摘  要：重工街站一号出入口暗挖通道为超浅埋暗挖施工，通道上方为沈阳市主要干道且有污水排水管，施工中通过加强支护系数，选用恰当施工方法，保证了施工安全。另外，通过自行设计衬砌施工方式，满足了经济、技术、安全等方面的要求。

关键词：暗挖；超前支护；支护；衬砌

 

      重工街站一号出入口位于重工街立交桥东侧，建设西路北侧，暗挖段横穿建设西路与车站主体结构正交接通。暗挖通道上部为主要通行干道建设大路及重工立交桥下坡段，车流量较大。

      暗挖通道采用复合式衬砌，二次衬砌为C30、S10防水钢筋混凝土。通道分A、B（人防结构）两种断面结构形式，其中A类断面结构长度25.23 m，B类断面结构长度9.3 m，拱顶覆土厚度A类断面3.75 m（见图1）；B类断面3.05 m（见图2）。

      1号出入口范围内地层由上至下（见图3）依次为：松散杂填土，可塑粉质粘土，中密中、粗砂，可塑～硬塑粉质粘土，密实粉、细砂，密实中、粗砂，密实砾砂，暗挖通道洞身范围内大部分为中粗砂。

      施工地层深度内含2层地下水，粉质粘土（4-1）层为两含水层之间的隔水层。第一层初见水位埋深4.50～7.10 m，第二层含水层顶板埋深一般为9.30～12.00 m。

 

      ①保证整个施工过程中的施工安全。重工街站一号出入口暗挖通道为沈阳市地铁建设过程中率先施工浅埋暗挖过街通道之一，受业主、监理及相关单位重视程度高，暗挖通道横穿建设大路主干道，施工段上方为重工桥下坡段，车流量大，车速快，地面震动对洞内土体稳定不利。同时，由于拱顶覆土薄，地质情况差，如何保证施工过程中地面及地下安全是施工重点。

      ②施工过程中没有采取降水措施，暗挖带水作业。由于施工范围内水层大部分为层间滞留水，降水作业很难达到无水条件，加之降水单位未能与业主单位达成一致，整个施工过程中没有采取任何降水措施，全部为带水暗挖施工，且施工底层大部分为中粗砂层，遇水容易引发涌砂、漏水，这些都给施工带来了很大难度。

      ③施工过程中穿越地下污水管防止管线断裂。在暗挖通道中部建设大路路面下方存在Φ1 200 mm污水管和Φ600 mm排水管各一条，地质雷达探测表明，建设大路下方土体松散，且管线附近存在孔洞、水囊，存在渗水现象，如何保证施工过程中管线不出现大的沉降，导致管线断裂，引起污水倒灌及地面坍塌是工程施工的又一难点。

     ①调整小导管施工参数。调整原设计小导管施工间距，由环向间距30 cm调整为20 cm，纵向由每1 m每环调整为0.5 m每环，同时，每隔0.5 m调整原设计小导管打设角度，由7~10°调整为10~15°对拱顶上部加大范围进行土体加固。

      ②增加掌子面封堵措施。每次开挖完成后，立即对掌子面进行网喷封堵，若渗水量较大，则在网喷砼基础上堆码沙袋进行封堵，有效防止掌子面土体由于渗水坍塌。

      ③增加路面防护措施。为防止路面塌陷，在纵向整个施工长度范围内，横向洞身向东西方向延伸2 m范围内铺设20 mm厚钢板，以保证整个暗挖通道施工安全。

      ④增加防水套管处理。对暗挖通道上方污水管和排水管采用不透水塑料套管进行套管处理，保证污水管和排水管不因年代久远出现渗漏，导致施工过程中出现涌砂、涌水。

 

      为了满足工期要求合理组织1号出入口施工，决定从重工街站站厅层预留洞门位置，向1号出入口明挖结构方向采用CD法及CRD法开挖，同时，利用车站顶板风井出土以及下料。

     根据现场情况，洞门范围内有3根全桩和两根半桩需要凿除，结合1、2号导洞开挖工序，拟对洞门划分为4个部分进行围护桩凿除（见图4）。

      凿除外层宽度为60 cm，内层为30 cm，割除外层钢筋，剩余一半的钢筋在吊出围护桩时切割。

      开挖前采用一环Φ32超前小导管对拱部地层超前注浆预加固，小导管长度2.5 m，纵向间距0.5 m，环向间距200 mm，第一排小导管外插角10°～15°，第二排小导管外插角7°～10°依此类推（进洞施工段除外），注浆材料采用固砂剂加水泥浆。

      小导管采用Ф32水煤气管（壁厚3.25 mm）制作，考虑砂层地质，可用风镐接管直接利用风压吹孔可有效防止塌孔，吹孔直接略大于小导管直径，插入小导管，并将小导管外露端部与格栅钢架焊接牢固。

      ①浆液试验。浆液需满足以下条件：强度要求0.3MPa；能有效对砂层地质进行固结；凝固时间控制在10min以内。浆液试验配比：水泥浆∶水灰=2.5∶1；固砂剂∶水泥浆=1∶1。浆液试验过程：取样通道上部砂层，将调配好的浆液倒入样土，10时07分开始，10时12分出现初凝，10时17分出现终凝，与砂固结成块。浆液试验结果：初凝时间5min，终凝时间10 min，固结强度0.3 MPa，满足施工条件。

       ②注浆设备。考虑浆液凝固时间短，注浆要求快速，传统注浆泵容易造成堵管，我们改用自制牛角泵进行注浆。牛角泵由Φ315×7.5钢管制作（如图5），一端用钢板焊牢，另一端用法兰盘密封，便于拆开清洗。

