大跨度暗挖地铁车站柱洞逆筑施工技术

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1、大跨度暗挖地铁车站柱洞逆筑施工技术1工程概况**站位于东三环**桥东侧跨大郊亭路路口的地下，与规划地铁M7线在本站换乘。车站全长190m,为双柱三联拱双层岛式站台车站，上层为站厅层，下层为站台层，车站净宽19.5mo车站共设置四个出入口，两座风亭。1.1地质条件车站通过地层由上至下依次为杂填土、粉土层、粘土层、粉细砂、中粗砂、细砂图2郴站结构及地质横断面图和粉质粘土，车站拱部结构位于粉细砂层，中板以下结构位于粉土⑥2层和粉质粘土⑥层。粉细砂层具有颗粒小、易透水、不可塑等特点，超前注浆可注性差，临空面

2、暴露后极易发生流沙现彖。粉土⑥2层和粉质粘土⑥层为富水层，渗透系数小（透水系数小于0.025m/d）,临空面暴露时间过长极易发生坍方。地质柱状图如右：1・2水文条件木站地下水丰富，第一层上层滞水在结构顶部，水量不大。第二层潜水在上层导洞的拱脚位置，含水层岩性为中粗砂、粉细砂层，透水性好，水量较大，施工中易发生涌水、流砂、涌土等现象，必须确保无水施工。第三层层间潜水赋存于粉土⑥2层,遇扰动易液化，该层水分布在车站的中下部，疏干难度大，对施工影响很大。车站采用封闭式管井降水，降水井深31〜34ni,间距

3、6m,设一•抽一渗。从降水效果分析，第一和第二层水能完全疏干，第三层层间潜水层降水效果差，中板以下土方开挖均呈带水作业，对施工影响较大。2施工方法为了确保结构施工安全，必须尽快形成“桩、柱、梁”体系。首先施工6个导洞,接着在导洞内完成承载结构和传力结构，包括围护桩、底纵梁、钢管柱、顶纵梁等，然后由上至下逆筑车站结构，包括三跨顶拱的初期支护和二次衬砌、站厅层、站台层等。具体施工流程如下：导洞开挖、支护一洞内钻孔桩一底纵梁、钢管柱和顶纵梁施工一三联拱初期支护一拱部二次衬砌一站厅板及以上侧墙浇注一站台层及

4、以上侧墙浇注-＞站台板施做。（见下图3）a导洞开挖及支护b施作桩、柱、梁体系图3主体施工步序c上层开挖、支护和二衬d下层开挖、支护和二衬3施工工艺3.1竖井施工竖井开挖采用倒挂井壁法施工，根据地质条件，在黏土层每步开挖深度控制在1.0m以下，砂性地层0.75m以下，“随挖随撑，限时封闭”。施工要点及建议：（1）有条件时，竖井尽量增设围护桩（隔离桩），以减少开马头门时的施工风险。（2）竖井开挖到开洞位置时，应预留马头门超前支护的条件，超前小导管加长到5m,并严格注浆。（3）地质条件较好时，开洞部位喷射

5、混凝土厚度适当减薄，控制在10cm厚左右，减少破除量，或用工钢代替格栅钢架，喷射磴略加厚，工钢可二次利用。（4）无围护桩条件下，开洞部位竖井支撑应采用加强环框换撑，不能盲目拆除。（5）竖井开挖时，井壁开洞部位应采用纵向连接筋加密手段设置环框加固圈梁。3.2导洞施工在软弱地层中，小导洞开挖应遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则组织施工。施工要点及建议：（1）砂性地层开挖步距应严格控制在0.75m以下，粘土地层控制在1.0m以下。（2）松散粉细砂地层拱部小导管应加密或采用双排小导

6、管，注改性水玻璃浆液。（3）多导洞开挖应考虑群洞效应和二次扰动对沉降的影响，相邻洞体至少应错开10m以上。（4）初支背后及吋注浆是控制地层沉降最有效的手段，注浆压力控制在0.2〜0.4Mpa之间，无水地段注纯水泥浆液，渗水地段注水泥-水玻璃双液浆。（5）掌子面出现明流水或坍方高度超过1.0m时，应果断封闭掌子面，加强拱背及超前注浆处理。3.3洞内钻孔桩施工洞内钻孔桩施工重点解决设备选型和泥浆处理两个问题。设备选型上需要根据不同的地质条件，着重考虑轻型、钻杆高度小的反循环钻孔机械，当穿砾石地层吋，钻机

7、应带有冲击性能。本站以细颗粒地层为主，选用ZWY50A型自行式反循环钻机，对钻架高度进行改装。泥浆采用膨润土在自制泥浆池内制备，泥浆池容量应不小于单桩体积的1・2倍。洞内纵向采用砖砌矮墙隔离出运输通道，墙高以泥浆不溅出为宜（一般高为300mm）o在孔桩钻进过程中，泥浆循环利用，边钻进边及吋清理泥渣，用手推车拉至竖井垂直运输至地面弃土场。在施钻的孔桩与蓄渣池之间设一块铁篦挡板以隔离沉渣，保证循环泥浆的质量。泥浆循环及处理见下图4。（1）设备优先考虑反循环钻机，其具有成孔速度快，移位方便，泥浆易处理等特

8、点。（2）穿越砂性地层吋，钻孔泥浆指标应严格控制，避免卡钻、缩孔等意外事故发生。（3）导洞内用砖墙分割出钻孔作业区和运输通道，能有效提高文明施工环境。（4）洞桩钢筋笼分节预制、吊装，节间采用机械连接。3.4底纵梁、顶纵梁施工底纵梁、钢管柱和顶纵梁体系是车站主要受力结构，作业空间小，钢筋分布密度大，对质量控制和施工进度是一个考验。工要点及建议:⑴主筋采用机械连接，堵头用收口网封堵，可加快施工进度。⑵顶纵梁应采取多重措施力保混凝土饱满，与拱部密贴，建议采取如下保证措施:①