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铁２００６年第１０期 道 建筑 ４３ Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 文章编号：１００３．１９９５（２００６）１０－００４３－０３ 大跨度地铁隧道二次衬砌施工技术 赵光泉 ，孔保德 （１．中铁十四局集团，济南２５００１４；２．北京市轨道交通建设管理有限公司，北京 １０００４４） 摘要：结合天坛东门站站后折返线几种断面（宽１２．７ ｍ、１４．３ ｍ）二次衬砌施工实例，介绍砂、土地层中大 跨浅埋地铁隧道二次衬砌施工技术，如仰拱、墙拱两步逐段施工及仰拱，墙拱两步跳段施工等技术。 关键词：地铁折返线 大断面 二次衬砌施工技术 中图分类号：Ｕ４５５．４９文献标识码：Ｂ １ 工程概况 北京地铁五号线３标段处于北京市三环路以内， 南起蒲黄榆，北至天坛公园东门南侧，包括一站一区 间，在天坛东门站南侧设站后折返线，折返线段全长 ４７７．０５２ ｍ，具有双向折返和停车的多种功能，共有１２ 种断面形式。折返线区域范围内地层自上而下依次 为：人工填土层、粉土层、粉质粘土层、粉细砂层、卵石 圆砾层，隧道结构底板埋深为２１．２～２２．５ ｍ。几种断 面的开挖尺寸及开挖支护方式见表１。 表１几种断面尺寸与相应的开挖、支护方式 断面编号 开挖高度／ｍ 开挖宽度／ｍ 标准断面 ６．３ ５．９ １—１ ６．４ ６．３ ２—２ ７．１ ７．７ ７—７ ７．３ ６．３ ３—３ ７．８ ９．４ ４—４ ８．４ １１．０ ９—９ ９．１ １２．０ ５—５ ９．３ １２，７ ６—６ ９．６ １４．３ 开挖方法 台阶法 ＣＲＤ法 双侧壁导坑法 初期支护 ２５ ｃｍ厚格栅喷混凝土 ３０ ｃｍ厚格栅喷混凝土 ３５ ｃｍ厚格栅喷混凝土 ２原设计二次衬砌施工方案 标准断面、１—１、２—２、７—７断面较小，原设计采用 案。其中３—３、４—４、９—９断面二衬工序如图１，５—５、 ６—６断面如图２。 从３—３、４—４、５—５、６—６、９—９断面看，原设计大 断面二次衬砌施工步序有以下特点： 仰拱、拱墙两步衬砌，本文不再赘述。３—３、４—４、５— ５、６—６、８—８、９—９断面较大，采用了多步衬砌施工方 １）安全性强，有效地防止了支护过渡变形引发的 范围以外设２～３个水平基点。 ２）净空变化量测和拱顶下沉量测：在同一断面上 量测，缩短间距，增加频率，每天测２次。拱顶下沉测 ４结语 铁路客运专线隧道断面较大，又穿越黄土地层，如 果支护及开挖方法不当，就不能保证隧道安全、快速施 工。开挖方法正确、支护及时、及早封闭、量测紧跟是 点布在拱顶和两侧拱腰，每断面３点。 ３．５．４数据处理 由于现场量测的原始数据有一定的离散性，也有 测量误差，必须进行整理和数学处理。本隧道将同一 隧道施工的保证。石（家庄）太（原）铁路客运专线茂林 山隧道出口穿越浅埋老黄土层的施工，遵循以上原则， 取得了较好效果。 收稿日期：２００６—０５—０２ 断面的量测数据进行对比，相互印证，以保证量测结果 的可靠性。 绘制位移随时间变化的曲线及位移随开挖变化的 曲线，并进行分析，预测最终值和各阶段的变化速率， 用来指导施工。 （责任审编 孟庆伶） 维普资讯 http://www.cqvip.com
