第一篇：地鐵隧道首試?yán)鋬龇ㄊ┕?抽地下水節(jié)水80萬立方米

地鐵隧道首試?yán)鋬龇ㄊ┕?抽地下水節(jié)水80萬立方米

在地鐵6號線二期工地，一位工人正在用冷凍法施工。

本報(bào)記者 涂露芳

初夏時節(jié)，地鐵6號線二期玉帶河大街站至?xí)怪行恼镜牡叵滤矶春畾庖u人，穿著厚夾克干活的工人們正忙著給剛成型的車軌雙向隧道間的應(yīng)急聯(lián)絡(luò)通道澆筑混凝土。深入洞壁的管線附近，厚厚的冰坨白得耀眼。這是北京地鐵首次嘗試?yán)鋬鍪┕ぃ瑢柡叵滤纳皩觾龅脠?jiān)如磐石，既確保暗挖隧洞的安全，又免去傳統(tǒng)降水施工對地下水的浪費(fèi)。

記者從市軌道交通建設(shè)管理公司獲悉，6號線二期共設(shè)8個應(yīng)急聯(lián)絡(luò)通道，有一半采用了冷凍施工法，到明天將全部完工，為線路鋪軌騰出了作業(yè)空間。

凍砂成巖撐起暗挖隧洞

地鐵雙向隧道每隔600米左右，就需要一個暗挖小通道實(shí)現(xiàn)“握手”，以方便乘客應(yīng)急疏散和避險。這些長不過數(shù)米的小通道看似不起眼卻暗藏施工大風(fēng)險，尤其在6號線二期地下水豐富的細(xì)中砂地層，一旦聯(lián)絡(luò)通道涌水坍塌，將破壞已貫通的行車隧道結(jié)構(gòu)并危及年底全線開通運(yùn)營的目標(biāo)。

玉帶河站以東的1號聯(lián)絡(luò)通道，更是6號線二期的重要風(fēng)險源。這條暗挖隧洞，長約7米，寬不過2.5米，卻地處北運(yùn)河和京哈鐵路夾角處的敏感地帶。

“雖然是在20多米的地下開挖，但距離北運(yùn)河40米，距離京哈鐵路只有24米，地下水源源不斷，傳統(tǒng)降水施工不僅效果很難保證，還容易造成地面沉降影響京哈鐵路的運(yùn)營安全。”中鐵六局6號線二期14標(biāo)項(xiàng)目書記張曉磊告訴記者，經(jīng)過周密論證，項(xiàng)目部為確保安全決定嘗試?yán)鋬鍪┕さ男路椒ā?/p>

正在裝修的玉帶河站，老遠(yuǎn)就聽見嗡嗡的機(jī)器轟鳴聲，管道密布的大型冷凍機(jī)24小時運(yùn)轉(zhuǎn)，將-28℃至-30℃的鹽水輸送到地下隧洞。記者注意到，粗大的輸送管道被包裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)減少冷量損耗，抵達(dá)聯(lián)絡(luò)通道施工現(xiàn)場時，干線管道再分出十幾組小管道與洞壁內(nèi)暗藏的細(xì)鋼管銜接。

這條聯(lián)絡(luò)通道開挖土體的周圍，三個多月前就密密麻麻埋了一圈細(xì)鋼管，低溫鹽水在雙層鋼管內(nèi)循環(huán)流動，將砂層中的熱量帶走，地下水和流沙慢慢凍結(jié)得跟巖石一樣堅(jiān)硬。“含水砂層從冷凍管周圍開始結(jié)冰，一天只能推進(jìn)三四毫米。”項(xiàng)目部總工程師劉俊洋透露，88天后，2米厚的凍土墻成為暗挖作業(yè)的堅(jiān)固支撐，工人們這才開始了聯(lián)絡(luò)通道的開掘。

凍得堅(jiān)硬無比的冰砂層看起來有些晶瑩剔透，卻給暗挖施工帶來了新麻煩。燈光照射中，工人們必須手持風(fēng)鎬才能奮力鑿開“巖壁”，推進(jìn)速度僅為常規(guī)暗挖隧洞的四分之一。

