雜環(huán)境下的施工地鐵風(fēng)道初支技術(shù)

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【摘要】為提高在復(fù)雜環(huán)境下地鐵風(fēng)道初支施工水平，本文以王府井北站2號(hào)風(fēng)道為例對該技術(shù)進(jìn)行研究，分析了存在風(fēng)險(xiǎn)的工程部分，進(jìn)而提出詳細(xì)的技術(shù)措施，例如增加施工橫通道，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，加快工期。

【關(guān)鍵詞】地鐵；風(fēng)道；暗挖；新增橫通道；施工技術(shù)

1工程概況

王府井北站2號(hào)風(fēng)道（下稱為風(fēng)道）位于設(shè)置于東安門大街與王府井大街交叉路口的西側(cè)、沿東安門大街由東向西布設(shè)于淘匯新天國際商場南側(cè)，風(fēng)道初支結(jié)構(gòu)小斷面處分為上下兩層，斷面形式為拱頂直墻、初支結(jié)構(gòu)凈寬5.6m，初支結(jié)構(gòu)凈高5.513m，拱頂超前支護(hù)采用深孔注漿，開馬頭門處增設(shè)一榀超前小導(dǎo)管。風(fēng)道初支結(jié)構(gòu)大斷面由降水導(dǎo)洞下方的平頂直墻斷面、拱頂直墻標(biāo)準(zhǔn)斷面組成，各斷面豎向分為4層部分，采用暗挖法施工，風(fēng)道初支結(jié)構(gòu)由3號(hào)橫通道側(cè)壁及豎井側(cè)壁開洞門施做，其中部分?jǐn)嗝嫘杞Y(jié)合2號(hào)施工橫通道及施工豎井共同設(shè)置。平頂直墻斷面初支結(jié)構(gòu)凈寬13.5m，初支結(jié)構(gòu)凈高12.47m；拱頂直墻標(biāo)準(zhǔn)斷面初支結(jié)構(gòu)凈寬13.5m，初支結(jié)構(gòu)凈高15.806m，，拱頂超前支護(hù)采用深孔注漿，開馬頭門處增設(shè)一榀超前小導(dǎo)管。風(fēng)道初支結(jié)構(gòu)覆土約12.17～15.24m，底板埋深約27.97m。

2風(fēng)險(xiǎn)工程

王府井大街作為北京的“金街”，周邊有大量的商業(yè)大廈、沿街商鋪，同時(shí)地下存在多種市政管線。由于建設(shè)年限的不同、建筑物結(jié)構(gòu)形式的不同，抵御變形的能力各有差異，再加上周邊大樓商業(yè)價(jià)值巨大，這對地鐵工程施工都提出了嚴(yán)苛的考驗(yàn)，設(shè)計(jì)、施工時(shí)猶如太歲頭上動(dòng)土，必須予以充分考慮，保證安全。風(fēng)道北側(cè)緊鄰淘匯新天國際商城，南側(cè)緊鄰懋隆黃金商鋪，結(jié)構(gòu)拱頂管線錯(cuò)綜復(fù)雜。淘匯新天國際商城結(jié)構(gòu)包括地上9層，地下4層。結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，埋深17.9m，商城與風(fēng)道主體水平凈距13.20m；懋隆黃金商鋪為地上兩層，無地下室的古建筑，商鋪與風(fēng)道主體水平凈距為14.1m；風(fēng)道施工時(shí)需下穿750×1000雨水溝、順行東側(cè)垂直下穿900×2000人防空洞、順行下穿D700污水管、下穿D300污水管、下穿D200上水管、垂直下穿2×D200熱力管，管線錯(cuò)綜復(fù)雜，部分管線存在滲漏，給施工造成極大的阻礙。

