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地铁暗挖隧道马头门施工技术pdf

归档日期:06-28       文本归类:暗挖式工事      文章编辑:爱尚语录

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  · 26 4 2013 8 土建技术 都市快轨交通 第 卷 第 期 年 月 doi :10 . 3969 /j . issn. 1672-6073. 2013. 04 . 023 地铁暗挖隧道马头门施工技术 姚文花 ( 100088) 北京城建集团有限责任公司 北京 , 25. 075 ~ 区间采用矿山法施工 本区间轨面标高为 摘 要 分析常规的倒挂井壁格栅形式竖井马头门的 29 . 456 m , 43. 97 ~ 52 . 45 m , 地面标高为 结构覆土厚度 , 开设步骤和措施 说明在施工过程中若遇到其他特殊 10 . 1 ~ 15 . 3 m 。 , 为 区间平面由多条曲线构成 区间最 , , 情况 按常规方法开设马头门 会产生很大的安全风险 大坡度为20‰ 。 。 甚至导致事故发生 对不同施工条件下的马头门施工 2 马头门施工条件分析 , 进行剖析 研究在不同施工条件下的暗挖隧道马头门 , 本工程设计三种典型的马头门开设形式 一是常 施工的不同方法和措施, , 以确保施工安全 同时可避免 ; 从地面对马头门位置的土体进行预加固而发生的大量 规格栅竖井施工条件下的隧道马头门开设 二是竖井 , , 。 的围护桩施工完毕后 通过围护桩间缝隙对隧道马头 费用 为今后类似工程施工提供经验借鉴 ; ; ; , 关键词 城市轨道交通 暗挖隧道 马头门 施工技术 门顶部地层进行预加固措施 再进行竖井主体混凝土 中图分类号 U455. 4 文献标志码 A , ; 结构施工 最后进行隧道马头门的开设 三是车站端头 文章编号 1672-6073 (2013)04-0100-05 , 围护桩及主体混凝土结构完毕后 在没有任何对区间 , 隧道马头门处土体进行预加固措施的条件下 进行隧 1 工程概况 道马头门开设。 14 — # 北京地铁 号线工程西局站 东管头站区间工 2 . 1 1 竖井马头门施工条件分析 。 K11 + 863. 652 ~ 程采用暗挖法施工 左线 区间在右线里程 处设 施工竖井 K13 + 21. 480 ,全长为 1 157 . 957 m ,右线设计里程为 , , 及联络通道 联络通道与泵房结合设置 施工竖井初支 K11 + 863. 652 ~ K13 + 21. 480 , 1 157 . 828 m 。 全长为 4 . 6 m × 6 . 0 m , 24 . 779 m , 外轮廓尺寸为 深 采用倒挂井 3 , 1# 区间设 个施工竖井 其中 竖井在丽泽桥区范 。 4 1. 5 m , 壁法施工 联络通道全长 初支外轮廓尺寸为 ( ), 4 . 6 m × 6 m , 围内 设联络通道 竖井内净尺寸为 为常 5 . 8 m × 9 . 13 m , , 为拱顶直墙结构形式 采用上下导洞 ( );2# 规倒挂井壁的格栅形式 暗挖竖井的常规形式 竖 ( 1)。 法施工 见图 此处为马头门开设的第一种形 , ( 井在丽泽桥东侧规划绿地内 兼做轨排井 暗挖竖井的 , 式 是常规格栅竖井施工条件下的隧道马头门 ), 6 . 4 m × 31 m , 特殊形式 竖井内净尺寸为 围护结构为 开设。 1 000 mm + , 1 600 mm , 护坡桩 锚索 桩间距为 兼做轨排 # 2 . 2 2 竖井马头门施工条件分析 。