不過，低溫作業(yè)環(huán)境并不影響隧洞混凝土支護(hù)層的凝固效果。雖然凍土墻平均溫度-10℃，但工人土方開挖區(qū)域的溫度約為-2℃，噴射混凝土前會先鋪一層隔溫材料，確保洞壁結(jié)構(gòu)施工在5℃的安全溫度環(huán)境中進(jìn)行。

保護(hù)地下水資源

冷凍法確保暗挖隧洞施工安全的同時，保護(hù)地下水資源的環(huán)保效益也非常突出。據(jù)粗略估算，6號線二期4條聯(lián)絡(luò)通道的暗挖施工，共節(jié)省了約80萬立方米的地下水。

“一條聯(lián)絡(luò)通道需要從地面打至少30口降水井，每口井一小時排水3.2立方米，24小時不間斷的降水要持續(xù)3個月，浪費(fèi)的地下水就達(dá)到20萬立方米左右。”劉俊洋分析，如果地鐵降水施工開始征收水資源費(fèi)，更多工地會嘗試?yán)鋬鍪┕ぁ?/p>

地鐵施工最怕水，因此傳統(tǒng)降水施工被廣泛使用。除隧道盾構(gòu)施工不用降水管片拼裝隧洞直接成型外，明挖基坑和暗挖施工普遍需要先降水再動土，將施工區(qū)域內(nèi)的地下水基本排干以降低作業(yè)面坍塌風(fēng)險。

市軌道交通建設(shè)管理公司四中心副總張成滿表示，6號線嘗試?yán)鋬龇ㄊ┕ぃ艽蟪潭壬鲜窍Ｍ剿鳒p少地下水浪費(fèi)的施工方法。不過，受制于成本太高，冷凍施工只能局部應(yīng)用，地下車站的開掘作業(yè)面太大，還是主要借助傳統(tǒng)降水方法。

記者了解到，中鐵六局負(fù)責(zé)施工的兩條聯(lián)絡(luò)通道，每天為冷凍支付的電費(fèi)就高達(dá)1.5萬元，加上其他設(shè)備和物資成本，兩條總長16米的暗挖隧洞，冷凍施工成本高達(dá)1200萬元，比常規(guī)降水施工工法高出七成多。但如果考慮打降水井的征地拆遷費(fèi)用，綜合成本差距會小得多。

新聞鏈接

4條新線動車調(diào)試陸續(xù)啟動

今年年底，北京將新開4條地鐵新線，總里程約62公里。市軌道交通建設(shè)管理公司計(jì)劃調(diào)度部部長王毅宏透露，6號線二期、7號線、14號線東段、15號線西段將陸續(xù)啟動動車調(diào)試，確保年底順利開通。

7號線自北京西站至焦化廠站，長約23.7公里，全為地下線，共設(shè)車站21座，已實(shí)現(xiàn)全線隧洞貫通，7月底之前全線動車調(diào)試；6號線二期從一期工程終點(diǎn)草房站延伸至東小營站，全長12.4公里，9月1日起全線動車調(diào)試；14號線東段自金臺路站至馬泉營車輛段，全長約15.8公里，共設(shè)車站12 座，已有8座封頂，預(yù)計(jì)6月15日全線隧洞貫通，9月15日全線動車調(diào)試。

由北京快軌公司負(fù)責(zé)施工管理的15號線西段，自望京西站至清華東站，全長約10.3公里，共設(shè)車站8座，目前車站全部封頂，預(yù)計(jì)6月底軌道貫通，9月1日全線動車調(diào)試。

除這四條即將通車的線路外，北京地鐵在建線路還有145.7公里，包括14號線中段、昌平線二期、西郊線、燕房線、6號線西延、8號線三期、S1線、16號線，但明年能開通運(yùn)營的線路較少。

