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1、CRD工法在城市地鐵車站施工中的應(yīng)用摘 要 以北京地鐵十號線光華路站風(fēng)道及主體側(cè)洞施工為例,介紹淺埋暗挖CRD法的施工技術(shù),探討CRD法的施工關(guān)鍵和技術(shù)難點,并提出相應(yīng)的解決措施。關(guān)鍵詞 地鐵風(fēng)道 淺埋暗挖 CRD工法1引言隨著地鐵施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,地下工程界不斷創(chuàng)新,提出了許多法淺埋暗挖施工方法,其中“化整為零”的CRD工法就是很有代表性的一種工法,又名“交叉中隔壁工法”。該方法以地層預(yù)加固(處理)為前提,以錨、網(wǎng)噴支護(hù)為基礎(chǔ),充分發(fā)揮加固后的地層與初支體系共同受力,承受外部荷載,以監(jiān)控量測手段指導(dǎo)施工,控制初支結(jié)構(gòu)的拱頂沉降和收
2、斂,確保開挖洞室和地面建筑物的安全。與明挖法和蓋筑法相比,淺埋暗挖CRD法的最大優(yōu)點是避免了大量拆遷、改建工作,減少了對周圍環(huán)境的粉塵污染和噪聲影響。在城市中心地區(qū),由于地面交通不允許長期中斷,地面建筑物眾多,地面施工場地狹小,不易改移,因此在地質(zhì)條件允許情況下,將優(yōu)先考慮采用淺埋暗挖法施工地鐵車站。2工程概況北京地鐵光華路車站站位于東三環(huán)路下、東三環(huán)路與規(guī)劃商務(wù)中心街交叉口處,南北走向,車站總長169.2m、總寬度46.7m、中間洞寬14.4m、兩側(cè)洞寬10.81m,單側(cè)站臺寬度4.5m,線間距40m。結(jié)構(gòu)型式為單跨三洞地下局部雙層
3、分離島式車站臺車站(中間為雙層結(jié)構(gòu),兩側(cè)站臺為單層結(jié)構(gòu)),三洞間以通道相連。車站設(shè)兩個風(fēng)道,均為單跨雙層拱形結(jié)構(gòu),分別位于車站主體的南北兩端。風(fēng)道覆土8.0m,風(fēng)道全長106.795m、標(biāo)準(zhǔn)斷面開挖寬11.8m、高14.1m,風(fēng)道初支結(jié)構(gòu)厚350mm、二次襯砌厚500mm、中板厚400mm。側(cè)洞(左右行車線路)覆土13.4m,全長147.2m,標(biāo)準(zhǔn)斷面開挖寬10.81m,高9.44m,側(cè)洞初支結(jié)構(gòu)厚300mm、二次襯砌厚600mm。車站均采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。該車站位于永定河沖積扇的軸部,地形起伏不大。地層由填土、粘性土、粉土、粉細(xì)砂、
4、中粗砂、圓礫卵石及細(xì)中砂等交互沉積而成。工程所涉及到的地下水類型:按地下水的賦存條件為第四紀(jì)松散巖類孔隙水,按水力性質(zhì)又分為上層滯水、潛水和承壓水。土層滯水和界面水豐富,施工區(qū)管線密布,局部管線滲漏水嚴(yán)重。車站風(fēng)道,同主體側(cè)洞以及出入口暗挖部分均采用淺埋暗挖CRD工法施工。3CRD法施工方法CRD工法遵循“小分塊、短臺階、多循環(huán)、快封閉”的施工原則,自上而下步步為營,分塊成環(huán),隨挖隨撐,及時做好初期支護(hù)。并待初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的拱頂沉降和收斂已經(jīng)穩(wěn)定后,自下而上拆除初期支護(hù)結(jié)構(gòu)中的臨時中隔壁墻及臨時仰拱,再施做外包防水層,施作二次襯砌結(jié)構(gòu)。
5、表1為光華路地鐵車站風(fēng)道CRD法施工工序。4施工難點及特點(1)圍巖自穩(wěn)能力極差,開挖后易產(chǎn)生坍方,施工中應(yīng)加強(qiáng)加固措施。(2)結(jié)構(gòu)位于含水粉細(xì)砂、中粗砂及圓卵礫石層中,開挖時必須做好降水后殘存水的止水和砂層固結(jié)處理,以防漏水、防流砂、防坍塌、防底部涌水。4 (3)地面(東三環(huán))交通繁忙,結(jié)構(gòu)上方或附近有管徑較大的雨污水管等線,漏水存水狀況嚴(yán)重,確認(rèn)了二級風(fēng)險點兩處。施工過程中存在塌方、片落、透水現(xiàn)象和施工不安全狀況等較為嚴(yán)重。因此,在施工中需要對初支結(jié)構(gòu)加強(qiáng)監(jiān)控量測,嚴(yán)格控制初支結(jié)構(gòu)的沉降和收斂、嚴(yán)格控制地表沉降,以確保道路的暢通
6、和管線的安全。(4)必須解決好風(fēng)道初期支護(hù)形成過程中的受力體系轉(zhuǎn)換帶來的影響,防止地面及拱部的過量沉降是貫穿整個施工過程中的技術(shù)難點。5施工關(guān)鍵措施5.1嚴(yán)格控制地表沉降(1)土體預(yù)加固在土體開挖過程中,采用超前小導(dǎo)管注漿方法進(jìn)行土體預(yù)加固。超前小導(dǎo)管為Ф32·δ=3.25mm鋼管,布設(shè)在拱部130°范圍內(nèi),環(huán)向間距300mm,長度2.5m,外插角5~15°,每兩榀施作一環(huán)。注漿小導(dǎo)管后端架在已經(jīng)支好的鋼格柵內(nèi),另一端深入地層。注漿后進(jìn)行土體開挖。另外,在一些特殊部位,如東南風(fēng)道過污水管(二級風(fēng)險點)等,采用大管棚注漿超前加固方法,有
7、效地控制了施工過程中地表的沉降,保證了施工安全。(2)初支背后注漿為及時充填初支噴射混凝土與土層之間存在的空隙,第一層導(dǎo)洞(1號、3號)初支結(jié)構(gòu)封閉后應(yīng)及時進(jìn)行初支背后注漿,以控制初支結(jié)構(gòu)變形,控制地表沉降。初支背后注漿,應(yīng)使用鋼筋格柵安裝時預(yù)先預(yù)埋的注漿鋼管。第一層導(dǎo)洞(1號或3號)沿縱向每3m設(shè)1組注漿鋼管,沿拱部橫向均勻分布。在初支背后注漿,可以起到以下幾點作用:①充填地層空隙,防止地表下沉。導(dǎo)洞土方開挖后,會引起周圍地層松動,出現(xiàn)微小空隙;而且,在噴射混凝土與地層之間,特別是拱架背后不易噴到的地方必定存在空隙。由于這些空隙的存
8、在,地層應(yīng)力調(diào)整過程中,上層土體逐漸塌密,將引起地表沉降。若及時進(jìn)行注漿,將空隙填滿,就阻止了土體位移,從而達(dá)到限制地表沉降的目的。②加強(qiáng)結(jié)構(gòu)防水。隧道開挖后,引起地下水滲流場的改變,地下水向著開挖后的區(qū)域流動(低壓力區(qū)
