摘 要：為適應(yīng)重慶市軌道交通18號(hào)線十八梯站中的復(fù)雜施工環(huán)境，按照上中下三臺(tái)階九步開挖支護(hù)對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整開挖順序和支撐結(jié)構(gòu)，根據(jù)開挖設(shè)備參數(shù)、臺(tái)架尺寸、整體施工組織確定開挖步距，將中空注漿錨桿、砂漿錨桿、鎖腳錨桿與拱架結(jié)合，搭載隧道內(nèi)有效前期支護(hù)體系，利用超前小導(dǎo)管加固支護(hù)體系，采用挑頂法對(duì)通道轉(zhuǎn)車站主體施工，先對(duì)車站主體橫通道進(jìn)行施工，再由橫通道向車站兩側(cè)按雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行車站主體施工，保證工程的合理性和施工穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；軌道交通工程；支護(hù)施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U 23" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

重慶市軌道交通18號(hào)線十八梯站為12m島式車站，結(jié)構(gòu)型式為單拱雙層結(jié)構(gòu)。車站最大開挖寬度為23.48m，開挖高度為22.64m，隧道斷面為馬蹄形斷面，采用復(fù)合式襯砌。車站圍巖為砂巖與泥巖互層，且以砂巖為主。隧道拱頂覆巖主要為砂巖，厚度約為20m～25.6m，少部分覆蓋泥巖（2～7m）和雜填土（2～5m），車站屬淺埋偏壓隧道。區(qū)間均采用復(fù)合式TBM區(qū)間，車站暗挖A型斷面開挖面積為411.64m2，長(zhǎng)197.5m。車站暗挖B型加強(qiáng)斷面開挖面積為462.73m2，長(zhǎng)42.5m，圍巖等級(jí)為Ⅳ級(jí)，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。

1 開挖順序及分塊方案優(yōu)化

原設(shè)計(jì)考慮車站斷面較大，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，按照上中下三臺(tái)階九步開挖支護(hù)，豎向臨時(shí)支撐采用弧形支撐。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，原設(shè)計(jì)方案在施工組織、質(zhì)量控制、施工進(jìn)度等方面均存在一定問題。施工現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合工程實(shí)際情況、已揭露地層巖性、擬投入開挖設(shè)備特點(diǎn)等方面進(jìn)行綜合研討分析，對(duì)開挖順序及分塊方案進(jìn)行優(yōu)化，如圖1所示。

優(yōu)化方案主要包括將豎向弧形臨時(shí)支撐優(yōu)化為豎向直立支撐，調(diào)整①②導(dǎo)洞分塊位置至中板處，優(yōu)化后增加①②導(dǎo)洞空間，有利于大功率改裝破碎錘、鏟車等機(jī)械作業(yè)，有效提高開挖工效，調(diào)整雙側(cè)壁導(dǎo)坑法⑥和⑦開挖順序，有效降低核心巖柱臨時(shí)支撐拆除和開挖的難度和風(fēng)險(xiǎn)，提高工效，施工主、支通道兩側(cè)50m核心巖柱處增加橫洞，如圖2所示。

2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)

2.1 開挖及出渣

洞身開挖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，三臺(tái)階九步導(dǎo)洞開挖，非爆破法施工。風(fēng)道在主體上、中臺(tái)階開挖完成后可以開挖一側(cè)導(dǎo)洞上臺(tái)階至豎井，從豎井向主體方向開挖，豎井和主體通道都可以出渣[1]。同時(shí)為便于轉(zhuǎn)運(yùn)隧道內(nèi)機(jī)械設(shè)備及渣土等，洞內(nèi)每隔50m在上臺(tái)階破除中巖柱（破除寬度同施工挑頂寬度）設(shè)置橫通道，橫通道兩側(cè)端頭采用Ⅰ20b鋼架進(jìn)行支撐，用素混凝土（3.5cm）對(duì)整個(gè)通道進(jìn)行噴射，以此封閉。