0# , , 井 竖井位于西局站内 为车站端头临时竖井 车站 # K12 + 758 2 , 区间在右线里程 处设 施工竖井 于右 , 结构已经施工完毕 未对暗挖隧道马头门上部土体进 # K12 + 762 . 7 ,2 线设计里程 处设联络通道 竖井与轨排 ( )。 行预加固 暗挖隧道马头门开设遇到的特殊情况 , 6 . 4 m × 31 m , 井结合 结构净空尺寸为 双层单跨矩形 , 、 区间隧道穿越地层主要为卵石⑤ 层 中砂 粗砂 , 。 1 000 @ 1 600 结构 采用明挖法施工 围护结构采用 1 , , 2 , , 、 ⑤ 层 粉质黏土⑥ 层 粉土⑥ 层 卵石⑦ 层 中砂 + , 20 . 814 m ( 钻孔灌注桩 锚索施工 基坑深度为 见 1 , , 粗砂⑦ 层 地下水类型为潜水 区间结构位于潜水 图2)。 以上。 # 2 、 A , 竖井左 右线隧道马头门处施工断面为 型 初 支外轮廓尺寸为6. 48 m × 6. 57 m , ; 采用台阶法施工 横通 收稿日期:2012-12-13 修回日期:2013-01-30 5. 8 m × 6. 78 m , : , , , 14 05 道马头门施工断面初支外轮廓尺寸为 采 作者简介 姚文花 女 硕士 北京地铁 号线 合同段技术质量 , ,280218810 @qq. com 用上下导洞法施工。 部部长 从事地铁工程施工 100 地铁暗挖隧道马头门施工技术 2# 竖井兼轨排井围护结构采用钻 + , 孔灌注桩 锚索 围护桩与主体结构间 肥槽采用粉煤灰加气块砌筑回填。2# , 竖井兼轨排井结构尺寸较大 为确保施 , 工安全 先施作竖井主体结构后再进行 。 隧道马头门施工 在围护结构完成后 需对马头门上部土体进行超前预加固, , 然后再进行竖井主体结构施工 最后进 , 行马头门开设并施工隧道 此处为马头 门开设的第二种形式。 2 . 3 0#竖井马头门施工条件分析 0# , 竖井位于西局站内的东端头 此 E , # 处区间隧道的马头门施工断面为 型 图1 1 竖井剖面 11. 4 m × 8. 556 m, 初支外轮廓尺寸为 采 用双侧壁导坑法施工。 因西局站主体结构已施工完毕, 车站主体围护结构形式为钻孔灌注桩 (1 000@ 1 500 ),  在区间隧道结构位 , 置设有预留洞口 但因各种原因导致 在车站施工期间未对隧道马头门开设 , 预留任何条件 给区间马头门施工带 来较大困难。 因原设计图纸没有考虑从车站结 , 构向外施作马头门的具体措施 为保 , 证施工安全 施工时需采用相应技术 。 措施 此处为马头门开设的第三种形 , 。 式 也是开设马头门遇到的特殊情况 3 马头门施工方案设计 3 . 1 1# 竖井横通道马头门施工方 案设计 横通道马头门可采用两种方案 施工。 : 方案一 将竖井一直施工到设计 , 。 要求的井底标高 再搭设施工平台 在横通道拱部初支外轮廓采用1. 75 m 超前小导管进行超前注浆加固地层, 进行马头门竖井结构破除施工。 : 方案二 当竖井施工至横通道临时 0. 5 m , , 仰拱以下 时 竖井结构临时封底 在横通道拱部初支外轮廓打设1. 75 m # , 图2 2 竖井兼轨排井 超前小导管进行超前注浆加固地层 开 101 · 26 4 2013 8 都市快轨交通 第 卷 第 期 年 月 ; , , C20 ( 4)。 设上导洞马头门 再破除竖井临时封底 将竖井施工至正 架 然后喷射 混凝土形成开口处加强环梁 见图 [1] , 。 式封底的位置 进行横通道下导洞马头门的施工 , 由于竖井平面尺寸较小 搭设较高的施工平台不 , “ 利于横通道马头门出土 同时为遵循 马头门快速封闭 ” , , 。 成环 的原则 决定采用方案二 以保证施工安全 3 . 