3現(xiàn)場施工關(guān)鍵的技術(shù)措施

3.1風(fēng)道施工時(shí)，使用既有降水井對含水層進(jìn)行疏干

風(fēng)道初支結(jié)構(gòu)存在兩個(gè)含水層、分別是層間水和潛水～承壓水、層間水位于結(jié)構(gòu)中部、含水層薄、水量小，開挖過程中如遇到該水層、需疏干處理；潛水～承壓水層位于結(jié)構(gòu)下部，本層水需降低水位，根據(jù)詳勘資料和現(xiàn)場施工條件，對風(fēng)道采取洞內(nèi)降水斜井方式降水，由于風(fēng)道南側(cè)緊鄰?fù)醺闭臼┕へQ井及橫通道，在施工時(shí)可以借用車站豎井及橫通道的洞內(nèi)斜井，對位于風(fēng)道中上部的層間水，利用洞內(nèi)第一層的降水斜井，聯(lián)通上下含水層，將層間水引入下層含水層進(jìn)行消納，第一層降水斜井目的是為降低層間水、全部降水斜井為引滲井，不下泵抽排地下水，對位于風(fēng)道下部的潛水～承壓水，利用洞內(nèi)第二層的降水斜井進(jìn)行抽排至結(jié)構(gòu)底板以下0.5m，洞內(nèi)降水斜井施工時(shí)采用洞內(nèi)改裝潛孔錘鉆進(jìn)工藝施工，風(fēng)道初支施工前應(yīng)超前開始抽水，提前抽水時(shí)間不應(yīng)少于14d[1-2]。

3.2增加橫通道進(jìn)行開挖

正常開挖風(fēng)道必須等到車站站廳層施工完成后在通過風(fēng)道預(yù)留洞口進(jìn)行破除開挖，而通過施工橫通道，可以在車站施工過程中同時(shí)施工風(fēng)道，而施工橫通道也屬于風(fēng)道的一部分，不增加過多的工程量。車站與風(fēng)道同時(shí)施工也達(dá)到了節(jié)省工期的目的。施工橫通道將風(fēng)道分割為東西兩個(gè)部分，由于東側(cè)部分施工程量較小，可以先進(jìn)行東側(cè)部分的初支施工。這樣，我們在進(jìn)行西側(cè)部分初支施工期間就可以進(jìn)行東側(cè)部分二襯施工，并且風(fēng)道東側(cè)部分與車站相接，車站站廳層可以作為風(fēng)道二襯鋼筋的加工區(qū)，既節(jié)省場地也節(jié)省倒運(yùn)時(shí)間，也能大大縮短工期。3.3暗挖施工存在的風(fēng)險(xiǎn)及相應(yīng)的控制要點(diǎn)在暗挖的施工過程中，存在諸多的施工風(fēng)險(xiǎn)，為了保證施工的安全和質(zhì)量，需對可能發(fā)生的情況進(jìn)行分析，提前制定好應(yīng)對措施。

3.3.1馬頭門開挖風(fēng)險(xiǎn)從橫通道開始施工風(fēng)道初支結(jié)構(gòu)時(shí)，需在橫通道側(cè)墻進(jìn)行馬頭門破除，馬頭門破除改變了橫通道結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，如施工不當(dāng)極易造成橫通道結(jié)構(gòu)的變形，增大地表的沉降，嚴(yán)重時(shí)甚至引起結(jié)構(gòu)破壞，造成不可估量的損失[3-5]。在破除前首先對馬頭門拱頂以上1.5m范圍、以下0.5m范圍內(nèi)的土體進(jìn)行深孔注漿，提高拱效應(yīng)。在架設(shè)完成橫通道內(nèi)馬頭門處加強(qiáng)型鋼后方可破除，破除后，應(yīng)立刻施作洞口支撐格柵，密排4榀加強(qiáng)馬頭門處的支撐能力。