根據(jù)開挖設(shè)備參數(shù)、臺(tái)架尺寸、整體施工組織確定開挖步距，車站開挖過程有以下5個(gè)步驟。1）導(dǎo)洞①和導(dǎo)洞③、導(dǎo)洞②和導(dǎo)洞④開挖步距須考慮大功率破碎錘作業(yè)空間（12m），拱架安裝臺(tái)架存放空間（5m），與中臺(tái)階拉開一定安全距離（3m），確定導(dǎo)洞①和導(dǎo)洞③、導(dǎo)洞②和導(dǎo)洞④開挖步距為20m。2）導(dǎo)洞③高3.7m，可以通過適當(dāng)順坡，與導(dǎo)洞①共用拱架安裝臺(tái)架，導(dǎo)洞③和導(dǎo)洞⑤開挖步距只須考慮大功率破碎錘作業(yè)空間和安全距離即可，確定導(dǎo)洞③和導(dǎo)洞⑤開挖步距15m。3）為確保雙側(cè)壁體系快速連接整體，形成穩(wěn)定體系，同時(shí)考慮導(dǎo)洞⑥開挖時(shí)對(duì)導(dǎo)洞⑤有干擾，存在較大安全隱患，綜合考慮，確定導(dǎo)洞⑤與導(dǎo)洞⑥的開挖步距（10m）。4）導(dǎo)洞⑦只須考慮大功率破碎錘作業(yè)空間和安全距離即可，確定導(dǎo)洞⑥與導(dǎo)洞⑦的開挖步距（15m）。5）導(dǎo)洞⑧⑨無(wú)初支，只須考慮大功率破碎錘作業(yè)空間和安全距離即可，確定開挖步距為15m。

2.2 初期支護(hù)

2.2.1 中空注漿錨桿施工技術(shù)

暗挖主體隧道拱部初期支護(hù)設(shè)置?25mm中空注漿錨桿，L=4.5m，間距環(huán)1m×縱0.75m“梅花”形布置，與巖層層面大角度斜交布置，注漿加固周圍巖體。

首先，鉆孔設(shè)備采用風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔的深度，孔徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，孔距誤差要小于5cm，孔斜偏差不能大于5‰，鉆孔要平直，孔徑要求比錨桿直徑大30㎜～40mm，錨桿孔必須經(jīng)驗(yàn)收合格后才能安插錨桿。

其次，將安裝好錨頭的中空錨桿注漿桿插入孔底，安裝止?jié){塞、墊板、螺母，連接注漿管。錨桿安裝后，不能隨意敲擊，3天內(nèi)不能懸掛重物。

最后，采用電動(dòng)注漿泵注漿。通過錨桿桿體預(yù)留通道接孔口注漿。隧道拱部利用排氣管排氣。確保錨桿孔內(nèi)注漿飽滿。注漿漿液配合比設(shè)計(jì)：注漿采用水泥漿，水灰比為0.4∶1～0.5∶1。注漿順序自下而上逐根進(jìn)行。注漿后將止?jié){塞塞入鉆孔，用速凝水泥封孔。當(dāng)砂漿強(qiáng)度達(dá)到10MPa以上時(shí)，開始安裝墊板和緊固螺帽，墊板的安裝應(yīng)與圍巖密貼。

2.2.2 砂漿錨桿施工技術(shù)

砂漿采用M30水泥砂漿。水泥采用P42.5普通硅酸鹽水泥，砂采用清潔、堅(jiān)硬中細(xì)砂。水泥砂漿配合比：水泥比砂宜為1∶1～1∶1.2，水灰比為0.38～0.45，砂漿拌和隨辦隨用，一次拌和的砂漿在初凝前使用完。

錨桿鉆孔采用鑿巖機(jī)鉆孔。成孔采用跟桿鉆進(jìn)，并且利用空壓機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣進(jìn)行排渣。

注漿采用錨桿注漿機(jī)進(jìn)行灌注，隨砂漿注入緩慢勻速拔出，保證注漿飽滿。

注漿飽滿后立即安插錨桿并將孔口用水泥紙堵塞防止?jié){液倒流。

錨桿安插好，砂漿達(dá)到齡期后隨機(jī)進(jìn)行抽樣檢查。

2.2.3 鎖腳錨桿

鎖腳錨桿采用?25mm砂漿錨桿，打設(shè)位置根據(jù)鋼架劃分單元結(jié)合開挖方式進(jìn)行，施工時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，分步開挖時(shí)鋼架臨時(shí)拱角處各設(shè)置兩根鎖腳錨桿以保證臨時(shí)拱角的穩(wěn)定性。車站主體隧道鎖腳錨桿長(zhǎng)度為4.5m。鎖腳錨桿施工方法與系統(tǒng)砂漿錨桿相同。鎖腳錨桿施工完成后將尾部與鋼拱架形成“L”形連接，并雙面滿焊牢固。如圖3所示。

