城市轻轨地下车站大断面隧道施工工法研究

城市轻轨地下车站大断面隧道施工工法研究

任宏升

任宏升

江苏凯伦建材股份有限公司

摘要：在现今城市建设中，城市轻轨成为了非常重要的一项工程，且将涉及到隧道以及地下车站等方面。在本文中，将以某实例的方式对城市轻轨地下车站大断面隧道施工工法进行一定的研究。

关键词：城市轻轨；地下车站；大断面；隧道施工

1引言

在现今城市建设中，轻轨已经逐渐成为了很多城市不可缺少的一部分。我国南部某车站，为该城市轨道3号线同6号线的换乘站，两个线路在该站点处于十字交叉的特点，且3号线在上、6号线在下，两条轨道设计高差8.9m。在上述因素的影响下，该车站设计为两个互相具有独立特征的主体结构，站台方面，其为侧式站台，单拱双层结构，且工程为断面形式。

2隧道施工技术

2.1隧道开挖支护

该车站围岩方面，其所具有的围岩条件较好，具有着大断面隧道开挖所需的基本条件，但由于其周边环境较为复杂，存在着较多的浅埋以及断面情况，如何能够对围岩进行良好的稳定，对施工过程中环境产生的不利影响进行降低，是我们实际对具体开挖方式进行选择的重点因素。在充分联系该车站隧道结构特点的基础上，并对该地区类似施工经验以及挖掘完成后应力分布相关情况的分析，最终决定该工程以双侧壁导坑方式进行施工，并在导坑完成开挖工作之后施作仰拱及矮边墙，在对中上台阶以及核心土上台阶进行接触之后全断面模板台车施工边墙及拱顶二衬砼，最后对核心土中下台阶进行解除，施作仰拱。初期支护方面，选择格栅拱架以及喷锚的方式进行支护，并选择I20型钢支撑加网作为临时中隔墙。

2.2减震爆破技术

对于该车站隧道来说，其处于该城市较为繁华的商业区，周边不仅具有数量较多的高层建筑，且隧道在埋深方面也具有着较浅的特征。在对现场施工条件进行充分联系的情况下，以控制爆破同光面爆破作业相结合的方式进行施工。隧道爆破方面，即在对进尺以及开挖断面质量进行保证的同时最大程度对爆破震动情况进行降低，以此在对地表建筑安全性进行保证的同时减少对附近民众的干扰。具体方式为：第一，对车站断面隧道导洞台阶进行开挖时，由于隧道拱顶位置围岩覆盖情况较浅，在实际作业活动中无临空面，当爆破时，如果产生的围岩松动圈越大，那么整个围岩在整体性方面的表现也就越差。同时，周边建筑对实际爆破震速也具有着较高的要求。在此情况下，为了对施工对附近的影响进行降低，则以控制爆破的方式对导洞上台阶进行开挖处理，即在实际上台阶开挖时，在其拱部位置通过一定数量减震孔的布设起到减震效果；第二，在断面下台阶进行开挖时，以周边眼增设减震孔以及光面爆破两者结合的方式进行施工处理；第三，断面车站隧道台阶开挖循环进尺需要控制在0.9m左右，并做好初期支护过程的紧跟。

2.2.1爆破控制技术

在该技术应用中，主要具有以下方面内容的控制：第一，减震孔设计。根据工程实际，我们将减震孔设置为Φ100mm，按照拱部周边区域进行布设，一共对2环进行了布设，以梅花形进行布置。减震措施方面，由于该车站附近具有较多的高层建筑，这就对爆破具有着较高的要求，要求爆破对围岩松动圈产生的影响能够控制在2m以内。为了对爆破过程中工程以及围岩的稳定性作出保证，对以下减震措施进行了应用：首先，在导洞拱部周边位置对减震孔进行了布设，在对减震隔离带进行形成的同时对爆破临空面进行了形成。根据控制爆破设计，通过减震带的设置，在爆破临空面之后能够对爆破震动而产生的能量进行大大的减弱。其次，以弱爆破、短进尺的方式开展工作。在靠近建筑进行爆破时间，要将循环进尺控制在0.9m左右，在必要情况下，需要做好爆破规模的控制，对单眼装药量进行合理的减少，也可以分多次对其进行爆破，做好1m光爆层的预留。最后，在洞内以及地面位置，需要在爆破中做好振动监测工作，并做好爆破参数的调整，以此对施工以及环境要求进行满足

2.2.2光面爆破技术

对于该技术来说，其主要适合应用在具有较大断面的车道隧道侧壁导洞下台阶。减震措施方面，在导洞上台阶的拱部位置对断面进行开挖，并在周边眼位置对两排直径为100cm的减震空眼进行设置，间距为35cm，以此作为光爆导向眼以及减震眼。在实际开挖工作开展中，需要在其两侧位置对1m的光爆层做好预留，以此对爆源同周围地面建筑基础底部的距离进行增加，同时，要降低因爆破震动对临时支撑以及核心土所产生的破坏，以此保证上部支撑基础在爆破过程中能够具有更为稳定的特征。

2.3衬砌施工技术

在该隧道施工中，由于隧道具有较大的断面，在单位长度中对于混凝土用量具有较大的需求，对此，我们以分布衬砌法进行施工：第一，车站施工中，以双侧壁方式进行开挖，在完成导坑的开挖之后，对侧壁导坑进行铺底，并做好防水板的铺设。在对厚5cm的细石混凝土保护层进行设置的同时绑扎底板钢筋及边墙插筋，浇筑底板、矮边墙砼及仰拱回填砼；第二，在对核心土进行解除时，要做好中下台阶核心土的预留，并在大断面台车拼装工作中通过对核心土的应用实现水平以及竖向的限位。

3监控量测

在新奥法施工中，信息反馈以及监控量测是重要的施工要素，能够在对围岩稳定情况、动态过程以及支护可靠程度进行了解的基础上对实际支护参数进行及时的调整，以此对二次衬砌的时间进行确定。对此，在本工程中通过完全监控量测方式的应用对工程安全进行保证，在对相关信息进行及时提供的同时对具体施工进行反映：第一，变形量测。在该车站中，Z6K0+255位置是拱顶沉淀最大位置，根据检测结果，发现其最大水平收敛为20.31cm，没有超出警戒值；第二，地表沉降监测。在该项内容中，监测方在车站的拱顶上方对4排观测点进行了设置，根据监测结果，每次沉降都处于允许范围内，没有超出预警值；第三，爆破振动检测。通过对施工爆破监测结果的累计，发现其振速在1.5cm/s以内，符合设计规程要求。

4结束语

在上文中，我们对以某实例的方式对城市轻轨地下车站大断面隧道施工工法进行了一定的研究，具有较好的实践应用意义。

参考文献：

[1]周捷，漆泰岳，旷文涛，李斌.大断面隧道地层超前预加固及开挖支护过程稳定性的数值模拟[J].隧道建设.2009（02）：185-188.

[2]黄广锴.“PBA”工法在北京地铁10号线区间超大断面隧道施工中的应用[J].铁道标准设计.2008（12）：142-145.