王帥 蘇毅

摘要：本文結(jié)合青島地鐵13號線兩河站～北京路站地下區(qū)間采用礦山法施工，探討了小間距隧道施工的相關(guān)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：小間距；隧道；施工技術(shù)

1.引言

青島地鐵13號線兩河站～北京路站地下區(qū)間采用礦山法施工，為單洞單線隧道。暗挖區(qū)間于里程右線：YSK22+480-YSK22+650（左線：ZSK22+490-ZSK22+652）段落，兩線隧道凈距最小為1.2m，為小間距隧道。本文結(jié)合本工程實(shí)例總結(jié)了一套比較完備的施工方法和施工控制措施，為類似小間距隧道工程積累經(jīng)驗(yàn)。

2.工程概況

兩河站～北京路站區(qū)間由兩河站引出后，沿泰山東路向西方向鋪設(shè)，軌面逐漸抬高至出地面，暗挖區(qū)間里程范圍如下：YSK21+972.000～YSK22+650.00（ZSK21+968.505～ZSK22+651.954），左線全長683.449m，右線全長678m，斷面為馬蹄形，隧道覆土約4.6m～13.5m，采用暗挖法施工。暗挖隧道主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)均采用全包防水模式。其中YSK22+480～YSK22+650下穿泰山東路，隧道覆土約4.6～6.5m，雙線凈間距小于6m，圍巖等級為Ⅵ級，地下水位處于地面下約1.5m。

3.小間距隧道施工方法和措施

3.1初期支護(hù)參數(shù)

①超前支護(hù)：拱部采用小導(dǎo)管超前預(yù)支護(hù)，并注水泥漿。

②開挖進(jìn)尺：各分部開挖進(jìn)尺為1榀鋼架間距即0.5m。

③臺階高度：上臺階開挖高度4.0m。

④開挖工作面間距：環(huán)形臺階法：上下臺階開挖間距控制在3～5m，CDA法：左右側(cè)導(dǎo)坑開挖掌子面間距10～20m，同側(cè)導(dǎo)洞開挖間距為3～5m；左右線掌子面開挖步距不小于30m。

⑤施工支護(hù)措施：中隔壁臨時支護(hù)采用I16a工字鋼，初期支護(hù)維持原設(shè)計I22a不變。

⑥先開挖側(cè)上臺階中隔墻拱腳處及邊墻鋼架拱腳處均打設(shè)兩根L=3.5m、φ25鎖腳錨桿。

3.2施工方法

3.2.1環(huán)形臺階法施工

1）環(huán)形臺階法開挖步序?yàn)椋?/p>

a開挖隧道上臺階①部，施作上臺階初期支護(hù)；

b開挖隧道上臺階②部，施作上臺階初期支護(hù)；

c開挖隧道上臺階③部，施作上臺階初期支護(hù)；

d開挖隧道上臺階④部（核心土）；

e開挖隧道下臺階⑤部，施作下臺階初期支護(hù)；

f鋪設(shè)仰拱防水層，施做仰拱二次襯砌；

g鋪設(shè)拱部及邊墻防水層并施做二次襯砌。

2）環(huán)形臺階法開挖斷面分塊及臺階長度的控制

環(huán)形臺階法適用于機(jī)械開挖的區(qū)段，開挖循環(huán)控制在一榀鋼架間距。環(huán)形臺階法施工在一般情況下，臺階長度控制在6～10m以內(nèi)，核心土長度3～5m以內(nèi)，在遇富水地層及圍巖差的地層臺階長度適當(dāng)縮短。

3.2.2CD法施工

5.2.2.1施工工藝流程見下圖

3.2.2.2開挖方法

隧道分為左、右導(dǎo)坑進(jìn)行開挖，每側(cè)導(dǎo)坑又分為兩步臺階。為保護(hù)好圍巖，圍巖盡量采用小型機(jī)械輔人工開挖，每循環(huán)進(jìn)尺按每榀鋼架間距0.5m，當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較差時，設(shè)置臨時仰拱，以控制隧道變形。