2.2.4 拱架施工技術(shù)

車站主體A斷面采用I22b型鋼拱架，分為9個(gè)單元，縱向間距0.75m，B斷面采用I25b型鋼拱架，分為10個(gè)單元，縱向間距0.75m。型鋼拱架采用I22b和I25b型鋼，標(biāo)準(zhǔn)段間距0.75m，型鋼鋼架縱向連接筋?22mm，環(huán)向間距1m。臨時(shí)支撐采用I20a型鋼，臨時(shí)支撐縱向間距0.75m（主體初支拱架間距相同）。拱架安裝利用既有作業(yè)臺(tái)架作為工作平臺(tái)。當(dāng)安裝時(shí)，兩側(cè)拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上，及時(shí)打設(shè)鎖腳錨桿，焊接牢固。拱架立起后，根據(jù)中線將其校正到正確位置，用定位筋固定，并用縱向連接筋將其和相鄰鋼架連接牢靠。拱架安裝完成后，按設(shè)計(jì)要求在拱架單元拱腳處各打設(shè)2根鎖腳錨桿，鎖腳錨桿彎鉤焊接在拱架臨空面?zhèn)纫砭壣?，采用雙面焊。安裝標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 拱架安裝標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 檢驗(yàn)數(shù)量

范圍 點(diǎn)數(shù)

拱架縱向 ±50mm 每榀拱架 3

拱架橫向 ±30mm 每榀拱架 3

高程偏差 ±30mm 每榀拱架 2

垂直度偏差 1° 每榀拱架 3

2.2.5 鋼筋及混凝土噴射技術(shù)

采用?8@200mm×200mm雙層鋼筋網(wǎng)作為網(wǎng)片。鋼筋網(wǎng)片運(yùn)到場(chǎng)地后，按照圍巖的實(shí)際形狀調(diào)整結(jié)構(gòu)完成敷設(shè)，并與錨桿尾連接。在初噴混凝土及施作錨桿后進(jìn)行掛網(wǎng)。用人工掛網(wǎng)與錨桿和鋼架綁扎連接（或點(diǎn)焊焊接）牢固。鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨受噴面的起伏鋪設(shè)，與受噴面的間隙宜為3cm，鋼筋網(wǎng)的噴射混凝土保護(hù)層厚度不能小于3.5cm，網(wǎng)片間搭接長(zhǎng)度不小于200mm。如圖4所示。

混凝土噴射采用分層噴射法，單次噴射厚度應(yīng)在設(shè)計(jì)要求內(nèi)且根據(jù)不同部位進(jìn)行微調(diào)?；炷羾娚涞某跄龝r(shí)間宜控制在5min內(nèi)，終凝時(shí)間控制在10min內(nèi)。若采取分段噴射施工，則前次噴射時(shí)須預(yù)留寬200～300mm的斜面，下次施工前采用壓力水對(duì)斜面進(jìn)行沖洗操作，保證噴射的可靠性。邊墻位置噴射混凝土的厚度為7～10cm，拱部位置噴射混凝土的厚度為5～6cm，噴射時(shí)須保證混凝土的均勻度。

2.2.6 拆除臨時(shí)支撐

在拆除臨時(shí)支撐的過程中，須全程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)上傳，若監(jiān)測(cè)項(xiàng)目超過警戒閾值，則由相關(guān)技術(shù)人員和管理人員對(duì)方案進(jìn)行論證和調(diào)整。尤其是在臨時(shí)與永久支撐接駁位置，應(yīng)向初期支護(hù)方向開出2～3cm的槽后再進(jìn)行切割，并在連接處使用1∶1砂漿完成找平。

2.3 施工通道轉(zhuǎn)車站主體施工技術(shù)

施工通道與車站主體隧道接口處受力復(fù)雜，采用挑頂法對(duì)通道轉(zhuǎn)車站主體進(jìn)行施工，先對(duì)車站主體橫通道進(jìn)行施工，再由橫通道向車站兩側(cè)按雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行車站主體施工。如圖5所示。

