南京地铁南京站~东井亭区间渡线段隧道施工技术

1目录第一章工程概况................................................................2第二章施工方案................................................................2第三章方案的实施..............................................................3第四章体会....................................................................92第一章工程概况南京地铁一号线南京站～东井亭区间隧道渡线段位于南京站北区向东井亭站方向的起始处,起讫里程为K14+376.67～K14+483.434,全长106.764m。地表建筑物密集,最高层为红山饭店(6层)。该段线路从南京站向东井亭方向施工,渡线段结构复杂,断面形式较多,断面之间的工法转换频繁,各洞之间土体多次受到扰动,并且结构受力十分复杂,因此施工难度极大。该段隧道拱顶距地面7.5m,从地质钻探资料和施工中揭露的地质情况来看,自地面向下依次为人工素填土、粉质粘性土、强风化闪长玢岩。隧道穿越围岩比较破碎,裂隙发育,多呈岩夹土状,自稳性差。此处地下水贫乏,偶见裂隙水渗出。第二章施工方案在保证隧道安全与地面建筑物安全的前提下,由大断面向小断面施工,其总体方案如下:(1)隧道施工前,在红山饭店墙脚外侧采用单重管高压旋喷桩进行土体加固。(2)超前支护:左线K14+376.67～14+387.92段全断面施作108、长13m的管棚支护,右线全断面施作159、长30m的管棚支护。渡线管棚长8m,搭接长度4m,形成双层管棚3注浆效果,其余地段在拱部设置短管棚支护。收稿日期:2003-01-27作者简介:马天文,男,工程师,副总工程师.(3)左线大断面采用双侧壁导洞法,小断面采用超短台阶法;右线小断面采用超短台阶法,大断面采用双侧壁导洞法和CRD法,由南向北掘进。施工顺序:首先由右线小断面施工到大断面分界点,封闭掌子面后,进入大断面右侧壁导洞至里程K14+433.434停止;同时左线大断面施工到小断面分界点后,先进行左线正洞施工(20～30m),再进行单渡线施工,最后进入右线大断面左侧壁导洞施工至里程K14+433.434,连通左右导洞反向挑顶施工大断面中间剩余部分,同时向前进入渡线段CRD工法施工,施工步骤见图1。第三章方案的实施3.1左线K14+376.67～+391.07段施工该段采用双侧壁导洞法施工,见图2。(1)首先在拱部打入13m管棚,打到K14+386.82处并注浆,将松散土体固结起来。(2)采用人工分部开挖,各分部之间拉开3～5m的距离。(3)初期支护采用锚杆、挂网、格栅钢架、喷混凝土联合支护,并进行背后注浆填充。(4)初期支护封闭成环后临时支护暂不拆除,待二次衬砌施工时再逐段拆除中壁临时支护,每4次拆除距离不超过6m。(5)当施工到K14+382.82处时,再打一排短管棚;施工到K14+391.07处时,掌子面挂网并喷射35cm·52·图1渡线段施工步骤示意5图2双侧壁导洞法施工工序流程厚混凝土进行封闭。然后,破除左线断面范围内的混凝土,先开挖左线。3.2左线小断面施工左线端面混凝土破除后,在端头位置,连设三榀格栅钢架,间距40cm,以保证端头的稳定。开挖采用超短台阶法,在前8m范围内两洞间预设对拉锚杆,对拉锚杆间距按1m×1m布置,1、超前短管棚施工二部开挖3、初期支护四部开挖八部开挖7、初期支护六部开挖5、初期支护9、初期支护十部开挖11、初期支护十二部开挖15、拱部衬砌14、仰拱及边墙衬砌13、初期支护6竖向共设5排。3.3渡线施工左线开挖20～30m后,打设超前短管棚及小导管支护,破除渡线断面混凝土,前三榀钢架与左线前三榀钢架连接为一体,保证洞口稳定后,进行渡线施工。采用超短台阶法施工,随开挖及时将预设的对拉锚杆连接好。3.4右线K14+376.67～+408.87段施工(1)为保证红山饭店的安全,开挖前沿隧道周边打设159长(30m)管棚进行超前加固。(2)开挖采用超短台阶法施工,在距K14+408.87前8m范围内预设对拉锚杆。(3)开挖到K14+408.87处后,进行掌子面挂网,喷射C20混凝土(厚35cm)封端。3.5右线K14+408.87～+433.434段施工该段采用双侧壁导洞法施工。(1)右线右侧按导洞轮廓破除封端混凝土先进,按图3所示断面进行开挖,施工时依照双侧壁导洞开挖法进行,一直进到K14+433.434处,进行挂网封端。(2)由渡线向大断面按右导洞的方法进行施工,左侧导洞施工到K14+433.434处时封端。然后由两侧横向打设小导管注浆,加固中间土体,由临时支撑间的空隙破除中间土体,每次破除宽度为0.5m,高度1m。将拱部格栅钢架连接成环,并挂网喷混凝土封闭,封闭1.8m后,将7横通道打通。(3)反向挑顶,将剩余的双侧壁法开挖的中间部分完成。图3右线小断面进大断面示意3.6K14+433.434～K14+483.434段施工横通道施工完成后,在该段采用CRD法施工。开挖按图4所示顺序进行,每一部开挖后立即进行锚、网、喷初期支护,并打入锁脚锚杆,以保证洞室的稳定。二次衬砌时首先拆除下部中壁临时支撑,施作仰拱混凝土。仰拱施工完后再拆除上部临时支护,施作侧墙及拱顶混凝土。3.7右线K14+408.87～+483.434突变段施工所有突变断面破口处均于环向增设一榀格栅并打设锚杆、挂网,喷C20混凝土(35cm厚),以保证端面稳定。3.8监控量测在施工中实行信息化管理,分别对地表下沉、隧道拱顶下沉及周边收敛进行严密的监控量测,8并根据监控量测结果对施工参数进行动态调整,以达到确保安全、经济施工的目的。量测结果显示:地表最大下沉量为21mm,周边收敛值为2mm,拱顶下沉10mm,均在允许范围内。图4CRD法施工工序及流程1、超前短管棚施工二部开挖3、初期支护四部开挖八部开挖7、初期支护六部开挖5、初期支护9、初期支护14、仰拱及边墙衬砌15、拱部衬砌9第四章体会(1)城市地铁浅埋暗挖渡线段隧道断面变化频繁,结构跨度大,地层多次受到扰动,受力转换十分复杂,因此必须根据不同断面变化,采取相应的工法及加固处理措施进行灵活巧妙的过渡施工。(2)通过红山饭店段时,在房屋墙脚外侧采用单重管高压旋喷桩加固土体,右线隧道施作长30m的159管棚,左线隧道采用长8m的管棚,成功地穿越了既有房屋,解决了施工难题。经过现场实际量测,地表最大沉降只有21mm,说明这种方法是成功的