第二篇：地鐵礦山法隧道施工過程中的接口處理

地鐵礦山法隧道施工過程中的接口處理

目前，在已投入使用的地鐵礦山法隧道中．除地 鐵正線隧道斷面外，其服務(wù)隧道斷面的尺寸由使用 功能決定。它們大小各異，如施工橫通道的截面尺 寸就受到排風(fēng)、限界及拱頂土層狀況的影響。由于 施工順序的不同，就會在豎井、正線隧道、橫通道和 聯(lián)絡(luò)通道之間形成各種不同的接口形式，以及產(chǎn)生 不同的接口結(jié)構(gòu)處理方法。礦山法隧道接口一般分為：由施工豎井破洞，施 工橫通道的接口；由橫通道破洞，施工正線隧道的接 口及由正線隧道破洞，施工聯(lián)絡(luò)通道的接口。三種 接口形式中前兩種在地鐵施工過程中較為常見，第 三種情況比較少見，經(jīng)常出現(xiàn)在礦山法暗挖車站內(nèi)。

1.從施工豎井破洞，施工橫通道的接口

礦山法隧道施工時，一般先要做一個豎井，再在豎井內(nèi)破墻，施工一條垂直于正線隧道的施工橫通道。施工豎井一般采用鉆孔樁（或人工挖孔樁）加拉錨或內(nèi)支撐的形式進(jìn)行基坑支護(hù)（少數(shù)豎井所處 地層地質(zhì)情況較好，基坑圍護(hù)可采用噴錨鋼架支護(hù)＋淺部軟弱土層攪拌樁加固止水帷幕或采用吊腳樁 的圍護(hù)形式）。對于在巖層中的拉錨，在需要破洞門的范圍內(nèi)不施作預(yù)應(yīng)力錨桿（索），而為方便日后施工橫通道時的截樁、破洞，破洞門范圍內(nèi)幾根圍護(hù)樁的樁內(nèi)鋼筋只需在洞門的上方布置，沒有鋼筋的下部樁體全部填充素？昆凝土。當(dāng)巖層為泥質(zhì)粉砂巖時，不適宜采用吊腳樁。

根據(jù)廣州地鐵的作法，施工豎井在完成施工階段的 任務(wù)后，通常需要

施作豎井二襯，作為風(fēng)井來使用。如果沒有通風(fēng)要求，橫通道的凈高度無需加高，它和豎井也不用做二襯，隧道施工完畢后進(jìn)行回填即可。

施工時，豎井基坑向下開挖至洞門內(nèi)一定深度時（一般至橫通道能拼出上半環(huán)拱頂鋼架的高程），就開始破墻施工橫通道的上臺階。如果橫通道高度較大，或巖層本身自穩(wěn)性不強(qiáng)，需要在拼出初支鋼架后施工橫聯(lián)或在拱腳部位墊設(shè)槽鋼及施工鎖腳錨桿，避免鋼架變形過大。兩種方式的選取 主要根據(jù)巖層的具體情況，因?yàn)樵冖簟ⅲ帧ⅱ黾墖鷰r中錨桿能起的作用是有限的。在地層較差的地區(qū)也有將豎井內(nèi)部結(jié)構(gòu)全部施工完畢后，再搭建平臺施工上臺階的作法。

破洞后，橫通道在進(jìn)口3m范圍內(nèi)的初支鋼架間距較密，一般是每0.5m一榀，并在洞口處（圍護(hù)樁樁徑范圍內(nèi)）施作幾榀并排鋼架。該處鋼架內(nèi)、外側(cè)縱 向聯(lián)系筋（０２２）的環(huán)向間距為0.5m，具體接口處理形式見圖３。為保證破洞門后的施工安全，初支鋼架的縱向聯(lián)系筋必須與圍護(hù)樁的豎向鋼筋進(jìn)行焊接。此時，縱向聯(lián)系筋一般放在鋼筋的內(nèi)側(cè)），兩者的選擇主要取決于橫通道拱頂處巖層的情況。工字鋼鋼架先期強(qiáng)度比格柵鋼架高，格柵鋼架只有在施工的噴射｝昆凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后其整體強(qiáng)度才能體現(xiàn)出來。但是工字鋼鋼架在噴射？昆凝土?xí)r不易密實(shí)，它的加工相對比較麻煩，冷彎時容易造成工字鋼強(qiáng)度的降低。因此，當(dāng)橫通道高度較大、且拱頂為Ｖ、Ⅵ級圍巖時建議采用工字鋼鋼架。