施工通道主通道至與門架段接口位置開始挑頂施工鋼架段，并與門架段起始位置密排設(shè)置3榀鋼架，設(shè)置門式鋼架，并施做初期支護(hù)。

開挖右側(cè)拱腰余下土體，施作該部分錨桿，隧道接口處內(nèi)側(cè)密排施做3榀Ⅰ22b鋼架，施做車站上半斷面拱部鋼架及噴混，采用鋼板有效連接右側(cè)主體鋼架與左側(cè)鋼架，同時(shí)施作2?22mm鎖腳錨桿，L=6m。而左側(cè)主體鋼架密貼門字鋼，其左端支撐在施工通道下層密排3榀鋼架上，并焊接牢固，同時(shí)左側(cè)鋼架末端施作2?22mm鎖腳錨桿，L=6m。

破除右側(cè)上部導(dǎo)洞范圍內(nèi)門式鋼架立柱，向車站縱向方向開挖，并施做右/左上部導(dǎo)洞初期臨時(shí)支護(hù)。

2.4 超前小導(dǎo)管施工技術(shù)

開洞前，須做好臨時(shí)支撐系統(tǒng)，在開洞位置上方，測(cè)量放樣出超前小導(dǎo)管打設(shè)點(diǎn)位，采用YT-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)進(jìn)行超前小導(dǎo)管施工，小導(dǎo)管尾部固定在型鋼支撐系統(tǒng)上，以承受開洞后力的轉(zhuǎn)換，小導(dǎo)管采用?42mm熱軋無(wú)縫鋼管，壁厚3.5mm，長(zhǎng)度8m，插入角3°～5°，環(huán)向間距為400mm，縱向每環(huán)搭接長(zhǎng)度不小于1m。小導(dǎo)管的前端做成約100mm長(zhǎng)的尖椎形，在尾部焊接?8mm鋼筋加勁箍，尾部500mm內(nèi)不設(shè)溢漿孔，在距離鐵箍0.5m處開始鉆孔，鉆孔沿管壁間隔150mm，眼孔直徑6mm，呈“梅花”形布設(shè)，孔位互成90°。

采用由高至低的順序完成小導(dǎo)管鉆孔作業(yè)，中途遇到塌孔和卡鉆等問題時(shí)應(yīng)及時(shí)注漿并重新鉆孔。鉆孔完成后使用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔，確認(rèn)鉆孔干凈后將預(yù)制小導(dǎo)管用專用鉆頭頂入孔內(nèi)，頂入后孔外導(dǎo)管長(zhǎng)度應(yīng)小于導(dǎo)管長(zhǎng)度的10%。為保證導(dǎo)管外連孔外閥門和管路，將小導(dǎo)管的外露長(zhǎng)度控制在20cm左右，且采用焊接的方式將導(dǎo)管尾部與鋼架進(jìn)行固定。當(dāng)導(dǎo)管頂進(jìn)時(shí)應(yīng)保證勻速，頂進(jìn)力度應(yīng)適中，在頂進(jìn)過程中，須全程觀測(cè)避免導(dǎo)管變形，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行保護(hù)，避免后續(xù)注漿管連接困難。使用水灰比為1∶1的水泥砂漿進(jìn)行注漿，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)通過試驗(yàn)確認(rèn)注漿量與注漿壓力，以注漿能夠完全密實(shí)填補(bǔ)鋼管及周邊空隙為標(biāo)準(zhǔn)，壓力為0.5MPa～1.0MPa。注漿應(yīng)按照先上后下的順序，砂漿應(yīng)先稀后濃，注漿增加注漿壓力和注漿量，直至注漿量和注漿壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值后3min才能停止注漿。注漿完畢后須及時(shí)封堵漿孔，保證孔內(nèi)注漿密實(shí)且完整，至漿液達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的70%或注漿完畢4h后再進(jìn)行后續(xù)開挖作業(yè)[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

地鐵建設(shè)是一項(xiàng)重要的民生工程，但地鐵建設(shè)周期長(zhǎng)，對(duì)周邊環(huán)境影響大，特別是一線城市的母城區(qū)，可利用土地有限，占地困難，因此為了保證地面交通暢通，減少對(duì)周邊建構(gòu)筑影響，多采用非爆暗挖法施工。通過在大斷面高強(qiáng)度砂巖地層采用雙側(cè)壁三臺(tái)階九步非爆開挖方法，工程順利實(shí)施，后續(xù)可以為類似地鐵工程建設(shè)施工提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]陳浩.隧道洞口淺埋段開挖雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)[J].江西建材，2023（1）：215-217.

[2]陳彬科.新建地鐵下穿既有軌道車站沉降控制研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2018.