      ③注浆。注浆步骤：A.打开进料阀和排空阀，关闭进气阀和出浆阀门；B.用固定体积的铁桶（10～15 L）装一桶水泥浆倒入罐内，再将一桶固沙剂快速的倒入；C.关闭进料阀和排空阀，打开进气阀，再打开出浆阀门，注浆；D.注完一根小导管，用压缩空气将管道清洗一遍。

      预留洞门轮廓线比实际暗挖通道开挖轮廓线小，其中，拱顶位置需抬高0.75 m，在进洞施工时先按目前预留洞门轮廓线尺寸进洞，按3榀钢隔栅距离（1.5 m），角度30°~40°逐步挑高过渡到暗挖通道开挖设计断面，在进洞4~5 m之后，逆向对洞口过渡段上部初期支护进行破除，向南侧洞口方向反挖至暗挖通道设计轮廓线，重新安设钢格栅进行初期支护，施工方式如图6所示，开挖方法参照导洞开挖。

     第一步：凿除洞门围护桩，以稍大于上挑段角度打设环向超前小导管，按CD法开挖，通过三榀隔栅间距挑高至暗挖通道开挖轮廓线，开挖过程中施工上部临时初期支护和下部永久初期支护。

      第二步：从过渡段末端向车站方向打设一环超前小导管，考虑围护桩和车站结构影响，小导管长度依据适当情况缩短至1.5 m，开挖过程中逐步拆除过渡段上部临时初期支护，重新施作隔栅和永久初期支护。

     ①普通断面开挖。标准段采用CD法施工，人防段采用CRD法施工，先进行1号导洞开挖，导洞开挖采用上下台阶预留核心土方法施工，上部台阶开挖高度2 m，留核心土长度为1.5～2.0 m，施工掌子面需放坡1∶0.3。上部台阶开挖后，初喷混凝土，架立上部台阶钢格栅，开挖核心土，打设锁脚锚杆，挂网复喷混凝土。上部台阶开挖长度3~5 m后，开挖下部台阶土体，初喷混凝土，接长钢格栅，封闭1号导洞，打设锁脚锚杆，挂网复喷混凝土。当1号导洞开挖大于8 m后，同样采用上下台阶预留核心土方法进行2号导洞开挖，开挖过程中支护方式与一号导洞相同，钢隔栅最后与1号导洞形成整体封闭环。

      ②变截面开挖。出入口通道暗挖过程中存在小断面变大断面、大断面变小断面的情况各一处，其中A类断面与B类人防通道断面衔接处抬高0.7 m需要将小断面进尺缩短一定距离后,逐渐加大小断面尺寸，挑高过渡到大断面，挑高时仰角为30°～40°。B类人防通道断面与A类通道断面衔接处拱顶降低0.7 m，由于大断面变小断面产生错台宽度为0.7 m左右，错台形成的堵头墙需要梅花型@0.3 m布置Φ32水煤气管作为小导管，管长2.5 m，成辐射状打设并注浆，铺设钢筋网片并与锚杆端部点焊，喷射混凝土厚0.3 m（如图7所示）。

      格栅钢架间距为500 mm，纵向采用Φ22钢筋焊接连接。连接钢筋环向间距为0.8m。钢筋网钢筋直径为Φ8mm，间距150×150 mm，钢筋网与锚筋采用点焊焊牢。在网片上方按施工图纸预埋Φ32钢管作为初支背后注浆管。施工方法不再累述。

      喷射砼为C20，厚度300 mm，喷射砼使用砼喷射机，潮喷工艺（见图8）。

      暗挖通道采用PVC分区及注浆防水系统，分区采用背贴式止水带和防水板热风密实焊接，在每一道环向施工缝处及变断面两侧均设置背贴式止水带进行分区，环向施工缝间距不大于9 m，每一道纵向施工缝均设置钢边止水带，一般设置在仰拱填充浇筑完成边墙位置，同时，在每个区域内预先设置注浆管和注浆嘴，注浆嘴间距3000mm，以便针对局部渗漏点进行二衬和附加防水层之间的注浆。

      ①二次衬砌模板体系组成。二次衬砌模板体系采用钢模板+18I工字钢+脚手架组合体系，模板采用300 mm×1 500 mm钢模板和600 mm×1 500 mm钢模板，18I 工字钢作为定型和加固体系，在施工前直接加工成设计形状，脚手架采用碗扣式和扣件脚手架。

      ②钢模板组成。模板采用300mm×1500mm和600mm×1 500 mm定型钢模板，300 mm×1 500 mm用于拱部，600 mm×1 500 mm用于边墙，其中标准断面每环（纵向长度1.5 m）需300 mm×1 500 mm模板20块，600 mm×1 500 mm模板6块，人防段断面每环（纵向长度1.5m）需300 mm×1 500 mm模板24块，600 mm×1 500 mm模板8块。模板之间采用U型卡扣或螺杆进行连接。

      ③工字钢支撑。工字钢作为模板支撑和拱部衬砌定型使用，工字钢纵向间距按每60 cm1榀设置，环向间距每60 cm用Φ22钢筋焊接固定，每榀工字钢底部均需落在通道底部填充混凝土上，每榀工字钢均由四段工字钢加工段组成，工字钢加工段之间用钢板和螺栓连接牢固，其中人防段工字钢直边墙可用标准段直边墙加一段加长段组合，考虑节省材料直边墙工字钢可直接用轨枕加工。