CRD工法在地鐵出入口施工中的應用

彭 正 坤

(中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004)

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CRD工法在地鐵出入口施工中的應用

彭 正 坤

(中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004)

依托深圳地鐵7號線沙尾站出入口暗挖通道工程實例，從超前預加固、破洞門、開挖初支、二次襯砌等方面，介紹了大斷面矩形CRD法隧道施工關鍵技術，指出CRD法施工不僅對周邊環境擾動小、施工效果可靠，而且確保了地鐵車站出入口施工的安全和工期。

CRD工法，地鐵出入口，淺埋暗挖，加固技術

0 引言

隨著大中城市超快速發展，城市面積不斷擴張、人口數量急劇增大，城市交通擁堵不堪，如何有效快速運送大量乘客到達城市重要地區已成為制約城市發展的重要難題[1,2]。作為一種城市地下交通工具，地鐵很大程度上緩解了城市交通的壓力，促進了城市的發展和繁榮[3-5]。隨著地鐵施工技術的不斷進步，地下工程界不斷創新，提出了許多淺埋暗挖施工方法，其中“化整為零”的CRD工法就是很有代表性的一種工法，又名“交叉中隔壁工法”。該方法以地層預加固(處理)為前提，以錨、網噴支護為基礎，充分發揮加固后的地層與初支體系共同受力，承受外部荷載，以監控量測手段指導施工，控制初支結構的拱頂沉降和收斂，確保開挖洞室和地面建筑物的安全。與明挖法和蓋筑法相比，淺埋暗挖CRD法的最大優點是避免了大量拆遷、改建工作，減少了對周圍環境的粉塵污染和噪聲影響[6,7]。

為此，依托深圳地鐵7號線沙尾站出入口暗挖通道施工工程，對大斷面矩形CRD法隧道施工關鍵技術進行研究，闡述了CRD法施工不僅對周邊環境擾動小、施工效果可靠，而且降低了暗挖施工對周邊既有建(構)筑物的影響，確保了地鐵車站出入口施工的安全和工期。

1 工程概況

深圳地鐵7號線是深圳市軌道交通三期工程的重大項目之一，是連接深圳特區內南半環主要居住區與就業區的局域線。深圳市城市軌道交通7號線沙尾站位于福強路與新洲三街交匯處，車站施工里程為DK15+585.688～DK15+814.188，全長228.5 m。車站為地下兩層單柱雙跨島式車站。車站共設4個出入口，2組風亭組，其中C,D出入口含暗挖通道各39.2 m，32 m。該為地下2層單柱雙跨11.0 m島式站臺車站，局部為雙柱三跨結構，地下1層為站廳層，地下2層為站臺層。車站位于福強路與新洲三街交叉口處，沿福強路南側布置，呈大致東西走向。車站全長228.50 m。車站始點、終點端區間為盾構法施工,車站采用明挖法施工。地下2層標準站，其圍護結構、基坑開挖支護方式、主體結構、防水設計與上沙站較為相似，沙尾路基坑開挖時需設鋼便橋。

2 CRD施工關鍵技術

2.1 施工工法概述

各出入口暗挖段施工方法為“CRD”工法，采用淺埋暗挖法施工，使用人工開挖，嚴格按照“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、勤量測、早封閉”的原則進行施工。為有效控制地表下沉，確保地面交通的正常進行和施工安全，采用超前小導管和注漿加固地層輔助性施工措施。每次循環開挖進尺嚴格控制在0.5 m以內，并及時架設鋼架、掛網和噴混凝土支護。具體施工流程如圖1所示。

暗挖通道的CRD施工工序為：大管棚→全斷面注漿→循環開挖及初期支護→防水及基面處理→臨時橫支撐拆除→防水鋪設→鋼筋、模板施工→澆筑二襯底板→澆筑二襯側墻及頂板。

2.2 超前預加固技術

1)超前小導管和大管棚施工技術。超前小導管采用φ42壁厚3.5 mm的無縫鋼花管，布置于上半斷面的外周，環距30 cm，管長3.5 m，縱距1.5 m，排距30 cm，管內壓注水泥水玻璃雙漿液。注漿初擬參數為：水灰比：2∶1～1∶1；水玻璃濃度30 Be～35 Be，注漿壓力0.2 MPa。超前小導管注漿加固范圍為開挖輪廓線外1.5 m內地層。施工時進行注漿試驗，注漿初擬參數根據注漿試驗參數進行調整。根據設計圖紙沙尾站C,D出入口超前支護采取大管棚，采用φ108×8鋼管，分節制作長度4 m～6 m，絲扣連接。管棚由出入口明挖基坑向車站主體施工。當明挖基坑開挖至管棚導向墻位置后，暫停基坑開挖，施作管棚導向墻，采用雙拼Ⅰ25a工字鋼+C25模筑混凝土。管棚施工需注意對地下管線進行核查，防止存在高程沖突，破壞管線。

2)全斷面注漿施工技術。為防止開挖面涌水，確保開挖施工安全，隧道開挖前先進行全斷面注漿施工。全斷面注漿施工是在開挖面先布設注漿孔，注入按一定比例配制的水泥—水玻璃雙液漿，漿液滲透擴散到洞身圍巖的孔隙中并快速凝固，與周圍破碎巖土固結成具有一定強度的穩固體，在隧道周邊及開挖面形成一個堵水帷幕，切斷地下水流通路，以此達到固結止水、保持圍巖穩定、增強施工安全的目的。本出口全斷面注漿施工面共設置注漿管68根，由上而下共分8層，為梅花形布置，各管注漿面相互咬合。采用φ42×3.5 mm鋼花管，注漿孔水平向按0.4 m，豎向間距0.3 m。注漿管長度為6 m，注漿終孔直徑為1.5 m，采取退后式或前進式分段注漿工藝，在開挖輪廓線外1.5 m形成堵水帷幕。注漿沿暗挖通道掘進方向4 m一循環，形成2 m止水盤，具體見圖2,圖3。注漿漿液選取水泥、水玻璃雙液漿，初擬注漿參數為：水泥—水玻璃體積比：1∶1～1∶03；水泥漿水灰比：2∶1～1∶1；水玻璃濃度30 Be～35 Be，水玻璃模數：2.4，注漿壓力控制0.5 MPa。

