矿山法地铁区间多断面转换施工技术

谢永康

（中铁十二局集团第二工程有限公司，山西 太原 030032）

1 工程概况

北京轨道交通房山线北延工程四环路站—首经贸站区间采用盾构法+矿山法施工，其中暗挖区间隧道结构为马蹄形断面复合衬砌，初期支护均采用钢格栅+钢筋网+喷射混凝土，二次衬砌为模筑钢筋混凝土结构，初支二衬之间敷设防水层。区间平面见图1。

渡线段位于区间北侧，也是断面转换最多的地方，共设置11种断面形式，工艺复杂、施工难度大。受场地条件制约不能在上方设置竖井，因此将竖井设置于区间南侧，共设三处横通道；F 及F′断面（双侧壁导坑法）为渡线段单洞双线断面，采用双侧壁导坑法开挖，其余射流风机段及渡线加宽段均采用CRD 法开挖。左线单洞单线暗挖隧道开挖至标准段结束位置处，断面做挑高处理，台阶法开挖，施作中隔板，做L1 号临时横通道使用，给L2 及L3号横通道进行施工提供条件，以备渡线大断面进行开挖，见图2、图3 及图4。

2 施工方法

在施工过程中，需按照下面的工步进行：先从左线区间隧道开始，等开挖进尺有10m 之后开始右线隧道的开挖，待右线标准段施工完成后，进行临时封面，开始进行右线二衬施工，剩余区间隧道全部由左线施工。渡线段施工步序如下：

图1 渡线段平面

图2 L1 横通道剖面

图3 L2 横通道剖面

（1）左线单洞单线暗挖隧道开挖至标准断面结束位置处，施工L1 号横通道，经过两次挑高段施工至横通道结束处做临时封端处理。

（2）深孔注浆加固L1 号横通道旁小间距土体，自L1 号横通道内开马头门，台阶法开挖施工L2 号临时横通道。

（3）从L2 号横通道内向南侧开设马头门，进洞施工右线渡线段CRD 工法断面；自L1 号横通道开马头门进洞施工L3 号横通道。

图4 L3 横通道剖面

图5 深孔注浆纵断面布置

（4）L2 号横通道南侧断面施工距离不小于20m 且变形稳定后，开马头门进洞施工北侧双侧壁导坑法断面；自L3 号横通道向北侧开马头门进洞施工右线标准暗挖断面。

（5）右线自L2 号横通道开挖一直开挖至L3 号横通道贯通后，加固右线区间小间距土体。在L1 及L3 号横通道内架设F'大断面的初支结构，同时架设右线L3 号横通道内部A3 型断面初支结构。

（6）F′初支结构施工完成后，对L3 横通道内F′型断面初支结构与A3 型断面初支结构间用C20 混凝土进行回填，同时回填L1 号横通道内F′初支断面背后剩余部分，回填完成后方可破除L1 及L3 号横通道马头门进洞施工左线渡线双侧壁导坑法大断面。

（7）L3 号横通道北侧大断面施工20m 且变形稳定后，自右线大断面进洞开挖中间单渡线段，并施作初支及二衬结构。

3 主要施工技术

大断面转小断面相对较容易，采用常规的方法：等到大断面时实施封端，先挂网φ6@150×150mm，然后封闭掌子面，混凝土为C20，厚度为50mm，为加固土体，需使用小导管进行注浆，导管的规格为3.0m 长φ25×2.75，一般以750×750（梅花形布置）的间距布设小导管，最后施做端墙范围初期支护。端墙初支除封堵墙面积较大的地方采用格栅封端外，其余均采用双层钢筋网进行封端。初支端墙施工，在大断面初支施工完成后，可根据现场实际情况对未进洞开挖部分进行临时封端，采用φ22@200×200mm 双层钢筋网的形式。

层条件可添加磷酸等外加剂以控制注浆扩散范围。需要在现场对注浆浆液配比及注浆压力进行试验，要将压力控制在0.9MPa 左右，在完成加固工作之后，需确保地基整体性能良好，具有较高的自立性，渗透系数需控制在1×10-6cm/s，以下，将无侧限抗压强度控制在0.8MPa 以上，深孔注浆在掌子面布孔，间距0.8～1.0m，实际布孔数量、注浆管角度、长度以现场计。深孔注浆范围：拱部120°范围，初支轮廓线内0.5m 至轮廓线外1.5m，总厚度2m 范围。布孔图见图5。

4 主要技术措施

（1）施工过程中通过短进尺，强支护的工艺，封闭使用喷射混凝土的方式，尽快完成初期支护的封闭。

（2）采用短进尺，强支护，开挖掌子面用喷射混凝土封闭，尽快封闭初期支护。

（3）初支背后注浆需要在初支施工过程中完成，对注浆压力和注浆量进行严格控制，这样才能确保拥有良好的注浆效果。

（4）根据开挖过程中监测结果，必要时对未开挖部分采用深孔注浆超前加固结构周边土体；

（5）施工期间应加强对暗挖结构及周边环境的监测，编制专项监测方案并严格执行，发现变形超限及时通知各方进行处理，做到信息化施工。

5 结语

增加施工难度，一旦施工控制不好，会出现质量与安全问题，所以需要在过渡施工阶段，做好工法及加固处理。区间断面转换施工技术在该工程得到应用，安全地解决了由标准段施工渡线段的问题，为后续类似工程提供参考价值及施工经验。