暗挖法在地铁工程施工中的应用 4页

暗挖法在地铁工程施工中的应用中铁四局集团有限公司城市轨道交通分公司安徽合肥230000摘要：木文对地铁暗挖施工中常见的浅埋暗挖法和盾构法的原理特点进行了简要分析，并且以广州地铁五号线和深圳I地铁十一号线为例为例分別阐述了浅埋暗挖法和盾构法在地铁工程中的实际应用。关键词：暗挖法；地铁工程；施工应用随着我国整体经济的飞速发展，许多城市的私家车和人口数量与日俱增,地面交通己经不堪重负，难以疏通如此庞大的人流量和车流量，城市交通系统正面临着极其严峻的考验和挑战。为了缓解城市化进程中的交通问题，我国许多城市开始致力于建设地下交通工具，大量的地铁工程开始施工建设，四通八达纵横交错的地铁网络己经逐渐形成。目前我国地铁工程多数采用暗挖法的方式进行施工，根据施工区间的地质结构和地理环境，从而选用浅埋暗挖和盾构两种不同的暗挖方法。笔者详尽地分析了两种方法的原理特点，并以广州地铁五号线和深圳地铁十一号线为例详细阐述了两种方法在地铁工程施工中的实际应用。一、暗挖法的原理特点地铁工程大多数为地下施工，为了不给路面交通带来不便，通常都采用暗挖施工的方式进行建设，由于施工区间地质结构和地理环境的差异，暗挖施工可以具体分为浅埋暗挖施工和盾构施工两种方式。（一）浅埋暗挖法的原理特点浅埋暗挖法是我国工程师研究新奥法工艺之后，自行开发设计的一种高效便捷的地铁工程施工方法，北京地铁复兴门站就是我国首次采用该方法施工完成，并取得了较大的社会和经济效益。浅埋暗挖法除了秉承新奥法预加固围岩、及时构筑支护结构的原则之外，还采用超前管棚支护、调动围岩自承能力、二次衬砌等创新工艺，使得支护与围岩封闭成环，形成相互支撑的联合体系，并采用高科技的测 量手段进行施工辅助。浅埋暗挖法的特点总体概况为十八字，简称“十八字方针”，即“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测"[l]o具体内容是在地铁施工之前对围岩进行提前支护加固，然后采用高压灌浆的手段充实围岩空隙，使得施工隧道成为高强度的壳体，提高围岩自稳性，灌浆完成之后，采用多次开挖的方法逐渐掘进，减少对围岩的震动，同时在施工过程中要密切注意围岩的变形程度，必要吋可以采用“挖一环，封一环”的方式进行施工，最后在地铁施工过程中要常常对掌子面、围岩强度等地理数据进行量测，掌握实时动态，确保安全。(―)盾构法的原理特点盾构法是一种采用盾构机在地下岩层中修筑隧道的暗挖方法[2]。一方面，当盾构机在开挖面进行施工作业吋，其刀盘和盾壳给围岩壳体进行强有力的支撑，从而避免围岩因结构不稳而发生坍塌，这就是盾构法中盾的意义所在；另一方面，盾构机的刀盘多为螺旋状，随着电机转动而向前不断掘进，并在盾尾拼装管片形成衬砌、而盾尾和管片衬砌之间的空隙则采用水泥混凝土进行注浆冋填,重新形成支撑结构，这就是盾构法中构的真正含义。这样的暗挖施工方法具有进度快、工期短、效益高以及不会影响到路面交通等优点因而被广泛地运用到地铁施工之中。首先，盾构法采用盾构机刀盘旋转的掘进方式能够很大程度的加快工程进度，一般在同等条件下，盾构法的掘进速度是钻爆法的5倍以上；其次，盾构法对地铁沿线的环境、商业活动和路面交通影响非常小，而且还可以直接跨越江海河流进行地铁施工建设；最后，盾构法对施工精细度有着严格要求，盾构机根据施工隧道的特点和地理情况专门设计制造的，而口用于掘进的刀盘制作精度、管片的拼接精度都有着十分严格的要求。二、暗挖法在地铁工程施工中的实际应用由于暗挖法对地铁施工线路上的环境、商业活动以及路面交通的影响相对较小，目前我国的地铁工程多数采用暗挖法进行施工建设，笔者以广州地铁五号线和深圳地铁十一号线为例详细阐述了浅埋暗挖法和盾构法在地铁工程施工中的实际应用。