大斷面暗挖地鐵車站在粉細(xì)砂層中穿越高架橋柱洞法施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種施工方法，具體是一種大斷面暗挖地鐵車站在粉細(xì)砂層中穿越高架橋柱洞法施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地鐵車站暗挖施工風(fēng)險(xiǎn)高、難度大，周邊環(huán)境復(fù)雜，且一般均屬于淺埋隧道，穿越地層自穩(wěn)性差，施工中控制市政管線、周邊建(構(gòu))筑物等沉降變形、確保施工安全是地鐵車站暗挖施工的重中之重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種大斷面地鐵車站暗挖施工方法，在穿越軟弱地層、周邊環(huán)境極為復(fù)雜的情況下，有效控制市政管線、周邊建(構(gòu))筑物等沉降變形，確保地鐵車站暗挖的施工安全。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
大斷面暗挖地鐵車站在粉細(xì)砂層中穿越高架橋柱洞法施工方法，包括有以下施工步驟:
(1)超前地質(zhì)加固
①深孔注漿
車站暗挖段拱部采用深孔注漿方式加固，加固范圍為初襯外輪廓向外2.5米、向內(nèi)1.0米，深孔注漿采用超細(xì)水泥-水玻璃漿液，超細(xì)水泥漿與水玻璃漿配比應(yīng)為1:1?1:0.6之間，注漿壓力按0.5?IMPa控制，注漿孔環(huán)向間距不大于0.6m，注漿擴(kuò)散半徑不小于0.7m，加固后土體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.4MPa，滲透系數(shù)< 10_6cm/d ；
②超前大管棚
洞口兩端1m范圍采用Φ 108X8大管棚加固，環(huán)向間距400mm，仰角控制在1°左右，相鄰管棚接頭搭接距離不小于lm，鉆孔的外插角允許偏差為5%。;鉆孔應(yīng)由高孔位向低孔位進(jìn)行；每打設(shè)一根管棚后立即注入M30水泥砂漿緊密填充，增加管棚的剛度和強(qiáng)度；
③超前小導(dǎo)管
采用42X3.25小導(dǎo)管，拱頂小導(dǎo)管環(huán)向間距0.3m，每榀設(shè)置，單根長(zhǎng)度2.0m，外插角10?20°，小導(dǎo)管注漿作為深孔注漿死角或注漿效果不理想?yún)^(qū)域的補(bǔ)償注漿，漿液材料采用超細(xì)水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力控制在0.3?0.5MPa，注漿量、配比同深孔注漿，注漿擴(kuò)散半徑不小于0.25m，注漿結(jié)束后，必須對(duì)注漿效果進(jìn)行檢查，并對(duì)注漿的薄弱部位，重新補(bǔ)充注漿；
(2)柱洞法施工
第一步:超前支護(hù)后，錯(cuò)開3?5m臺(tái)階長(zhǎng)度依次開挖左右側(cè)柱導(dǎo)洞上、中、下三層導(dǎo)洞，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)、臨時(shí)仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)； 第二步:柱導(dǎo)洞所有導(dǎo)洞貫通后，先后施作底板主梁、鋼管柱及頂板主梁等二次襯砌結(jié)構(gòu)；
第三步:超前支護(hù)后，錯(cuò)開3?5m臺(tái)階長(zhǎng)度依次開挖中跨上、中、下三層導(dǎo)洞，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)、臨時(shí)仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)，并在頂板主梁間設(shè)置臨時(shí)支撐；第四步:中跨導(dǎo)洞貫通后，先后分段施作頂板及底板二次襯砌結(jié)構(gòu)；
第五步:超前支護(hù)后，錯(cuò)開3~5m臺(tái)階長(zhǎng)度依次開挖邊跨上、中、下三層導(dǎo)洞，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)、臨時(shí)仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)；
