地铁浅埋暗挖法施工技术思考

谢士卿

南宁轨道交通集团有限责任公司建设分公司 广西 南宁 530029

前言

随着城市居民对于交通与出行的便利性要求不断提升，城市车辆保有量不断增加，交通压力也不断加大，城市轨道交通成为缓解城市压力的重要途径，而地铁作为城市轨道交通的重要组成部分，很好地缓解了城市交通压力、为城市居民提供便利。地铁浅埋暗挖技术是地铁工程施工的重要技术应用，尤其适用在城市里建筑密集、交通繁忙、对地表沉降要求大的地段。对地铁浅埋暗挖技术进行研究与分析，有利于进一步推动地铁工程更好地发展。

1 地铁浅埋暗挖法施工技术的应用原理与技术流程

1.1 应用原理

地铁工程施工作业的过程中，浅埋暗挖施工技术是其中较为常用的方法，大量运用在地铁车站、区间、联络通道、出入口、风亭等工程中。与盾构法相比较，其特点为断面灵活，短开挖地段较为经济，工期较短；与明挖法相比，能减少地面的拆迁量，减少对地面商业活动的干扰，社会经济效益较好。浅埋暗挖法施工技术的基本原理源于新奥法，其设计基础为初次支护承载全部基本荷载，将二次模筑衬砌作为安全技术储备，初次支护与二次模筑衬砌共同承担特殊荷载。在技术应用过程中遵循“十八字原则”，即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。常用的辅助性施工方法为超前管棚或超前导管注浆加固围岩，提高围岩的承载能力，达到良好的支撑效果。在开挖过程中，可以采用多种开挖方法，同时用喷射混凝土、锚杆、钢格栅、钢筋网进行及时支护，使其成封闭的环状，以确保其与围岩形成整体的联合支护体系，确保开挖安全。在施工作业中，配合采用现代化的工程监控、工程测量、信息系统等技术作为辅助手段，及时反馈，优化设计和施工，避免塌方现象的产生，减少地表沉降等。

1.2 技术流程

浅埋暗挖法施工顺序一般为：施工准备——超前小导管布设——注浆——土方开挖——格栅/钢拱架架立——钢筋网片、连接筋——喷射混凝土——防水施工——二次衬砌，以下就两个重点步骤进行简要分析说明。

（1）地层加固。浅埋暗挖法施工技术的应用是在地层当中进行，面临一定的工程塌方风险，为保证开挖安全，这就要对地层进行超前加固。地层加固有多种方法，主要为锚杆、小导管、管棚、水平旋喷、预衬砌等，具体根据地质条件及周边环境选择使用。在国内，主要运用较多的为小导管、管棚、水平旋喷预加固，因其都需要注浆，能改善大多数地层，加固效果较为理想。在注浆前，一般要先进行地质超前探测，以掌握前端隧道的地质情况，有无砂层、黏土层位置等，作为下一步超前注浆的详细勘察资料，进一步指导施工。注浆时要注意控制注浆压力，跳孔施工，及时封孔，防止溢浆及压力过大造成地面隆起。

（2）开挖与衬砌施工。浅埋暗挖法开挖的方法主要有全断面法、台阶法、中隔墙法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法（眼睛工法）、洞桩法（PBA法）、中洞法及侧洞法等。具体可根据地质水文情况、工程实际需要、工期、经济等方面进行选择。一般开挖面分仓越多，支撑体系越多，施工越困难，工期越长，造价越高，所造成的沉降也越大。无论哪种方法，都不允许带水作业，否则相当危险。这就需要根据实际情况采取地面降水井、地下连续墙阻水、注浆止水帷幕、冻结法等措施，同时周边有建筑物的配合基础加固技术，减少建筑物的沉降。在采用导洞开挖方法的过程中，要注意导洞之间的开挖顺序及间隔距离，开挖进尺需控制在0.5m～1m内，开挖完后按顺序先及时喷射混凝土、施作钢格栅、锁脚锚管及系统锚杆、挂设钢筋网片、最后喷射混凝土。在喷射混凝土前，要设置厚度标志控制好喷射厚度。初期支护时喷射混凝土由上而下进行，二衬由下而上进行。初期喷射混凝土后架设钢格栅，接着打入锁脚锚管和系统锚杆并注浆，挂钢筋网片焊接好后施做防水层，最后喷射或浇筑二衬混凝土。总之，以上施工遵循“短进尺、强支护、勤测量、早封闭”的施工原则[1]。

2 地铁浅埋暗挖法施工技术的质量控制

2.1 开挖阶段的质量控制

在超前注浆过程中，要按设计图纸严格控制浆液配比，选用合格材料，做好试验孔，控制注浆压力，及时监测注浆压力的变化及地表沉降值，不断调整参数反馈施工。在开挖过程中，做好各类施工标志，加强测量，做好复测，控制好开挖面轮廓线、中线，保证净空、高程。避免超挖、欠挖。开挖过程中要加强施工监测，根据监测数据及时调整开挖进尺及台阶步距。

2.2 钢筋格栅、钢筋网质量保证措施

钢格栅、钢筋网宜在工厂加工。在第一榀时要进行试拼，经检验合格后才能进行批量生产。钢筋进场时要有产品合格证、质量检测报告，其性能必须满足相关规范及设计要求。电焊工必须持证上岗，钢筋的焊接质量必须符合规范及设计要求，不能有锈蚀、损伤，焊缝应饱满、无气泡、夹渣等缺陷。

2.3 浇筑混凝土质量控制

喷射混凝土应做好试喷，试喷合格后才能进行大面积喷射。喷射前应检查好机具性能，备足料，清除隧道壁上的杂物。在隧道开挖后立即对岩面进行喷射混凝土，以防岩体发生松弛。在喷射混凝土初凝后才能进行下一层喷射。喷射前应处理好岩面的危石、较大凹洼处，掌握好风压、水压，经常清洗、检查喷头，防止堵头。在旧混凝土上喷射时，应先清除剥离部分，保证新旧混凝土黏结牢靠，连续施工，不留或者少留施工缝。在混凝土终凝后要进行晒水养护，一般不少于14天。为保证以外情况发生，应多备一套喷射工器具及发电机[2]。

3 结束语

在地铁工程施工作业中，浅埋暗挖法是重要的施工技术，其适用性要根据地面周边建筑物及管线情况，结合地质条件，经过经济比选决定。在施工过程中，严格遵守“十八字”方针，做好开挖前的准备工程，尤其是控制好地层中的水，严格注浆。在开挖过程中，短开挖，同时及时施工衬砌封闭成环，勤测量，不断纠偏施工方案，确保开挖的稳定与安全。另一方面，无论什么工程，都存在不可预见的安全风险，因浅埋暗挖法为风险较大的分部工程，需要做好安全风险评估及应急预案，并通过专家论证，以保证工程出现风险时能够快速处理事故，尽量减少损失。