3.2.2.3CD法施工步驟

開挖前，先沿初1部開挖輪廓線施打Φ42超前小導(dǎo)管注漿加固掌子面前方巖層，然后開挖1部上臺階土體，施作1部洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)，中隔墻掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，架立I16工字鋼鋼架，并噴射250mm混凝土；待1部臺階施工至3-5m后，開挖2部臺階，接長鋼架，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)及臨時中隔墻支護(hù)；待1部臺階開挖10-20m后，施做3部超前小導(dǎo)管，開挖3部臺階，及時施作初期支護(hù)；相同工序施作4部。

3.2.2.4中壁拆除

（1）中隔壁拆除施工條件

中隔壁（CD）法各部開挖支護(hù)完畢后，初期支護(hù)封閉成環(huán)，初期支護(hù)體系可以承受圍巖的全部應(yīng)力，這時候中隔壁就可以拆除了。

加強(qiáng)拱頂下沉及周邊位移量測，觀測隧道封閉成環(huán)后隧道初期支護(hù)體系的變形情況，確定變形情況在正常范圍內(nèi)時，方可進(jìn)行中隔壁的拆除。

（2）中隔壁拆除的施工步驟

在CD法中的一個關(guān)鍵問題是拆除中壁，中隔壁拆除時間應(yīng)在全斷面成環(huán)后，各部位位移充分穩(wěn)定后，依據(jù)圍巖監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后逐段拆除，要求如下：嚴(yán)格控制臨時支撐每次拆除長度，每次不超過9m，合理安排環(huán)形施工縫位置，減少縱向施工縫數(shù)量，并應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況，若變形速率較大需迅速恢復(fù)支撐，澆筑拱部混凝土。拆撐同時按2小時一次的頻率加強(qiáng)監(jiān)測，監(jiān)測控制值：變形速率達(dá)到2mm/d，拱墻中部凈空收斂及拱頂相對下沉量根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50911-2013）確定。當(dāng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時恢復(fù)支撐作用，必要時做換撐處理，嚴(yán)禁提前拆除支撐及支架。

3.2.2.5施工要點(diǎn)及技術(shù)措施

（1）嚴(yán)格控制隧道開挖的中線和水平，開挖輪廓要圓順，防止超挖，局部欠挖處人工修鑿，但要充分考慮施工誤差及預(yù)留變形。

（2）當(dāng)隧道圍巖自穩(wěn)能力較差時，應(yīng)盡可能縮短開挖臺階長度，盡快使初期支護(hù)閉合。對于地質(zhì)條件差的隧道，施工中視具體情況，采用4cm厚噴射混凝土臨時封閉掌子面。

（3）鋼架接頭采用連接板和螺栓連接以方便安裝。鋼架安裝位置要準(zhǔn)確，各節(jié)點(diǎn)要對齊，連接要牢固，確保鋼架可靠受力。

（4）每一步開挖后應(yīng)立即初噴約40mm厚砼、然后掛網(wǎng)、架立鋼架、打錨桿，鋼架與噴層間隙應(yīng)楔緊，架立鋼架后，立即分層續(xù)噴砼至設(shè)計厚度。為防止格柵承載下沉。鋼格柵下端設(shè)在穩(wěn)固地層上，或設(shè)置在鋼板上、混凝土墊塊上，并及時打設(shè)鎖腳錨桿。

（5）初支結(jié)束后及時回填注漿，漿液為單液水泥漿。

（6）開挖過程中必須加強(qiáng)監(jiān)控量測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)拱頂、拱腳和邊墻位移速率值超過設(shè)計允許值或出現(xiàn)突變時，應(yīng)及時施工臨時支撐或仰拱，形成封閉環(huán)，控制位移和變形。施工中應(yīng)嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺及爆破震速，加強(qiáng)監(jiān)控量測，及時反饋信息，做到信息化施工。同時，應(yīng)加快仰拱閉合，以減少臨空時間，確保施工安全及控制地層沉降。

（7）根據(jù)地質(zhì)超前預(yù)報，當(dāng)發(fā)現(xiàn)圍巖較破碎或地下水較多時，隧道正洞及各導(dǎo)坑應(yīng)增設(shè)或改設(shè)超前注漿小導(dǎo)管輔助施工，以保證隧道施工及支護(hù)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍東宏.小間距隧道施工技術(shù)[J].價值工程，2018（7）：123-125.

[2]程廣威.深埋軟弱圍巖平行對稱小間距隧道施工技術(shù)[J].中國科技縱橫，2017（9）.