第六步:邊跨導(dǎo)洞貫通后，先后分段施作拱墻及底板二次襯砌結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的大斷面暗挖地鐵車站在粉細(xì)砂層中穿越高架橋柱洞法施工方法，大斷面暗挖地鐵車站，車站暗挖段為單層三跨拱形曲墻結(jié)構(gòu)，開挖寬度為22.6m，高度為9.67m，埋深約9.37m，地質(zhì)為粉細(xì)砂層，暗挖車站主要穿越地層為粉細(xì)砂層；柱洞法施工采用柱洞法施工，先施工2個(gè)柱洞，再施工中部扣拱，最后施工兩側(cè)邊洞，共分為15個(gè)導(dǎo)洞施工；穿越高架橋車站暗挖段側(cè)穿高架橋粧。車站穿越石家莊市西二環(huán)路高架橋，與橋墩粧基最小凈距為7.62m，西二環(huán)高架橋梁跨中山西路段為45m簡(jiǎn)支疊合梁，橋粧直徑Φ 1200，長(zhǎng)度31m。下穿大量重要市政管線。暗挖車站下穿大量市政管線，控制性管線主要有:①DN1800玻璃鋼電力管，管內(nèi)底埋深約8.7m，距暗挖車站拱頂最小凈距約0.4m ;@DN500煤氣管，保護(hù)套管頂部埋深約5?6m，距暗挖車站拱頂最小凈距約2.6m 1800X2000雨水方溝，管內(nèi)底埋深約4.2m，距暗挖車站拱頂最小凈距約5.0m DN500污水管，管內(nèi)底埋深約2.9m，距暗挖車站拱頂最小凈距約6.3m DN1800污水管及DN1800雨水管，管內(nèi)底埋深約7.0m,距暗挖車站拱頂最小凈距約2.0m DN1000上水管，管頂埋深約3.2m，距暗挖車站拱頂最小凈距約 4.9mο
[0006]本發(fā)明在穿越軟弱地層、周邊環(huán)境極為復(fù)雜的情況下，有效控制市政管線、周邊建(構(gòu))筑物等沉降變形，確保地鐵車站暗挖的施工安全。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明超前加固地層立面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]參見附圖，大斷面暗挖地鐵車站在粉細(xì)砂層中穿越高架橋柱洞法施工方法，包括有以下施工步驟:
(I)超前地質(zhì)加固
①深孔注漿
車站暗挖段拱部采用深孔注漿方式加固，加固范圍為初襯外輪廓向外2.5米、向內(nèi)1.0米，深孔注漿采用超細(xì)水泥-水玻璃漿液，超細(xì)水泥漿與水玻璃漿配比應(yīng)為1:1?1:0.6之間，注漿壓力按0.5~lMPa控制，注漿孔環(huán)向間距不大于0.6m，注漿擴(kuò)散半徑不小于0.7m，加固后土體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.4MPa，滲透系數(shù)< 10_6cm/d ；
②超前大管棚
洞口兩端1m范圍采用Φ 108X8大管棚加固，環(huán)向間距400mm，仰角控制在1°左右，相鄰管棚接頭搭接距離不小于lm，鉆孔的外插角允許偏差為5%。;鉆孔應(yīng)由高孔位向低孔位進(jìn)行；每打設(shè)一根管棚后立即注入M30水泥砂漿緊密填充，增加管棚的剛度和強(qiáng)度；
③超前小導(dǎo)管
采用42X3.25小導(dǎo)管，拱頂小導(dǎo)管環(huán)向間距0.3m，每榀設(shè)置，單根長(zhǎng)度2.0m，外插角10?20°，小導(dǎo)管注漿作為深孔注漿死角或注漿效果不理想?yún)^(qū)域的補(bǔ)償注漿，漿液材料采用超細(xì)水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力控制在0.3?0.5MPa，注漿量、配比同深孔注漿，注漿擴(kuò)散半徑不小于0.25m，注漿結(jié)束后，必須對(duì)注漿效果進(jìn)行檢查，并對(duì)注漿的薄弱部位，重新補(bǔ)充注漿；
(2)柱洞法施工
第一步:超前支護(hù)后，錯(cuò)開3?5m臺(tái)階長(zhǎng)度依次開挖左右側(cè)柱導(dǎo)洞上、中、下三層導(dǎo)洞，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)、臨時(shí)仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)；
第二步:柱導(dǎo)洞所有導(dǎo)洞貫通后，先后施作底板主梁、鋼管柱及頂板主梁等二次襯砌結(jié)構(gòu)；
第三步:超前支護(hù)后，錯(cuò)開3?5m臺(tái)階長(zhǎng)度依次開挖中跨上、中、下三層導(dǎo)洞，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)、臨時(shí)仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)，并在頂板主梁間設(shè)置臨時(shí)支撐；第四步:中跨導(dǎo)洞貫通后，先后分段施作頂板及底板二次襯砌結(jié)構(gòu)；
第五步:超前支護(hù)后，錯(cuò)開3~5m臺(tái)階長(zhǎng)度依次開挖邊跨上、中、下三層導(dǎo)洞，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)、臨時(shí)仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)；