(一)浅埋暗挖法在广州地铁五号线施工中的应用 (1)工程概况：广州地铁五号线的西场站在东风西路的南北两面分别设置有进站口和岀站口，为了将二者连接起来，必须在东风西路的地下建设i条连通隧道。该通道宽度为6.5m,拱高5.8m,隧道拱顶与东风西路的距离为3.0m左右。(2)施工方案：该隧道采用浅埋暗挖法进行建设，具体的施工方案包含超前管棚支护、衬砌施工、监控测量。第一，管棚施工：当隧道明挖施工阶段完成之后，开始挖掘基坑，挖掘过程中采用边挖边撑的掘进模式，当基坑挖掘达到设计位置之后开始建造管棚导向墙并预埋导向管。根据钻机型式及工艺设备的需求，选择恰当的位置搭设工作平台并进行超前管棚施工，管棚通常采用DN100无缝钢管进行安装，并在钢管内放入直径50的钢筋，然后用普通硅酸盐水泥向钢管中灌浆，注浆压力为0.6-1.0MPao第二，衬砌施工：为了提高地铁施工面的稳定性，洞口开挖完成之后要立即进行衬砌施工。衬砌施工通常分为两个部分,即两侧衬砌和拱顶衬砌，两侧衬砌先用水泥混凝土浇筑，当混凝上强度达到80%后进行横撑工字钢的拆除，每次拆除10m,然后用规格116的工字钢进行模板衬砌，待拆模之后，横撑工字钢竖直连接在衬砌与钢拱架之间。当两侧衬砌完成之后便进行拱顶衬砌，拱顶衬砌采用规格为116的刚拱架作为拱顶的主要支撑点,拱部用碗口式脚手架对其进行支撑，同时以核心土作为基础将工字钢与拱架进行连接，并以侧壁的弧形拱架作为底部支撑，从而使得顶部和两侧之间相互支护,联合成为同一个整体，如图一・所示。第三，监控测量：为了减少因隧道施工而带来的路面沉降，在隧道管线之上设立了多个测量观察点，实时对路面进行监控测量，如果发现路面变形，则立即更改调整施工参数，确保路面形变低于30mm的极限值。通过检测，东风西路面最大沉降值小于30mm,满足施工要求。图一：隧道衬砌施工图(二)盾构法在深圳地铁十一号线施工中的应用(1)1程概况:深圳地铁^一号线松岗区间出段线CDK0+264.257〜CDK1+365.0,入段线RDK0+265.234〜RDK1+370.158,盾构机管片环宽1.5m,外径6.0m,厚度0.3m,隧道内径5・4m；本区间盾构隧道出段线最大纵坡为7.843‰,最小纵坡为3‰,为单向坡;竖曲线半径为2000m0 (2)施工方案：当盾构机抵达松岗站隧道区域时，首先对施工区域的地面结构进行支护，采用管片壁厚注浆的方式切断刀盘掌子面的水源，然后盾构机进入工作区域进行掘进工作。当盾构机掘进至连续墙吋，停止掘进，转而进行盾尾第四环的止水封环，封环结束后将土仓清空，同时检查隧道支撑部位的水流情况，若无较大流水则继续向前掘进，若在此过程中洞门发生涌水、涌砂则在相对应位置的洞门圈抢险预留注浆管中注入双液浆封堵漏水点，盾构机继续向前推进。当盾尾止浆板即将脱离连续墙吋停止掘进，开始从洞口倒数第三环位置注双液浆封堵洞门，封堵前在倒数第五环和第六环位置打穿吊装孔配合注浆排水，并检查注浆封堵效果。总而言之，浅埋暗挖法和盾构法是我国地铁工程暗挖施工中最为常见的两种方式，二者各有长短利弊，浅埋暗挖法工艺技术相对比较成熟，同吋应用也最为广泛;而盾构法凭借着安全系数高、进度快和质量好的特点也逐渐发展起来。可以说在未来的地铁工程施工中，根据实际的地下环境和地质结构，将两种方法的联合使用将会是未来暗挖施工的趋势。参考文献：⑴刘辉浅埋暗挖法和盾构法在地铁修建中的适应性问题研究［D］西南交通大学,2004(10)［2］黄炜浅埋暗挖法在广州地铁五号线工程中的应用［D］广州人学，2011(05)［3］王梦恕隧道工程浅埋暗挖法施工要点［J］隧道建设，2006(10)