2 2# 竖井隧道马头门施工方案设计 2# , 因 轨排井需先施作主体结构 则在主体结构施 , , 工前 应先沿区间隧道马头门拱顶进行超前注浆 同时 1 000 mm , 因竖井围护结构为 的钻孔灌注桩 超前注浆 , 管只能在桩间进行打设 原区间隧道设计给出的 1. 75 m 超前小导管因围护桩的存在达不到超前注浆的 。 , , 效果 同时 考虑到区间隧道位于卵石层中 且粒径较 , 。 大 超前小导管加固范围有限 , 综合考虑以上各种因素 决定在竖井主体结构施工 , (6 m) [2], 前 采用深孔注浆 的方式 对马头门拱顶土体进 , 4 m 。 行超前加固 其中 可代替超前小导管注浆加固 3 . 3 0# 竖井隧道马头门施工方案设计 4 图 加强环梁 , (1 000 mm), 车站结构已施工 且车站围护结构为桩 4 . 1. 3 井壁格栅破除及隧道进洞施工 原区间设计1. 75 m 超前小导管加固地层已无法实施。 。 , 竖井初支采用风镐破除 马头门施工时 先破除 + (0 . 85 m), 鉴于隧道初衬 二衬总厚度较大 以及需对 , 3 , 横通道上导洞范围内的竖井边墙格栅 架设 榀格栅 , , 围护桩进行破除 综合考虑安全风险 研究决定采用 15 cm 。 间距 以保证喷射混凝土施工质量 该格栅与竖 3 m , 15 ° ~ 20 ° 的长导管 在围护桩间以向上 的角度沿车 , C20 。 , 井格栅相连 然后喷射 混凝土 随后 按台阶法进 站结构预留洞口轮廓向桩后打设,并注浆对马头门上 , 4 ~ 5 m , 行正常作业 当上台阶断面施工到 时 破除下 , , 部土体进行预加固 然后从洞门结构处采用水钻破桩 , , 台阶断面竖井格栅 下台阶断面采取跟进作业 与上台 再斜向上对马头门处隧道采取变断面施工的方法实现 阶断面封闭成环。 , 、 进洞 最后反向修复斜向格栅并再次破桩 安装格栅和 , , 考虑到横通道较高 在上导洞进行马头门施工时 , 。 喷射混凝土 实现马头门处的隧道进洞施工 , 为保证施工安全 在上导洞的中间部位格栅连接板上 4 马头门施工技术措施 10 [4]。 方加设 榀临时仰拱 4 . 1 1# 竖井横通道马头门施工技术措施 4 . 2 2# 竖井隧道马头门施工技术措施 4 . 1. 1 双排小导管超前注浆加固[3] 4 . 2 . 1 超前预加固 , 在横通道马头门部位 沿起拱线以上初支外轮廓打设 竖井基坑开挖至区间隧道马头门外轮廓线 m, 双排 注浆小导管 长 环向间距为 水平倾 , 120 ° 1 m , 时 在隧道拱部 范围沿开挖面外 的区域内 及 角为2° ~ 5°。横通 , 6 m 。 时进行深孔注浆加固 注浆深度为 道正常段拱部超前 : , 注浆管打设布置 由于基坑四周存在围护桩 只能 注浆加固采用 32 。 在桩间土之间进行注浆施工 每道桩间土之间共计打 , 1.75 m, 小导管 长 环 4 , , , 设 根 双排交错布置 中间两根垂直于井壁打设 两 0. 3 m, 向间距为 水平 15 ° 。 侧两根分别以水平角 斜向桩后打设 在马头门两 15°, 倾角为 每榀打设 2 , 15 ° 侧桩间土打设 根 分别以水平角 斜向马头门方向 3 ( 3)。 图 马头门小导管注浆 见图 , 16 , 桩后打设 每个马头门共计打设 根 环向距离马头 4 . 1. 2 20 ~ 30 cm ( 5)。 加强环梁施工 门外轮廓线 见图 , 、 双排超前小导管打设时 将拱部小导管外露部位内 4 . 2 . 2 马头门范围砖墙砌筑及破除 2 25 , 外侧分别加焊 根 螺纹钢筋 绑扎成加强梁钢筋框 , M5 . 0 肥槽内砌筑砖墙时 砖块使用 粉煤灰加气 102 地铁暗挖隧道马头门施工技术 4 . 