石家庄地铁盾构区间联络通道施工分析——以铜陵职业技术学院为例

张 娇

（中铁十八局集团第四工程有限公司，天津300350）

一、工程概况

（一）工程简介

石家庄地铁1号线天元湖站—东上泽区间在里程为K34+320.750处联络通道。联络通道结构见图1。联络通道采用矿山法施工，所处地层为粉质粘土层。联络通道洞门3m范围内采用袖阀管注浆进行全断面加固，加固范围为开挖外轮廓外1m。浆液采用水泥—水玻璃浆液，注浆压力0.3～0.5MPa。联络通道施工前采用工25b钢支撑对盾构区间进行支撑。施工工艺简单，适应性强，施工时对道路交通干扰小；通道断面较小，埋深较大，矿山法施工较经济，对地面沉降影响较小。

图1 联络通道结构图

联络通道为直墙拱形断面，采用矿山法施工，复合式衬砌结构，初期支护采用250mm厚C25网喷射混凝土，二次衬砌为400mm厚C40模筑防水钢筋混凝土。

（二）工程地质概况

本工程勘探范围中土质结构从上到下分别为：

人工填土层(Qml)：杂填土①1 层，素填土①2层。

新近沉积层（Q4al）：粉细砂②1层，黄土状粉土②3层，黄土状粉质黏土②4层。

第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）：黄土状粉质黏土③1层，黄土状粉土③2层，粉细砂③3层，中粗砂③4层，粉细砂④1层，中粗砂④2层，粉土④3层，粉质黏土④4层。

第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）：粉质黏土⑤1层，粉土⑤2层，粉细砂⑤3层，中粗砂⑤4层，细中砂⑥1 层，中粗砂（含卵石）⑥2 层。卵石⑥3 层，粉质黏土⑥4层，粉质黏土⑦1层，粉土⑦2层，粉细砂⑦3 层，中粗砂⑦4 层部分钻孔未穿透本层，中粗砂（含卵石）⑧1层，卵石⑧2层，粉质黏土⑧3层，粉细砂⑧4层，中粗砂⑧5层大部分钻孔未穿透此层。

图2 联络通道地质图

二、联络通道施工分析

（一）联络通道土体加固

联络通道两端洞门处均进行全断面注浆加固。加固时采用袖阀管进行注浆，钻孔直径为90mm，盾构区间设置联络通道门位置，当临时钢梁和竖向支撑建立完成后，即可进行钻孔注浆施工，联络通道洞口也要进行注浆加固地层处理。加固完成后，经现场检验，发现加固土体自稳性能较好（8～10h 内不出现土体塌落等现象）、无较大渗水（无线状渗漏）等异常情况后，方可拆除盾构管片，进行联络通道初衬马头门施工。

（二）联络通道施工工艺流程

待加固土体操作完成后，强度达到验收标准，才能进行构筑施工，主要施工流程为：隧道支撑→拆除钢网片→土体开挖→挂网、钢筋格栅施工→喷射混凝土→防水层施工→永久支护→结构注浆及融沉控制。

（三）拆除钢网片管片

钢管片可以用千斤顶及手拉葫芦拉开。拆除顺序为先拉上部四块，待通道贯通后在拉下部两块。开管片时，配置2 台32t 千斤顶，不同吨位的手拉葫芦。

（四）土体开挖

土体开挖是整个工程施工的核心环节，在开挖中采用了全断面开挖的方式，挖掘到设计深度后，再进行临时支护，由于土体的冻结强度比较高，承载力比较强，可满足开挖过程中对基坑安全的需求，开挖步距控制在0.5m 左右，但最大不能超过0.8m。施工中由于土体强度比较大，采用了风镐，但由于通道中冻土的温度比较低，在使用风镐过程中，空气中水会凝结成冰屑，容易管路堵塞。为避免管路发生堵塞，常用的方法有两种：一种是将风管悬吊起来；另一种每隔2小时左右，往风管中注入适量的酒精，避免发生冰屑，促使开挖工作能保质保量的完成。此外，在土体开挖时，要严格按照施工图纸进行，避免发生超挖和欠挖现象。

（五）临时支护及格栅钢架安装

当土地开挖完成后，为避免原来土层的应力被破坏，导致地层发生不均匀位移，而影响施工的安全性，还要做合理的临时支护，以保证土体持力层的稳定性。格栅支撑在现场制作平台上就地加工，梭式矿车运进洞内，人工用安装台架安装。

