摘　要:针对北京地铁十号线呼家楼站风道施工情况,对风道施工方案和邻近建筑物的保护措施进行了详细的研究,监测结果表明所采用施工方案是合理的,确保了邻近建筑物的安全和地铁风道施工的安全。

关键词: 暗挖地铁风道, 邻近建筑物, 施工方案, 加固措施

 

北京地铁十号线呼家楼车站的西北风道位于向军北里小区两座居民楼之间,风道北侧小导洞距离12号楼水平距离仅3. 15 m,垂直距离为6 m左右,楼房主体为14层(地下1层)剪力墙混凝土结构,楼房基础为筏式基础,埋深2. 5 m左右。楼房高43. 8 m,平面长29. 1 m,宽15. 3 m; 12楼与小导洞位置关系见图1。

      为确保12号, 13号楼在施工过程中的安全,从隧道施工方法、洞内地层注浆加固、地表施作隔离桩等方面采取措施对两栋楼房进行保护。

      洞桩法核心思想在于设法形成由侧壁支撑结构和拱部初期支护组成的整体支护体系,代替传统的预支护和初期支护结构,以保证在进行洞室主体部分开挖时具有足够的安全度,并有效地控制地层沉降。其利用预先开挖的两侧小导洞空间,施作侧壁支撑结构(钻孔灌注桩加桩顶冠梁)和主洞的拱脚,再进行主洞的扣拱施工,最后在侧壁支撑结构和主洞拱顶初期支护构成的整体支护体系形成后,对洞室的主体部分采用全断面开挖。小导洞有利于洞室的自稳,对地层的扰动小,引起的地表沉降较小;侧壁支撑结构强度高、稳定性好,可以作为施工止水帷幕,并可作为永久结构的一部分。

      西北风道穿越粉细砂、中粗砂和卵石层,开挖后自稳能力较差,易坍塌,地面沉降难以控制,施工难度大。为此导洞采用超前小导管注浆,掌子面超前预注浆加固地层及掌子面喷射混凝土等施工方法进行开挖施工。

      导洞开挖前,在导洞拱部采用超前小导管预支护,导管长2. 25 m,环向间距0. 2 m,搭接长度1. 5 m,压注改性水玻璃浆加固拱部砂层。

      注浆后人工进行开挖,导洞采用上下台阶法施工,控制上台阶高度2. 3 m,下台阶高度2. 8 m。每开挖循环0. 5 m,开挖时预留核心土。开挖后立即初喷混凝土3 cm~5 cm进行封闭(包括掌子面),然后安装格栅钢架(间距0. 5 m)、挂钢筋网(Ф6. 5@ 150×150)、网喷混凝土达设计厚度(30 cm),拱部格栅钢架预埋风道初支连接短格栅。为确保支护在下台阶开挖后不下沉,每侧格栅拱脚部位布设1根锁脚锚杆。

      为避免或减少上台阶下沉,下台阶开挖时左右侧错开开挖,每侧进尺不超过1. 0 m,开挖后立即下接格栅,并挂网完成初期支护,底板支护随下台阶进行施工。

 

      1)在地面风道左侧设置密排隔断桩,桩径0. 8 m,桩长33 m,施工时避开既有管线。地面桩施工后,与地下导洞内钻孔桩形成双隔离桩,隔离房基土体与风道土体,可以最大限度地控制楼基的下沉。

      2)在地面隔离桩靠近楼房侧进行地面注浆加固地层,稳定隔离桩与房基间的土体(见图1)。

      3)旋喷桩咬合布置,咬合厚度15 cm,桩径800 mm,旋喷桩桩顶标高38. 9 m,桩底标高18. 3 m,桩长20. 6 m,根据现场管线位置及埋深对终喷位置进行调整,以免造成管线事故。

 

      1)测点布置方法。用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔,然后放入长直径200 mm~300 mm, 20 mm~30 mm的半圆头弯曲钢筋,四周用水泥砂浆填实。建筑物沉降测点布置见图2。

      2)测点布置。监测重点是向军北里12号楼,分别在该楼的四个角点布设了5个沉降观测点。其中距西北风道最近的点JZ5-2仅3. 42 m,见图3。

      3)监测数据分析。向军北里12号楼在2004年4月15日埋设测点, 5月11日开始读数。施工过程经历了风道左右小导洞开挖和风道大弧扣拱施工,截止到2006年11月28日,楼房沉降情况如表1所示。

      1)对于地铁隧道邻近建筑物,应着重控制隧道侧壁地层移动对建筑物的影响; 2)对于邻近建筑物,最重要的是要控制建筑物基础的不均匀沉降,本工程采取“在隧道内施作隔断桩、地表旋喷桩注浆加固地层”有效地控制了隧道开挖对建筑物基础的扰动,监测结果表明:邻近建筑物在地铁施工期间的变形指标都处在安全范围内。