第六步:邊跨導(dǎo)洞貫通后，先后分段施作拱墻及底板二次襯砌結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.大斷面暗挖地鐵車站在粉細(xì)砂層中穿越高架橋柱洞法施工方法，其特征在于:包括有以下施工步驟: (1)超前地質(zhì)加固 ①深孔注漿 車站暗挖段拱部采用深孔注漿方式加固，加固范圍為初襯外輪廓向外2.5米、向內(nèi)1.0米，深孔注漿采用超細(xì)水泥-水玻璃漿液，超細(xì)水泥漿與水玻璃漿配比應(yīng)為1:1?1:0.6之間，注漿壓力按0.5?IMPa控制，注漿孔環(huán)向間距不大于0.6m，注漿擴(kuò)散半徑不小于0.7m，加固后土體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.4MPa，滲透系數(shù)< 10_6cm/d ； ②超前大管棚 洞口兩端1m范圍采用Φ 108X8大管棚加固，環(huán)向間距400mm，仰角控制在1°左右，相鄰管棚接頭搭接距離不小于lm，鉆孔的外插角允許偏差為5%。;鉆孔應(yīng)由高孔位向低孔位進(jìn)行；每打設(shè)一根管棚后立即注入M30水泥砂漿緊密填充，增加管棚的剛度和強(qiáng)度； ③超前小導(dǎo)管 采用42X3.25小導(dǎo)管，拱頂小導(dǎo)管環(huán)向間距0.3m，每榀設(shè)置，單根長(zhǎng)度2.0m，外插角10?20°，小導(dǎo)管注漿作為深孔注漿死角或注漿效果不理想?yún)^(qū)域的補(bǔ)償注漿，漿液材料采用超細(xì)水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力控制在0.3?0.5MPa，注漿量、配比同深孔注漿，注漿擴(kuò)散半徑不小于0.25m，注漿結(jié)束后，必須對(duì)注漿效果進(jìn)行檢查，并對(duì)注漿的薄弱部位，重新補(bǔ)充注漿； (2)柱洞法施工 第一步:超前支護(hù)后，錯(cuò)開3?5m臺(tái)階長(zhǎng)度依次開挖左右側(cè)柱導(dǎo)洞上、中、下三層導(dǎo)洞，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)、臨時(shí)仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)； 第二步:柱導(dǎo)洞所有導(dǎo)洞貫通后，先后施作底板主梁、鋼管柱及頂板主梁等二次襯砌結(jié)構(gòu)； 第三步:超前支護(hù)后，錯(cuò)開3?5m臺(tái)階長(zhǎng)度依次開挖中跨上、中、下三層導(dǎo)洞，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)、臨時(shí)仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)，并在頂板主梁間設(shè)置臨時(shí)支撐； 第四步:中跨導(dǎo)洞貫通后，先后分段施作頂板及底板二次襯砌結(jié)構(gòu)； 第五步:超前支護(hù)后，錯(cuò)開3?5m臺(tái)階長(zhǎng)度依次開挖邊跨上、中、下三層導(dǎo)洞，錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)、臨時(shí)仰拱支護(hù)，盡快成環(huán)； 第六步:邊跨導(dǎo)洞貫通后，先后分段施作拱墻及底板二次襯砌結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種大斷面暗挖地鐵車站在粉細(xì)砂層中穿越高架橋柱洞法施工方法，在施工中，按照以下施工步驟進(jìn)行：（1）超前地質(zhì)加固：①深孔注漿；②超前大管棚；③超前小導(dǎo)管；（2）柱洞法施工：①柱導(dǎo)洞施工；②中跨導(dǎo)洞施工；③邊跨導(dǎo)洞施工。本發(fā)明已在石家莊市城市軌道交通1號(hào)線一期工程長(zhǎng)城橋車站暗挖施工中得到應(yīng)用，有效控制了市政管線、周邊建（構(gòu)）筑物等沉降變形，確保地鐵車站暗挖的施工安全。
【IPC分類】E21D9-00, E02D3-12, E02D3-00, E02D3-08, E21D11-00
【公開號(hào)】CN104612696
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410713317
【發(fā)明人】劉文兵, 桂金本, 蔣陽(yáng)春, 匡建國(guó), 馬海賢, 張偉, 趙紅飛, 朱善美, 張志磊, 黃景新, 羅彬
【申請(qǐng)人】中鐵四局集團(tuán)有限公司, 中國(guó)中鐵股份有限公司, 中鐵四局集團(tuán)第四工程有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月28日