（六）防水层施工

首先，初衬基面处理，初衬支护完成后检查已有基面是否侵限。对侵限部位凿除处理，割除基面尖锐物并用砂浆喷护一层找平，并施做50×50mm砂浆倒角。在初衬底部施做50mm后细石混凝土保护垫层。本工程防水采用4mm 厚自粘性改性沥青柔性防水卷材。其次，联络通道与盾构钢管片接口防水层的收口施工。初衬结束后，需要把洞口管片50～80cm 之内的衬砌土全部清理干净，并用1:2.5配比的水泥砂浆进行找平处理，促使整个基面相对平整、干净。针对露出的管片，也要进行处理，采用钢刷把表面清理干净，确认表面没有尘土和油污。此外，还要在底板的位置设置导水管，避免积水过多而影响使用的效率和安全性。导水管设置采用软水管，针对穿过防水砂浆的位置，则要采用密封胶进行封口处理。工程施工结束后，从根部切除，再用防水砂浆进行封堵处理。

（七）施工缝防水做法

施工缝防水处理效果，对工程施工的总体质量和稳定性有至关重要的影响。在施工缝处理中，要采用两道膨胀嵌缝胶和一道预埋注浆管进行防水处理，其中注浆管设置在两道止水胶中间。注浆管通过专业的扣件紧固在施工缝的中心线上，间距控制在40～50cm 之间，沿着施工缝的方向均匀布置。为保证注浆管施工质量，在连接时刻采用搭接法，搭接长度在2cm以上。

在注浆管布置过程中，每隔5m 左右引出一根注浆管，通过注浆管进行混凝土浇筑，对施工缝的缝隙进行填充，从而避免发生渗漏问题。在混凝土浇筑前，对开孔位置要进行临时封堵，避免在注浆过程中发生渗浆和漏浆等问题。注浆严禁直接引入结构表面，要先在钢筋之间穿行一段距离，再引出结构表面，引出位置应距离施工缝位置不小于20cm间距。

粘贴嵌缝胶施工前，要先进行凿毛处理，将表面的浮浆清理干净；并进行找平处理，确保表面干燥清洁后，才能进行嵌缝胶粘贴施工，粘贴完成2～3小时内严禁遇水，否则会导致嵌缝胶失效，无法起到止水和防水的效果。

（八）永久支护

钢筋绑扎前，先焊好定位筋，用油漆点出控制点位，如中心位置等；并制作好钢筋排列间距的样尺，作为钢筋排列的依据。绑扎时严格按照设计要求进行控制。衬砌模板采用φ50mm 钢管做竖向围廪和水平围廪，水平围廪间距不大于700mm，竖向围廪间距不大于500mm，水平围廪用扣件扣牢。φ 16mm对拉螺栓拉住。

（九）结构注浆

当主体砌筑完成后，还需要进行全面检验，确认达到要求后，才能进行注浆施工。注浆设备和注浆材料要放置通道开口的位置，在具体施工过程中，要在注浆导管的位置合理安装相应的连接装置和控制阀，先进行管道通畅性试压，保证连通效果。

二次衬砌和防水层间注浆，其布置一个长4.0m左右的注浆断面，每个断面上还要布置4孔，其中顶板布置一个孔，底板布置一个孔，两侧分别布置一个孔。在进行外部底层注浆时，按照每3.0m的布置原则合理布置注浆断面，同样布置4个孔，布置方法同上。注浆管采用φ48mm镀锌管，管外端接带内螺纹的管箍，并用丝堵封闭。内层注浆管，浇筑砼前将其绑扎在钢筋上，注浆管外口距离模板大约3mm，管口另一端距离防水层大约2mm。内外层注浆管都加焊止水钢板，内层注浆填充混凝土浇筑时留有的空隙，外层注浆是为了填充初期支护时留有的空隙，及冻结化冻时控制融沉作用。

（十）融沉控制

由于冻结法施工会引起地层胀起，冻土在融化时排水固结引起的融沉会带来地面及隧道沉降，危及地面建筑物及管线的安全，对环境产生较大危害，因此需进行融沉注浆控制。

融沉注浆在结构注浆完成之后进行。根据实际监测结果进行补浆处理，避免发生融沉。结构施工时预埋融沉注浆管进行融沉注浆，联络通道内注浆孔布置详见图3。

图3 注浆孔布置图

（十一）施工收尾工作

为保证施工质量，降低外界因素的影响，需要对冻结孔管做补强处理，具体做法为：先进行冻结站拆除，然后进行供液管回收，放出盐水后，利用千斤顶顶住出口管，通过原强度混凝土或者略高于原强度的混凝土进行补强处理。

三、结束语

本文以石家庄地铁1号线天元湖站-东上泽区间联络通道施工为实例。根据天元湖站-东上泽区间联络通道结构设计和地质情况，分别提出适应于该地段联络通道土体加固方案，以及注浆加固的配比。同时对联络通道施工关键步骤的分析，有效指导后期施工质量和安全，其方法对周边环境扰动小、安全系数高，具有显著的经济效益。