2.3 破洞門施工技術

車站主體施工時已預留的出入口孔洞尺寸，故后續施工原則是：在已有條件下開挖出入口，不得破壞車站側墻主體結構。出入口暗挖洞門施工先將地連墻內側(背土面)的混凝土和內側地連墻鋼筋鑿出割除，鑿進深度為20 cm。混凝土破除后測量放樣，進行全斷面注漿施工，分別以17°和20°打設兩層φ42×3.5，L=4.5 m@300的超前小導管，并進行超前注漿加固。在破除地連墻區域架立并排2榀工字鋼鋼架，鋼架與超前小導管進行焊接形成整體，注意不要焊傷小導管。安裝橫、豎撐，打設鎖腳錨管錨固，噴射混凝土支護。根據“CRD”工法將開挖面分4塊區域進行開挖，順序為：左洞室上斷面、左洞室下斷面、右洞室上斷面和右洞室下斷面，各斷面依次錯開不少于2 m，每斷面循環進尺為0.5 m。因超前小導管支護呈倒三角形，故從第3榀到5榀鋼架呈漸變狀。

2.4 開挖初支技術

暗挖段采用人工開挖，綜合圍巖分級為Ⅴ級，施工方法為“CRD”工法。暗挖段橫斷面分為4個區域，分別為左洞室上斷面、左洞室下斷面、右洞室上斷面和右洞室下斷面。開挖的順序依次為：左洞室上斷面開挖→左洞室下斷面開挖→右洞室上斷面開挖→右洞室下斷面開挖，每個開挖斷面依次錯開不少于1.0 m，即左洞室上斷面開挖與右洞室下斷面開挖至少錯開3.0 m。開挖上斷面須預留核心土，如地層較差，還需采取掏槽開挖方式，減小開挖風險。開挖結束前30 min，將型鋼鋼架準備到位，及時進行初支封閉。

2.5 二次襯砌

暗挖段二次襯砌在開挖初支全部完成后進行施工。二襯施工最大風險源就是拆撐。二次襯砌必須以施工監測數據為依據，監測數據穩定后才可進行施工，二次襯砌分段施工。為更有利于施工分段和洞頂支撐安全，采用間隔拆除中隔壁立柱的方法，實現邊墻和頂板一起澆筑。步驟為：底板施作前破除該段豎向中隔壁噴射混凝土，每隔1榀鋼架拆除豎向中隔壁鋼架，在不拆除的豎向中隔壁鋼架底部和頂部替換鋪設局部防水隔板，面積為0.7 m×0.7 m，完成一澆筑段替換后，再進行本段底板防水層鋪設、拼接處理，綁扎底板鋼筋、澆筑混凝土。待二次襯砌達到強度后，割除剩余中隔壁鋼支撐，并進行混凝土表面修補處理。

3 結語

從工程實踐來看，CRD工法在該工程中的應用效果良好，圍護結構變形控制滿足設計要求，很好地保護了既有建(構)筑物，達到了預期的目標。綜上所述，在地鐵車站出入口淺埋暗挖段施工采用CRD法，不僅對周邊環境擾動小、施工效果可靠，而且降低了暗挖施工對周邊既有建(構)筑物的影響，確保了地鐵車站出入口施工的安全和工期。

[1] 張碧文.頂管法施工在廣州地鐵出入口過街通道中的應用[J].科技交流,2008(2):114-121.

[2] 陳 輝,龐 山.MJS工法在地鐵出入口施工中的應用[J].科技致富向導,2015(14):126.

[3] 牛宏榮.矩形頂管在地鐵出入口施工中的應用[J].技術與市場,2016,23(8):5-7.

[4] 周富寬,覃 燁.北京地鐵10號線角門東站出入口淺埋暗挖施工技術[J].鐵道建筑,2013(9):57-59.

[5] 周 文.淺談地鐵車站出入口的淺埋暗挖法施工[J].科技創新與生產力,2012(12):59-62.

[6] 王玉軍,崔承武.CRD工法在城市地鐵車站施工中的應用[J].鐵道建筑技術,2007(z1):130-133.

[7] 鞏天才.CRD工法在下穿既有線暗挖隧道施工中的應用[J].科技資訊,2010(13):54-55.

The application of CRD method in subway entrance construction

Peng Zhengkun

(ChinaWaterConservancyandHydropowerEighthEngineeringBureauLimitedCompany,Changsha410004,China)

Based on the excavation tunnel engineering of Shenzhen metro line 7 Shawei station entrance, from the advance pre reinforcement, breaking portal, excavation initial support, secondary lining and other aspects, this paper introduced the key technology of large cross section rectangular CRD method tunnel construction, pointed out the CRD method not only had small the disturbance to surrounding environment, and reliable construction effect, also ensured the safety and construction period of subway station entrance construction.

CRD method, subway entrance, shallow buried excavation, reinforcement technology

1009-6825(2017)13-0097-03

2017-02-21

彭正坤(1976- )，男，工程師

U231.3

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