3.3.2預(yù)防塌方事故風(fēng)險(xiǎn)（1）應(yīng)制定工程測試數(shù)量、位置及相關(guān)程序的明確方案；建立隧道監(jiān)控測量與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)聯(lián)合分析；設(shè)定不良后果的應(yīng)急補(bǔ)救措施；施工方應(yīng)設(shè)置內(nèi)部監(jiān)督系統(tǒng)，并對實(shí)測措施進(jìn)行分析；設(shè)計(jì)變更要經(jīng)過設(shè)計(jì)充分勘察和驗(yàn)算后方能批準(zhǔn)。（2）按照設(shè)計(jì)文件中針對初支結(jié)構(gòu)擬定的土體加固措施進(jìn)行施工，對加固后土體進(jìn)行檢測確保滿足設(shè)計(jì)文件要求后方可開挖，根據(jù)開挖所見拱頂加固情況進(jìn)行超前小導(dǎo)管局部補(bǔ)注漿。（3）每一環(huán)施工前首先進(jìn)行超前地質(zhì)探測，排查地層中空洞及水囊等不利于施工的情況，在施工時(shí)可采取洞內(nèi)超前小導(dǎo)管注漿、洞內(nèi)打設(shè)大管棚等方法加固土體。（4）施工時(shí)嚴(yán)格遵循暗挖十八字方針“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”施工。（5）加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，確保初支鋼架的加工平整度以及現(xiàn)場拼裝質(zhì)量，對鋼架節(jié)點(diǎn)應(yīng)螺栓連接并采用幫焊，確保節(jié)點(diǎn)可靠連接。（6）若遇塌方事故，立即封閉掌子面，預(yù)留150mm灌噴管及小導(dǎo)管，灌噴完成后立即進(jìn)行注漿加固，妥善處理后方可進(jìn)行后續(xù)施工。

3.4保證地下管線及四周商業(yè)建筑物的土體穩(wěn)定

（1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件所示風(fēng)道施工步序，控制風(fēng)道各導(dǎo)洞施工開挖的步距，各導(dǎo)洞采用上下臺(tái)階法施工，上下臺(tái)階錯(cuò)開3～5m；開挖留核心土，臺(tái)階根據(jù)土層穩(wěn)定情況采用1:（0.7～1）放坡，預(yù)留核心土長度應(yīng)大于2m，，并根據(jù)施工實(shí)際情況調(diào)整。上下臺(tái)階交界處打設(shè)鎖腳錨管并注漿加固，施工時(shí)嚴(yán)格控制開挖斷面的尺寸，不得存在欠挖的情況，超挖符合允許超挖值。中線、高程必須符合設(shè)計(jì)的要求。土方開挖后立即進(jìn)行初期支護(hù)。隧道允許超挖值具體如表1所示。（2）在風(fēng)道施工過程中，加強(qiáng)對開挖工作面的地層觀察和記錄，判斷其穩(wěn)定性，根據(jù)超前探測預(yù)報(bào)開挖面前方地質(zhì)情況，指導(dǎo)施工，必要時(shí)封閉掌子面。（3）在施工通道開挖至端頭后，及時(shí)施作封端墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。（4）及時(shí)初支背后回填注漿減小地層沉降。（5）為了有效控制地表沉降，施工中應(yīng)盡量減少對圍巖的多次擾動(dòng)。（6）風(fēng)道初支結(jié)構(gòu)封端墻及時(shí)進(jìn)行小導(dǎo)管注漿加固，角度15°，L=2000mm，橫向及豎向間距為1m，梅花形布置[6-8]。

3.5實(shí)時(shí)監(jiān)控測量繁華的商業(yè)街

工程地處繁華商業(yè)區(qū)，監(jiān)控量測顯得尤為重要。為確保施工期間暗挖支護(hù)結(jié)構(gòu)、橫通道周邊建（構(gòu)）筑物、地下管線、道路和其他設(shè)施的安全，施工期間必須加強(qiáng)監(jiān)控量測，及時(shí)反饋，做到信息化施工。同時(shí)，通過施工監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析掌握圍巖穩(wěn)定性的變化，根據(jù)變化優(yōu)化施工方案，必要時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，消除隱患，確保工期和施工安全，并為以后工程做技術(shù)儲(chǔ)備。

4結(jié)語

綜上所述，王府井北站處于北京最有名的商業(yè)街之一，在這個(gè)寸土寸金的地方，對工期和施工質(zhì)量的要求極高，面對復(fù)雜的施工環(huán)境，可以改變傳統(tǒng)的施工方法，在風(fēng)道施工時(shí)增加施工橫通道，既節(jié)約了工期，也提高了施工效率。在施工過程中可以通過嚴(yán)密的監(jiān)控測量及施工控制，對四周管線和建筑物造成影響微乎其微，也大大減少了地表沉降。隨著全國地鐵的大力發(fā)展，施工情況越來越復(fù)雜，希望本文能為以后的工程提供參考。

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作者：貟寧 單位：中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司