文章摘要：CRD工法在城市地铁车站施工中的应用
摘 要 以北京地铁十号线光华路站风道及主体侧洞施工为例,介绍浅埋暗挖CRD法的施工技术,探讨CRD法的施工关键和技术难点,并提出相应的解决措施。
关键词 地铁风道 浅埋暗挖 CRD工法
1 引言
随着地铁施工技术的不断进步,地下工程界不断创新,提出了许多法浅埋暗挖施工方法,其中“化整为零”的CRD工法就是很有代表性的一种工法,又名“交叉中隔壁工法”。该方法以地层预加固(处理)为前提,以锚、网喷......
(4)必须解决好风道初期支护形成过程中的受力体系转换带来的影响,防止地面及拱部的过量沉降是贯穿整个施工过程中的技术难点。
5 施工关键措施
5.1 严格控制地表沉降
(1)土体预加固
在土体开挖过程中,采用超前小导管注浆方法进行土体预加固。超前小导管为Ф32·δ=
3.25mm钢管,布设在拱部130°范围内,环向间距300mm,长度2.5m,外插角5~15°,每两榀施作一环。注浆小导管后端架在已经支好的钢格栅内,另一端深入地层。注浆后进行土体开挖。
另外,在一些特殊部位,如东南风道过污水管(二级风险点)等,采用大管棚注浆超前加固方法,有效地控制了施工过程中地表的沉降,保证了施工安全。
(2)初支背后注浆
为及时充填初支喷射混凝土与土层之间存在的空隙,第一层导洞(1号、3号)初支结构封闭后应及时进行初支背后注浆,以控制初支结构变形,控制地表沉降。初支背后注浆,应使用钢筋格栅安装时预先预埋的注浆钢管。第一层导洞(1号或3号)沿纵向每3m设1组注浆钢管,沿拱部横向均匀分布。在初支背后注浆,可以起到以下几点作用:
①充填地层空隙,防止地表下沉。导洞土方开挖后,会引起周围地层松动,出现微小空隙;而且,在喷射混凝土与地层之间,特别是拱架背后不易喷到的地方必定存在空隙。由于这些空隙的存在,地层应力调整过程中,上层土体逐渐塌密,将引起地表沉降。若及时进行注浆,将空隙填满,就阻止了土体位移,从而达到限制地表沉降的目的。
②加强结构防水。 隧道开挖后,引起地下水渗流场的改变,地下水向着开挖后的区域流动(低压力区),特别是 隧道开挖后的松动圈范围内地层渗透系数增大,地下水很容易向 隧道内渗流。初支后充填注浆,以浆液结石体或固结体充填、挤密地层,增大地下水的阻力,从而阻断或减少地下水渗流的通道,提高隧道的防水能力。 ③控制初支结构的沉降和收敛。风道结构处于粉细砂、中粗砂及圆卵砾石层中,周围土体自稳能力差,施工过程中可以通过采取在拱脚设置锁脚锚管的措施,减小格栅变形和位移、控制初支结构的沉降和收敛。也可以根据实际情况,在位移或沉降变化较大处或渗漏水处有针对性地布管注浆,则是控制初支结构的沉降和收敛非常有效的技术措施。
(3)监控测量
监控测量是浅埋暗挖CRD工法施工不可缺少的重要组成部分。根据工程情况,建立监控量测体系,重点是地表下沉,拱顶沉降和边墙收敛;必要时进行地中位移、钢架应力、地层压力等量测项目。
监控量测的目的在于,可以有效地指导初支结构施工,及时采取有效措施调整施工步距,及时对初支结构背后进行充填注浆,从而保证了初支结构的施工质量,有效控制了初支结构的变形与收敛,有效控制了地表沉降。施工期间对地铁工程沿线重要的地下、地面建(构)筑物、管线、地面及 道路的位移沉降实施监测,并对可能发生的危及环境安全的隐患或事故提供及时、准确的预报,以便及时采取措施,及时避免事故的发生。 从监测结果看:1号导洞初支施工完成后,即进行3号导洞的初支结构施工,由于风道呈“扁平结构”,土体开挖对其上方土体扰动较大,地表沉降量较大。而其余导洞的施工,对地表影响相对较小。
光华路车站施工时监测结果:地表沉降值2~ 26mm,特殊点37.37mm;初支结构的拱顶沉降值为2.36~35.70mm,特殊点57.25mm;收敛值为1.09~6.64mm。由此可见,车站施工的沉降值被控制在设计允许范围内。
5.2 特殊部位的施工方法
5.2.1 南风道初支结构安全通过雨水管风险点施工
DN1800雨、污水合流管位于风道第二次挑高段,距离结构仅为0.85m,在1号、3号导洞施工至以上2条管线前后3.0m范围内,即里程0+70.351~0+76.351处。在施工过程中,采取了以下施工措施,安全通过了雨水管风险点。
(1)用洛阳铲掏Ф100mm孔,深5.0m,进行超前探测,及时掌握掌子面前方土质情况。
(2)采取8.0m长、Ф108mm大管棚超前支护,间距0.3m,用来加强拱顶土体刚度,对土体预加固。
(3)对拱部及上台阶土体进行双液注浆,注浆深度8.0m,注浆孔直径46mm,注浆加固范围如图1所示。
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