邸鹏
北京市政路桥股份有限公司 北京市 100045
摘要：本文基于贵阳市轨道交通2号线观水路车站施工现场实际情况，以九步双侧壁导坑法施工为例，对车站主要施工部序和施工技术要点进行分析，对初期支护中系统锚杆打设、围岩注浆加固、超前预支护等内容进行简要分析，对二衬施工中的台车安装、车站结构防水、二衬混凝土浇筑等施工步续主要技术要点进行解读。证明采用九步法分导洞施工，用超前小导管注浆加固前方岩层，配合中空锚杆、砂浆锚杆以及锁脚锚杆，对加强洞室周边围岩稳定性及整体性具有良好效果，同时在施工全过程加强监控量测，确保了施工安全。将车站中部稳定围岩区段作为台车起始位置，然后向车站两端交替进行二衬施工，既有利于工程进度，也确保了全过程施工安全。基于周边交通路大，地质环境复杂，对施工过程中出现的不良地质条件，在设计基础上，创造性的采取加固措施，确保周边土体稳定，减少地表沉降。在二衬施工中，探索由中间向两端施做的方法，快速封闭成环，加快施工进度。为类似城市地铁工程施工提供参照。
关键词：超大断面、九步双侧壁导坑法、技术要点
一、工程背景
观水路站车站全程180米，为地下二层岛式暗挖车站，采用曲墙+仰拱五心圆马蹄形断面，最大开挖断面宽度22.16m，高度19.21m，轨面埋深32.5~35.7m，拱顶覆土约17.5~20.5m，其中覆岩厚度3.7~14m。隧道围岩级别V级，属于特大断面暗挖隧道，采用双侧壁导坑法施工。
隧道所在区域属岩溶槽谷地貌，地层主要由中风化、强风化白云岩组成，局部地区地下水丰富，且车站主体结构贯穿水口寺断层破碎带，围岩稳定性差，施工难度大。车站所处位置位于宝山南路与观水路交叉口下方，交通量大，地表沉降要求高。为确保施工过程中围岩稳定，规避土方坍塌风险，采用九步导洞法施工。
二、车站主体结构工程施工技术要点
1、车站初期支护施工步序
根据暗挖车站工程特点、工程量及工期情况，将暗挖车站分两头进行掘进，即施工竖井、二号竖井两个工作面同时施工，通过施工竖井掘进至车站主体结构，再由二号竖井及其横通道施工完成并进入区间开挖通风排风通道继而进入车站主体结构，通过施工竖井和二号竖井两方面同时施工主体结构并汇合形成工法。
车站施工步序共分为9个导洞分布施工，按照三大阶段进行划分，具体如下图1所示。
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图1：主体结构双侧壁导坑法施工工序横断面
第一阶段：从施工竖井横通道进入①号右导坑，向大小两个里程方向分别爆破开挖并支护。每开挖0.5-1m进尺，施做钢拱架、钢筋网片和纵向连接筋，在拱脚位置打设锁脚锚杆，沿外环向打设中空锚杆，并及时注浆，喷射混凝土。每步开挖前，环向打设超前小导管并及时注浆。待①号右导坑进尺30m后，施做中间横通道进入②号左导坑。并向左右两个方向爆破开挖并支护，施工方法同①号右导坑。具体如下图2所示
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图2：第一阶段示意图
第二阶段：通过将施工竖井和横通道降低至③号右导坑，进行爆破开挖和初期支护，包括外围永久支护和内侧中隔离临时支护，打设缩脚锚杆和中空锚杆并注浆，及时喷射混凝土。与之对应的④号左导坑待②号左导坑施做一段距离后向下开挖并完成初期支护。施工方法同③号右导坑。待③号右导坑和④号左导坑开挖一段距离后，分别施做⑤号和⑥号导坑，接长边墙初期永久支护和中隔壁临时支护。至此，左右全部6个导洞开挖完成。具体如下图3所示。
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图3：第二阶段示意图
第三阶段：从大里程段向小里程端方向，分布施做上中下三个中间导坑，即⑦⑧⑨三个导坑。至此，全部断面开挖完成，中间12根临时支撑全部完成。具体如下图4所示。
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图4：第三阶段示意图
2、车站初期支护施工技术要点
a）在第一阶段，从施工竖井进入①号右导坑过程中，横通道拱顶标高低于车站拱顶标高，因此需逐步扩挖至①号右导坑设计标高，且此位置有部分软黏土围岩稳定性差，应采取短进尺开挖，每循环开挖进尺不大于1榀钢架间距，同时应保证缩脚锚杆和中空砂浆锚杆足够长度并及时注浆加固。在二衬施做前，横通道与①号右导坑连接部位初期支护不能封闭成环，此处容易造成应力集中，应特别注意托梁架设位置、托梁长度以及与周边结构连接强度。
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图5：施工竖井进洞示意图
