竖井井身采用人工开挖，较硬的土层使用风镐等小型机具。竖井开洞处，首次开挖深度为0.8m（开洞处三榀格栅钢架密排加强0.5m，再考虑下一施工循环开挖作业面0.3m），以后开挖进尺为每0.75m/循环。

开挖时，要及时检查井身垂直度及井身净空，欠挖处进行修理。

渣土由电动葫芦吊出，并及时外运。竖井施工时，在井壁设置爬梯供施工人员上下，爬梯周围设护栏。

2.1.

3.2初衬格栅钢架制安及喷射砼

1）土方开挖完成后，先进行初喷封闭井壁原土，再挂钢筋网，安装格栅钢架，打设锁脚锚杆，及时喷射混凝土。施工时需预留竖向拉筋，以便同下一榀格栅钢架连接。

格栅钢架架设位置距开挖面距离不小于300mm，沿轮廓线开挖成刃脚状，喷混凝土前铺设编制袋，下循环开挖后扯去编织袋，进行下一循环喷混凝土施工，以确保各环喷混凝土之间整体性。

2）格栅钢架由地面分两段加工，加工好后先在地面拼装检查，确认无误后，方可于现场安装使用。安装时由电动葫芦吊运至作业面，人工进行安装。

3）格栅钢架间距：

井身上部处于软弱土层中，格栅钢架按0.75m/榀；下部<7>层中1m/榀。井口开洞处，格栅钢架三榀密排加强。竖井在横通道开洞处应力集中，为确保施工安全，在洞口上下分别采用2榀格栅钢架密排的方法进行加强。

4）喷射混凝土由地面现场拌制，喷锚机放置在井口附近地面上，接管至作业面，喷射混凝土需严格按照配合比进行拌制。

5)喷射混凝土分层进行湿喷施作至设计厚度250mm。

6)竖井开挖至设计标高后及时施作底板，设置集水坑。

2.2横通道开挖及初衬施工方法

2.2.1

2.2.2 横通道初衬支护参数

（1）超前小导管：φ32钢管，壁厚3.25mm，环向间距0.3m，L=2.5m，开洞密排3榀及拱架及顺延2榀拱架均每榀打设，之后每两榀打设一次；注1:1水泥浆，注浆压力及注浆量由现场实验确定；

（2）钢筋网φ6.5，间距150×150,单层布置；

（3）格栅钢架，开洞3榀密排加强，之后间距为0.75m/榀，

（4）锁脚用Φ42砂浆锚杆环向间距300mm设置，长度L=2.5m；

（5）喷射早强砼C25S6，厚度250cm。

2.2.3 横通道初衬施工方法

2.2.

3.1 横通道中线及标高的控制

由于横通道位于地下约19m，与地面由直径3m竖井联通，测量条件差，因此隧道开洞时由地面进行测量，在井口上方测出两个点，吊重锤引点至井下，确定隧道开洞方向。隧道掘进一定距离后，由地面做联系测量，引导线点至隧道内，以控制隧道中线。隧道直线段每隔10m在整米数处布设施工控制点，曲线段较短，只有7.9m，设直圆点、曲中、圆直点3个导线点。与高程点在同一钢板上布设。根据格栅架设控制图，每次开挖格栅拱顶位置都吊拉控制线控制隧道中线位置，边壁位置控制腰线高程，同时拉线来控制格栅不扭转和倾倒。

2.2.

3.2 超前支护及控制标准

超前支护采用小导管预注浆方式。小导管为Ф32mm热轧无缝钢管，环向间距0.3m，单根长2.5m，布置在拱部，每两榀钢架打设一次。超前小导管的仰角为3°～5°，尾部置于钢筋腹部，并与钢架焊接牢固。其施工流程见下图：

小导管注浆施工流程图

2.2.4.导管施工

1)导管制作

（1）按设计长度截取管段，将导管前端制成25°的锥体；对直接接风钻打设的导管前端焊接Ф28钢筋打制并淬火的钎头，并在导管前端10cm区段灌注细石砼；

（2）在导管管体上制作Ф8的注浆孔，孔位梅花型设置；

（3）在管尾设置Ф12的加强箍筋，具体如下图所示。

2)导管安装

（1）测量确定开挖轮廓，在开挖轮廓外5cm处设置导管；

（2）施工时，先用钻机钻成孔以后清孔并检查无探头石或塌孔时安装导管。

(3）导管安装就位后采用锚固剂拌砂、麻布固定导管，导管和注浆孔之间锚固长度不小于30cm。导管尾部用水泥袋包裹，喷混凝土封闭掌子面,特别是导管周围的岩面,确保达到足够的注浆压力。

2.2.5 注浆

1）喷砼封堵掌子面施作止浆墙；

2）管路连接及检查：理顺注浆管路并与注浆导管连接，试运行检查管路密封系统；

3）浆液配制：采用水泥砂浆，水灰比为1:1；

4）注浆：由高孔位向低孔位的顺序进行注浆，注浆终止结合终止压力和注浆两个指标。

2.2.6控制标准

（1）采用钻机顶入施工时，导管顶入长度不小于管长的90％；

（2）钻孔的外插角允许偏差为5‰；

（3）钻孔的孔径应比钢管直径大30～40mm。

3 隧道土方开挖及出渣

横通道采用短台阶法施工，分上、下断面进行开挖，开挖进尺控制在0.75m,台阶长度3~5m。上断面预留核心土。人工使用风搞等小型模具开挖，采用人工小型工具配合风镐施工。暗挖隧道长约45m，洞中出碴采用人工装碴，使用团结车运输至竖井，由电动葫芦垂直吊运到地面上，于场地临时堆放。

1）施工要求及控制标准

①所有进场钢筋须有质保书和试验报告单的合格产品，各项指标符合规范标准。②、施工中严格按设计要求进行下料，格栅钢架的钢筋级别、数量、直径以及连接构件等均符合设计要求。

2）格栅钢架安装

①钢架加工后经检查合格并做好记录，经监理工程师检验认可后方可用于工程安装，安装时严格控制安装方向、位置、垂直度，并确保法兰连接螺栓全部牢固联结，使法兰盘密贴。

②格栅钢架安装前，首先要标定出线路中心线，确定高程，然后再测定其横向位置：保证每榀的位置定位准确，上下、左右偏差小于±5cm，斜度<2°。钢架之间用纵向钢筋联接，拱脚放在牢固的基础上，或用垫板垫实。钢架紧贴初喷混喷土面。

③格栅钢拱架设时，在支护与围岩之间打楔块；除在拱顶及拱脚必打外，其它部位沿支护拱架按120cm间距打设。保证土压传给钢架，防止围岩松动范围扩大。

④格栅钢架联结定位后，在拱部焊接长度为0.5m的Φ42钢管，前端距土体控制在1～