淺埋暗挖大跨盾構接收井橫通道臨時支撐拆除技術

黃向陽

（中鐵十八局集團有限公司北京地鐵指揮部，北京 100009）

淺埋暗挖大跨盾構接收井橫通道臨時支撐拆除技術

黃向陽

（中鐵十八局集團有限公司北京地鐵指揮部，北京 100009）

北京地鐵6號線二期起點至物資學院站區間盾構接收井橫通道開挖跨度15.6m，采用雙側壁導坑法施工，二襯施工時，臨時中隔墻支撐拆除安全風險很大。本工程采用保留部分臨時工字鋼支撐，在對其進行有效的防水處理的基礎上進行二襯施工，減少了隧道變形和對周邊環境的影響，確保隧道上方管線安全，取得了良好的效果，同時也提供了一套適用于復雜環境下地鐵暗挖大斷面隧道二襯施工技術。

暗挖；臨時支撐；拆除技術

1 工程概況

北京地鐵6號線二期起點至物資學院站區間盾構接收井橫通道位于物資學院站西端，橫通道開挖斷面尺寸為15.6×14.632（寬×高），長35.285m，橫通道覆土厚度11m，采用雙側壁導坑法施工，盾構機從橫通道內平移吊出。平面圖如圖1所示。

圖1 起物區間盾構井橫通道平面圖

根據盾構接收井橫通道風險源保護設計圖紙及現場勘查，暗挖橫通道上方存在多處環境風險源，主要包括橫通道垂直下穿的φ400中壓燃氣（工作壓力0.4Mpa）、Ф700高壓燃氣（工作壓力1.0Mpa）、Ф1200雨水管、1600×1350雨水方溝、Ф500污水管、1500×2100高壓電力方溝等市政管線。盾構接收井橫通道結構及主要風險源見圖2。

圖2 盾構接收井橫通道及主要風險源剖面圖

2 施工工藝

本工程臨時支撐為工22a工字鋼，間距500mm，雙層Ф6.5＠150×150mm鋼筋網片，300mm厚C20噴射混凝土。在隧道二襯施工過程中，需要對臨時中隔墻和中層板進行分段破除，破除過程中，勢必對隧道的永久初支結構穩定產生影響，并有可能危及到隧道周邊環境安全，因此，需要采取謹慎的臨時支撐拆除方案。

2.1 總體施工工藝

暗挖大跨度盾構接收井橫通道的臨時支撐拆除順序為：施工準備→初支凈空檢查→破除臨時支撐噴射混凝土→隔根割斷臨時工字鋼支撐→防水處理。

2.2 臨時支撐拆除分段

（1）底板二襯澆筑根據變形縫位置分為兩段，分二次澆筑完成。

（2）結構拱墻施工涉及到臨時中隔墻及臨時中層板結構的破除，每澆筑段設置為6m，每次支撐破除的長度不大于8m，二襯施工過程按照跳2段施做一段。

2.3 施工關鍵技術

（1）在破除臨時支撐噴射混凝土之后，中隔墻工字鋼采用隔一斷一的方式進行施工，割斷工字鋼的高度應控制在仰拱回填混凝土澆筑時，能工字鋼端頭澆注在底板結構內，底板澆注完成后再次形成中隔墻支撐。

（2）中隔墻破除采用隔一拆一的方式，工字鋼割除時做好標記，保證拱頂、側墻和底板保留的鋼支撐貫通，破除方式如圖3所示。

（3）未割除的工字鋼在結構混凝土范圍內焊接止水法蘭，工字鋼鑿出暴露后，用打磨機清理干凈，用冷自粘防水卷材包裹至止水法蘭位置，再在止水法蘭下方采用非固化防水材料密封，止水法蘭上方采用遇水膨脹止水膠密封一圈，詳細做法如圖4所示。

圖3 臨時中隔墻破除示意圖

圖4 中隔墻防水做法(單位：mm)

2.4 施工注意事項

二襯施工臨時中隔墻破除是控制地面沉降，確保施工安全的關鍵工序，要做到中隔墻破除施工安全合理，需注意以下幾點：

（1）嚴格控制分段破除的長度，并隨時根據監控量測數據進行調整，做到信息化施工。

（2）根據仰拱澆注層的高度控制好中隔墻混凝土的破除高度，使中隔墻支撐托換更加安全、有效。即完成仰拱澆注施工之后破除部分能全部被新澆注混凝土包裹，以改善受力條件，如果回填層澆注完成之后有工字鋼外露，可以再進行噴射混凝土填充。