b）车站大里程端水系较发育，软黏土含量高，在洞室周围容易产生水力学的、力学的、物理和化学的作用几乎总是不利于洞室的稳定[1]。对拱顶位置，应适当加密加长打设超前小导管，并保证搭接长度和仰角误差，打设完毕后，按设计压力及时注浆，注浆压力控制在0.5-1MPa，如无法达到注浆压力，应查看边墙和拱脚位置是否漏浆、漏气，及时封堵严密，从而起到加固围岩和支托围岩的作用[2]；对边墙位置，如土体局部出现小型溶洞、裂隙，可先采取放置钢筋网片，配合插入Φ50无缝钢花管，并从下到上、由内而外喷射混凝土，然后进行钢架安装、喷射混凝土等初期施工步序。此外，严禁在此类围岩区域爆破开挖，应采用机械开挖或人工开挖，尽量减少对地层的扰动。
c）为确保围岩稳定，除按设计要求施做系统锚杆外，尚应在拱顶环向设置垂直于拱顶面的注浆钢化管，纵向每隔3-5环设置一组，并及时注浆加固。
d）严格控制各导洞开挖距离，左侧、右侧相邻导洞间距不小于5米，核心土上下导洞间距不小于3米。
e）③、④号导洞初支边墙工字钢弧长分别有两段，为稳定围岩，且方便施工，可采取分台阶施做的方法，但应在连接处增设缩脚锚杆，并保证螺栓连接强度满足设计要求。
f）每步导洞施工应及时架设临时横撑、中隔离竖撑，形成整体支护。临时钢架拆除应在，初期支护封闭成环并稳定后再拆除，且拆除长度应符合设计要求，在满足工作面要求的前提下，尽量缩短拆除距离。
g）施工时，须按有关规范和设计要求，进行监控量测，尤其是对拱顶沉降、地表沉降、净空收敛的监测。根据监控量测的结果进行分析，必要时调整支护参数。
三、车站二次衬砌施工技术要点
1、车站二次衬砌施工步序
为利于施工进度要求，本工程车站二次衬砌施工采取由中间向两端交替进行的方式施工，大小里程端与中间二次衬砌同步进行。考虑到围岩稳定性要求，选定车站主体横通道大里程侧20米范围为首模二衬浇筑施工范围区，⑨部导洞开挖完成后，施作仰拱初支，拆除首模范围临时钢支撑，然后分别进行车站仰拱防水层施工、仰拱钢筋绑扎、混凝土浇筑和仰拱回填，形成20m长度二衬防水（兼做钢筋绑扎）台车拼装段，再进行二衬防水施工、钢筋绑扎，同时拆除相邻仓段临时钢支撑，为下一步施做该仓防水留出工作面，最后将防水台车移动位置后，拼装二衬模板台车，浇筑首仓混凝土。在小里程端浇筑完第二仓二衬混凝土后，拼装大里程端防水台车，形成大小里程交替进行的施工工序。如下图6所示
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图6：二衬分仓情况平面图
2、车站二衬施工技术要点
a）本车站采用全包式防水形式，土工布铺设前，应对基面进行修正，对钢筋头、网片、钢管外露部分割除，并用水泥砂浆抹平覆盖。钢筋绑扎过程中，在焊接部位应采取遮挡措施保护防水卷材，避免穿透。
b)因施工竖井靠近车站大里程端头，为配合二衬双向交替施工，减少泵送距离在施工现场地面相应位置打设溜槽孔，直接到达车站内泵车，然后泵送至二衬浇筑位置。
c）二衬浇筑过程中，左右边墙对称浇筑，避免台车模板两侧不均匀受压产生偏移或损坏台车，同时，边浇筑，边采用附着式振动器进行振捣，确保混凝土浇筑密实
d）二次衬砌在混凝土浇筑过程中其背后可能存在空隙，尤其是拱部混凝土容易形成空隙，对结构受力和防水均不利[3]。因此在二衬浇筑前，拱顶预埋注浆管，待浇筑完成一定仓段距离后，对拱顶进行注浆封堵，使拱顶二衬与防水板紧贴牢固，并对外层钢筋起到保护作用。
e）水平施工缝和环向施工缝采用一道钢边橡胶止水带和遇水膨胀止水条，施工缝外侧加设600mm双面自粘防水卷材。钢边橡胶止水带采用铁丝固定在结构钢筋上。固定牢固可靠，避免浇筑和振捣混凝土时固定点脱落导致止水带倒伏、扭曲影响止水效果，浇筑和振捣止水带部位的混凝土时，应注意边浇筑和振捣边用手将止水带扶正。
结语
本文以贵阳市地铁2号线观水路站工程建设为依托，对超大断面暗挖车站双侧壁导坑法施工过程进行简要分析梳理，证明采用九步法分导洞施工，用超前小导管注浆加固前方岩层，配合中空锚杆、砂浆锚杆以及锁脚锚杆，对加强洞室周边围岩稳定性及整体性具有良好效果，同时在施工全过程加强监控量测，确保了施工安全。将车站中部稳定围岩区段作为台车起始位置，然后向车站两端交替进行二衬施工，既有利于工程进度，也确保了全过程施工安全。
参考文献
[1] 程志鹏. 特大断面超浅埋暗挖地铁车站隧道施工技术研究[D]. 北京交通大学, 2009.
[2] 孔恒. 城市地铁隧道浅埋暗挖法地层预加固机理及其应用研究[D]. 北京交通大学, 2003.
[3] 吴精义, 贺少辉, WuJingyi, et al. 单拱单柱双层浅埋暗挖地铁车站二次衬砌优化施工技术[J]. 现代隧道技术, 2006, 43(2):44-48.