铁道建筑 Ｏｃｔｏｂｅｒ，２００６ Ⅱ部二次衬 次衬砌 ①施作Ｉ部二次衬砌，架设临时支撑 ②拆除临时仰拱，施作ＩＩｔ￥－－次衬砌，架设临时支撑 ③拆除中隔壁，施作剩余Ｉｌｉａ－－次衬砌， 封闭成环，待Ⅲ部混凝土达到设计强度 的７５％后，拆除临时支撑 图１ ＣＲＤ法开挖二次衬砌步序图 超前ｄ Ⅱ 衬砌 超前 初期支 初期支 ①施作Ｉ部二次衬砌，架设临时支撑 ②拆除两侧临时仰拱，施作Ⅱ部二次衬砌， 架设临时支撑 ③拆除上部竖撑，施作Ⅲ部二衬 拆除下部支撑，施作Ⅳ部二衬 图２双侧壁导坑法开挖二次衬砌步序图 初支失稳； ２）中隔壁、临时仰拱拆除必引起初期支护的变形， 二次衬砌施作与支护变形同时存在，对二衬混凝土凝 的结论，中隔壁、Ｉ临时仰拱可以一次性全部拆除。 由于５—５断面较大，而大模板台车整体衬砌要形 成流水作业，最低要保证一模仰拱、一模防水层、一模 固不利，导致混凝土强度降低； ３）工序复杂，组织困难，工效低； ４）混凝土施工缝多，不利防水； 钢筋、一模拱墙混凝土同时施工，每段施作空间６．０ ｍ，因此拆撑之初决定首先拆除２４ ｍ作为试验段。该 实验段首先全断面拆除６．０ ｍ中隔壁和ｌ临时仰拱，经 过５ ｄ量测观察后确认初支结构稳定，连续再拆除６，０ ｍ中隔壁和临时仰拱，经过５ ｄ量测观察初支结构依 然稳定，按照上述方式拆除至２４ ｍ。 ６—６断面首先破除临时仰拱以上双侧壁混凝土 ３．０ ｍ，经过５ ｄ量测观察后初支结构稳定，再破除该 ５）拱顶位置合龙处质量不易保证。 ３调整施工方案 ３—３、４—４、９—９、５—５断面采用仰拱、拱墙两步衬 砌逐段施作。６—６断面采用仰拱、拱墙两步衬砌隔段 跳作。３—３、４—４、９—９、６—６四种断面由于长度较短， 每段均不超过２５ ｍ，采用脚手架＋工字钢骨架＋小模 段临时仰拱混凝土，经过５ ｄ量测观察初支结构依然 稳定，再破除该段临时仰拱以下双侧壁混凝土，最后割 除该段钢格栅。 板联合支架进行二衬施工；３—３、４—４、９—９断面每段 施工６．０ ｍ，６—６断面较大，每段施工３．０ ｍ。５—５断 ４．２横竖撑拆除变形监测情况 ４—４、６—６断面拆撑后拱顶沉降时态曲线分别如 图３、图４。 面连续长度２６３ ｍ，采用整体模板台车进行二衬施工， 模板台车长度６．０ ｍ。 在横竖撑拆除期间，３—３断面最大沉降为１０．１ ４ 二衬施工 开工前，我们对方案进行了郑重讨论，讨论意见认 为，必须加强中隔壁、临时仰拱拆除对初期支护变形的 监测，以保证施工安全。 ４．１ 中隔壁、临时仰拱的拆除 ３—３、４—４、９—９断面较小，根据拆撑过程中量测 ｍｍ，４—４断面最大沉降为９，５ ｍｍ，９—９断面最大沉降 为１１，１ ｍｍ，５—５断面最大沉降为１９．２ ｍｍ，６—６断面 最大沉降为１６．４ ｍｍ。结构收敛变形较小，６—６断面 最大为４．７ ｍｍ。 ４．３二衬步序 ３—３、４—４、９—９断面仰拱、拱墙两步衬砌逐段连 维普资讯 http://www.cqvip.com
