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地铁暗挖法施工竖井开马头门技术总结

【摘要】文章就竖井马头门过程中采用超前小导管进行上导洞注浆加固等施工方法处理马头门处岩体,避免开挖马头门时的沉降,为以后此类施工提供借鉴.

【关键词】马头门；超前小导管注浆；沉降地铁区间暗挖段隧道的竖井和马头门进洞施工是关键工序之一, 是暗挖隧道施工能否顺利进行的保证, 马头门是隧道中的薄弱环节,是整个施工过程中的结构受力转换关键环节,是最易发生安全事故的环节之一.必须将马头门施工过程中的关键技术进行掌握,以最大化的减少施工过程中的安全隐患,提高施工稳定性和安全性.

1.工程概况

1.1 竖井概况出入段线工程项目包括暗挖区间,,U 形槽结构,U 形槽与桥梁过渡段,桥梁；其中还包含2 临时竖井及1 盾构始发井.

临时竖井基坑开挖深度约22.172 米,基本土层为杂填土、粉质粘土、泥岩,采用倒挂井壁法施工及钢筋格栅+ 型钢支撑+ 喷射混凝土支护形式.

1.2 竖井结构竖井平面形状为矩形, 净空尺寸为长13.7m× 宽6.5m,深约22.02m.竖井采用倒挂井壁法施工,初期支护厚350mm,由喷射混凝土、双层钢筋网、钢筋格栅、工字钢组成.井底采用钢格栅+ 喷射混凝土铺底封闭.井口设置宽1.50m× 高1.20m 现浇混凝土锁口圈梁.

竖井结构防水等级为二级,二衬结构采用0 模筑砼,抗渗等级P10.柔性外包防水层采用2.0mm 厚EVA 防水板进行全包防水.防水板与基层间设置400g/m2 的无纺布缓冲层,底板平面部位的防水层上表面应设置无纺布保护层并浇筑5cm 厚的C20 细石混凝土保护层.

变形缝采用大于300mm 宽外贴式止水带＋350mm 宽中埋式钢边橡胶止水带＋背水面嵌缝进行防水处理.

2.竖井施工方案、顺序和流程

2.1 施工方案

根据工程特点、地质条件、环境情况及冬期施工的要求,进行施工准备工作,落实场区施工降水措施,施作井圈四周的降水井和四周土体加固.

竖井采用倒挂井壁法施工.充分利用现场监控量测信息指导施工,严格按选定的工法和工艺要求组织施工.横通道施工遵循“管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤量测”十八字方针.

2.2 施工顺序

首先按倒挂井壁法进行竖井的开挖和初期支护,分区跳槽开挖,随挖随护；开挖至第一道加强格栅处后进行第一次临时封底,施作管幕、第一排超前小导管及拱部加强环梁；破除封底后竖井继续下挖,同时分段施作相应部位的加强环梁；在竖井开挖至设计标高后封底,搭建操作平台,逐步破除马头门,按矿山法和工序施工暗挖区间,

3.竖井开马头门施工

3.1 马头门处土体加固

对大断面隧道上导洞地层进行注浆加固,保证开挖掌子面稳定性.处理后的土体应有良好的均匀性和自立性.导管采用DN32 水煤气管,t等于3.25,L等于3.5m, 间距0.5m, 确保马头门处进洞安全.暗挖断面上导洞注浆加固见图1.

3.2 预留平台

在竖井施工至加强格栅时, 在中墙、边墙及加强格栅支护中预埋工22a 工字钢,长900mm,墙体外露250mm,后期焊接工字钢梁,铺防滑钢板与加强格栅作为开马头门用操作平台,平台宽1.5m,外焊栏杆高1.2m.竖井开挖至区间加强格栅以下1m 位置暂停竖井下挖,对现有竖井底部架设临时I22 横撑,喷射C20砼临时封闭,施做上导洞部分加强环梁,待施做完毕后,继续竖井开挖至竖井永久性封底.

4.开马头门技术总结

4.1 竖井对暗挖区间马头门进行开设,首先在竖井施工过程中,就要为马头门设可预留条件,这样不但可以确保在开设马头门之后,能够确保竖井井壁的稳定性,还可以对马头门工程的安全性进行一定的增强.

4.2 在不良地质上进行马头门施工,首先要对选取一些适合地层条件的浆液来对不良地层进行超前注浆,以能够对不良地层的稳定性进行提高；另外对于一些难以疏干的界面水或者上层滞水,首先要采取一定的措施进行注浆或者是疏排,以能够对马头门施工的安全性进行确定.

4.3 加强井点降水,确保竖井开马头门在无水的条件下施工.

4.4 严格按照开马头门顺序施工,不得随意改变工序,必须先开一侧,待形成土拱效应后,再行开另一侧马头门.

4.5 竖井初支、马头门格栅及时封闭成环,底部不得悬空.

4.6 竖井内加强横撑在开马头门过程中影响工人作业,但必须保留且加强保护.在破除井壁喷混过程中,竖井应力开始转换,加强横撑起到应力传递作用,确保了马头门安全.在竖井马头门上下导坑封闭成环,监测数据稳定后,可予拆除下导坑加强横撑,避免影响施工.

4.7 确保超前小导管及锁脚锚管施工质量,加强注浆控制.

4.8 开马头门时,增加监控量测频率,特别是竖井周边收敛,确保施工安全.在开马头门过程中,由于施工现场停电,导致未及时封闭格栅成环,收敛数据增大,加强横撑出现明显变形.采用增加一道横撑,及时封闭的措施才确保竖井收敛稳定.

4.9 采用环行开挖留核心土的方法进行开挖施工,施做锁脚锚管,拱脚必须垫实,才能减少拱顶下沉.

4.10 马头门格栅钢架必须与竖井井壁格栅等强度连接为整体,封闭成环后整体受力,钢筋连接主要采用L 型钢筋焊接.

4.11 当出现特殊情况时,井下人员及时撤离,并上报启动应急预案.