（3）工字鋼托換過程工序應該緊湊，縮短中隔墻支撐懸空時間，換撐間距為隔一換一。

（4）在鋼筋安裝過程中，遇到鋼筋與工字鋼位置沖突時，鋼筋在工字鋼側邊繞過或做加強處理。

（5）拆撐過程中，一旦沉降變化過大，出現預警，可在新破除的臨時支撐下方增加可調節游托預頂，控制沉降，并安排專人到現場巡視，發現有換撐支撐變形，立即通知項目部總工，研究處理措施。

3 施工監測及沉降分析

（1）監控量測點布置

根據課題需要和現場實際情況，主要監測了地表沉降和初支的拱頂沉降，監測點布置情況如圖5所示。根據設計要求,監測頻率1次/天，直至二襯施工完成。

圖5 盾構接收井橫通道監測點布置圖(單位：mm)

（2）監控數據分析

通過對施工過程中地表沉降和初支拱頂下沉進行監測，其中地表沉降結果如圖6所示。

圖6 盾構接收井橫通道地表下沉曲線

①監測數據顯示：二襯施工期間，地表沉降值較小，累計最大為5.2mm，在二襯施工前期，地表沉降監測穩定，由于施工擾動反應為地表沉降的時間比較滯后，二襯施工后期緩慢出現小量沉降。

②二襯施工期間，初支拱頂下沉為1.8mm左右，雖然后期由于二襯施工至該位置無法監測，但是平均速率為0.03mm/d，低于0.1mm/d的支護結構安全標準。

③支撐拆除過程中沒有明顯的突變變形，由于采用了部分支撐不割除技術，初支結構穩定，受力情況沒有出現大的波動。

④從施工實踐來看，中隔墻破除采用隔一拆一的方式，并使拱頂、側墻和底板保留的鋼支撐貫通為永久初支結構提供了較好的受力條件，有效的控制了拱頂和地表沉降。

⑤從以往的施工經驗來看，類似本工程盾構接收井橫通道的大跨度斷面暗挖工程，按照正常施工二襯的沉降一般在20mm左右，本工法最大沉降為5.2mm，減少沉降變形量70％～80％。在初支開挖沉降值較大的情況下，本工法是可以借鑒使用的。

4 結束語

在當今城市地鐵施工中，為盾構提供平移接收條件的大跨度盾構接收橫通道被大量應用，由于跨度太大，初支開挖沉降控制難度大，造成周邊環境風險高。通過本工程的實踐和分析研究，以傳統的跳倉法二襯施工工藝為基礎，同時，結合暗挖臨時初支中隔墻的特點，開展技術創新，總結出一套適用于復雜地質條件下大跨度暗挖隧道二襯施工技術，技術特征如下：

（1）在傳統暗挖隧道二襯施工工藝的基礎上，保留一半的臨時支撐，避免了傳統施工工藝支撐拆除帶來的施工風險。

（2）由于臨時支撐基本上不拆除，因此可以有效控制地表沉降，確保周邊環境安全。

（3）對工字鋼支撐采取防水處理，不用再進行支撐托換，加快了施工進度。

注釋及參考文獻：

[1]楊會軍,王夢恕.淺埋暗挖大跨風道臨時支撐拆除技術[J].隧道建設,2012(10):682-685.

[2]雷振宇,周順華.淺埋大跨度隧道臨時支撐的拆除分析[J].工程力學,2006(9):120-124.

Shallow Buried Excavation Large Span Shield Receiving Well cross Passage Technology of the Dismantling Temporary Support

HUANG Xiang-yang
(Beijing Metro Headquarters of China Railway Eighteen Bureau Group Co.Ltd.Beijing 100009)

The second stage beginning to materials institute of Beijing metro line 6 line station shield receives well cross-channel excavation span of 15.6m,using double side heading method construction and secondary lining construction of temporary wall support in dismantling,the security risk is very large.This project uses to keep some temporary I-strut,to effective water repellent treatment on the basis of secondary lining construction of tunnel deformation and the impact on the surrounding environment has been reduced,ensuring pipeline safety above the tunnel,and achieved good results,but also provides a set of applicable metro excavation under complex environment construction technique of second lining of tunnel with large cross section.

excavation;temporary;dismantling techniques

U455.3＋9

A

1673-1891（2015）02-0042-03

2015-02-06

黃向陽（1979-），男，湖南衡陽人，本科，工程師，研究方向：地鐵工程研究。