２００６年第１０期 大跨度地铁隧道二次衬砌施工技术 ４５ 日期 ｌ２月２０日 ｌ２月３０日 １月９日 １月ｌ９日 １月２９日 ２月８日 ２月ｌ８日 ＼ 、——目 ， ＿ 趟 世 蛙 图３ ４—４断面拆撑拱顶沉降（ｍｍ）时态曲线 ＼ 、 。’ ’ ＼ ＼ ．． ． 。 ’ ’一、●— —’●—’ 图４ ６—６断面拆撑拱顶沉降（ｍｍ）时态曲线 续依次施作。 ５—５断面二次衬砌施工步序分为：仰拱防水、仰 拱钢筋、仰拱混凝土、拱墙防水、拱墙钢筋、拱墙混凝 土。每循环步序施工时间为仰拱防水０．５ ｄ，仰拱钢筋 １ ｄ，仰拱 昆凝土１ ｄ，防水板台车就位及拱墙防水铺设 １ ｄ，拱墙钢筋２ ｄ，台车定位、立模、拱墙混凝土浇筑、 拆模３．５ ｄ。 ６－＿６断面二次衬砌施工步序分为：仰拱防水、仰 拱钢筋、仰拱混凝土、拱墙防水、拱墙钢筋、拱墙混凝 土。每循环步序施工时间为仰拱防水０．５ ｄ，仰拱钢筋 １ ｄ，仰拱混凝土１ ｄ，防水板脚手架架立及拱墙防水铺 设２ ｄ，拱墙钢筋２ ｄ，小模板拱架立模、拱墙混凝土浇 筑、拆模９ ｄ。６—６断面二衬施工在全断面施工完成 一环后，跳作施工下一环。 ４．４质量控制措施 １）明确质量目标和质量控制标准 地铁五号线为北京市重点工程。结合本标段承建 工程的规模和特点，确定了创北京市“长城杯”优质工 程，并争创鲁班奖的质量目标。要求在保证混凝土强 度符合现行规范规定及设计要求的前提下，全面提高 混凝土的外观质量，消除质量通病，做到混凝土表面不 出现空洞、蜂窝、麻面、淌浆、浮砂现象，施工缝拼接顺 畅、无错台，做到内实外光。 ２）机械设备保证 本工程采用商品混凝土。首先应保证运输车辆运 行状况，备足运输车辆，由现场调度统一协调，保证供 料的连续；其次要保证输送泵、振捣设备正常运行，为 此应加强对设备的日常维修保养，做好零配件的储备， 做到出现故障能够及时修复或更换。 ３）选择合理的混凝土配比 配合比选定过程中，在保证强度要求的情况下，确 定合理的坍落度，添加适量的掺合料，提高混凝土和易 性，满足泵送要求。保证运输到人模过程中不出现离 析，同时减少水分损失。 ４）样板引路不断总结持续改进 在混凝土施工质量控制过程中，密切关注第一模、 第二模混凝土施工质量，从而找出施工方案或施工工 艺中的不足，发现混凝土施工过程中的质量缺陷，及时 采取措施加以改进；确立质量样板，进一步明确质量标 准，实现以样板为导向促进混凝土质量持续稳步提高。 ５）重视模板和支架的加工质量 在模板或支架设计过程中要认真检算，加工和组 装过程中要严把质量关，重视每个细节部位，确保万无 一失。 目前天坛东门站站后折返线二次衬砌大断面施工 全部完成，工程质量优良，被北京轨道交通建设管理有 限公司评为北京地铁的样板工程。 ５ 结语 １）大断面二次衬砌施工应首先采用全断面仰拱、 拱墙两步衬砌的施作方式，同时根据监控量测结果指 导施工，能够保证二衬施工过程中拆除临时仰拱、中隔 壁等临时结构时初期支护结构的稳定。 ２）大断面二次衬砌施工应首先考虑大模板台车全 断面连续衬砌的施工方案。大模板台车衬砌方案有利 于保证混凝土的外观及内在的施工质量，有利于提高 混凝土施工工效。 ３）本工程５—５断面采用模板台车（１台５８ ｔ）与小 模板拱架支撑（按照２套计４８ ｔ）的施工方案比较，虽 增加模板加工费７万元（１０ ｔ钢料），但工费降低８０～ ９０元／ｍ３，工费合计节约４０．６万元，共节约成本３３．６ 万元。 收稿日期：２００６—０５—１６ （责任审编孟庆伶）