3 . 1 超前注浆加固 25 , 3 m , , 小导管选用外径 钢管 长 桩间布置 每一 4 , , 桩间打设 根 双排交错布置 中间两根垂直于井壁向 15 ° ~ 20 ° , 15 ° ~ 20 ° 、 上 打设 两侧两根分别以 水平角 15 ° 。 4 , 斜向桩后打设 在马头门两侧桩间土打设 根 分 15 ° 。 别以水平角 斜向马头门方向桩后打设 , 0 . 2 ~ 0 . 5 MPa 。 浆液采用单液浆 注浆压力 注浆 , , 结束后 拆除注浆接头 迅速用水泥袋包卷封堵注浆管 5 图 区间隧道马头门处注浆孔布置 , 。 口 防止未凝固浆液外流 注浆由两侧对称向中间进 , 。 , 200 mm × 240 mm × 600 mm , 行 自下而上逐孔注浆 砖 型号为 竖井肥槽内砖墙 4 . 3 . 2 围护桩破除 , 整圈进行砌筑 由于开设马头门时需对马头门范围内的 , 由于本次马头门破除从西局站预留口处进行 因 , , 砖墙进行破除 为便于破除施工 该范围内采用泥浆黏 。 此必须先破除西局站的基坑围护桩 围护桩桩径为 。 , 结砖块 破除范围为区间隧道初衬外轮廓线. 57 m ( )。 桩间净距为 施工时用水钻进行每根桩 隧道初支外轮廓线 为防止破除马头门砖墙时上方砖墙无支撑造成坍 的破除 钻孔直径为 先破除 号导洞处的围护 , 1 ; 1 桩 施作马头门 号导洞钢格栅 在 号导洞初期支护施 , 。 : 塌 砌筑砖墙时需增加墙体拉结筋 拉结筋布置 拱顶 4 ~ 5 m , 2 ; 2 工 时 再破除 号导洞处的围护桩 在 号导洞进 ,25@ 200 mm , 4 , 上方拉结筋布置一排  钢筋 共计 根 上 15 m , 3 [5]。 洞 后 进行 号导洞顶拱位置围护桩的破除 方两侧拱脚处分别布置4 , 4 ,25@ 200 mm 排 每排 根  钢 4 . 3 . 3 隧道马头门斜向上施工 , 。 筋 加设好拉结筋之后方可在其上方继续砌砖 , 4 . 2 . 3 围护桩破除及隧道进洞施工 车站端墙预留洞口为二衬结构净空尺寸 区间隧 , 道初支开挖时 马头门破除需进行外扩至初支外轮廓 , 由于竖井四周存在围护桩 在区间右线 mm 。 , E 马头门外扩 为保证施工安全 在进行 门施工时, , , 需对部分围护桩进行破除 采用人工凿除 , 型断面马头门上部导洞施工时采取渐变至正常段 断 , , 。 凿除时分上下台阶进行 并错开进行 不得相邻破除 , 5 m , 面封闭成环后 且正常段下台阶施工达到 以上时 ; 第一步破除上台阶初支结构范围内的围护桩 待上台 , 再反向施工渐变段 并进行围护桩破除及洞门格栅拱 4 ~ 5 m , 。 阶进洞 后 再破除下台阶围护桩 , , , 3 架的安装 同时 为保证施工安全 前 榀格栅进行密 3 肥槽内砖墙破除后需连续密排架设 榀格栅钢 (3 / 3m , 7)。 排 榀 见图 , 架 拱顶钢格栅安装时通过连接筋与桩体钢筋进行焊 4 . 3 . 4 隧道马头门处反向修复施工 接来固定上方钢格栅。 , , # 上部马头门位置实现进洞后 需反向施工 修复斜 4 . 3 0 竖井隧道马头门施工技术措施 , , 向施工的部分隧道 并凿除初次未凿除的围护桩 高度 0# ( ) 竖井 西局站站内竖井 右线马头门处隧道断面 + , 8 。 为隧道初衬 二衬厚度 如图 所示 E , : 1 形式为 型 施工方法为双侧壁导坑 先施工两侧的 号 , 1 4 ~ 5 m , 2 ; 导洞 待 号导洞开挖 后 再施工两侧的 号导洞 2 15 m

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