橫通道施工，待上臺階施工完一段距離并噴射混凝土后再開挖橫通道下部圍巖。開挖時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場巖層的實(shí)際情況，采取有針對性的方式進(jìn)行施工。

避免下臺階一次性掘進(jìn)縱向長度過大，應(yīng)使初支鋼架盡快封閉成環(huán)。只有在巖層自穩(wěn)性較好，且裂隙水較少時才可以適當(dāng)增加下臺階掘進(jìn)的縱向長度.2.從橫通道破洞，施工正線隧道的接口由橫通道施工正線隧道時，會出現(xiàn)下列兩種情況：一是橫通道的頂標(biāo)高低于正線隧道的頂標(biāo)高；二是橫通道的頂標(biāo)高高于正線隧道的頂標(biāo)高。一般來說，橫通道與正線隧道的截面形式是不同的，橫通道的截面大多為直墻拱形式，正線隧道的截面基本為馬蹄形。當(dāng)它們相交時只要橫通道拱頂標(biāo)高高于正線隧道拱頂標(biāo)高一定距離，那么相交所產(chǎn)生的交線就位于同一豎平面內(nèi)。這類接口在施工時，由于正線隧道范圍內(nèi)的橫通道初支在沒有全部拼裝成環(huán)的情況下，要向外拆除鋼架，施工正線隧道初支，因此施工風(fēng)險相對要大。若橫通道內(nèi)的圍巖按臺階法分上下兩次開挖后才能將鋼架完全拼接成環(huán)，則在開挖了上半部分圍巖后，應(yīng)立即拼接上半環(huán)初支鋼架并綁扎上半環(huán)正線洞口環(huán)框梁的鋼筋，待此部分初襯及環(huán)框梁施工完畢后，拆除鋼架（須拆除的局部鋼架可以不噴射混凝土，日后也不施作其下半部分鋼架，但對橫通道下臺階開挖后暴露出的巖面須作噴｝昆凝土封閉），開挖正線隧道上部圍巖并安裝上半環(huán)鋼架。應(yīng)注意 在該類接口處正線隧道的初支鋼架也需要加密布置。待正線隧道上半環(huán)圍巖開挖了一定縱向長度 后，再開挖橫通道內(nèi)下半部分圍巖，此時上半環(huán)初支及正線環(huán)框梁已經(jīng)全部施工完畢。因?yàn)殚_挖下部圍 巖后，已經(jīng)噴｝昆凝土完成的上半環(huán)環(huán)框梁及其上部初支會局部失去下部圍巖的支承作用，所以需要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況確定縱向一次性掘進(jìn)長度，確保橫通道初支變形在控制范圍以

內(nèi)（在施工過程中，已完成的上半環(huán)環(huán)框梁及其上部的初支有一段時間是局部懸空的，此時橫通道初支主要靠背后的系統(tǒng)錨桿、巖石的摩擦力及初支殼體的縱向空間受力來保持穩(wěn)定）。下部巖層掘進(jìn)一定深度后，立即綁扎正線下半環(huán)環(huán)框梁的鋼筋及拼裝橫通道下半環(huán)初支鋼架，使其盡快封閉成環(huán)。上、下半環(huán)環(huán)框梁的受力主鋼筋可以用接駁器進(jìn)行連接。

當(dāng)橫通道的高度小于正線隧道的時候（因?yàn)橛行┦┕へQ井只在施工時作出土用，此時橫通道只須滿足施工要求即可，所以截面尺寸較小，日后也不施作二襯），需要在正線隧道附近挑高橫通道截面高度（見圖４），從而由大隧道施工小隧道。破洞門時按上述第二種情況的方法進(jìn)行施工，但挑高橫通道截面時會直接遇到地質(zhì)較差的拱頂圍巖。此時，施工中需要對初支拱頂?shù)淖冃芜M(jìn)行仔細(xì)的觀測，若初支變形超過了一定界限，需要加１～２道橫撐來穩(wěn)定變形，在初支全部完工后須及時施工二襯。在實(shí)際的工程中，也有因?yàn)楣绊攷r層強(qiáng)度很高，而不挑高橫通道斷面直接破洞的做法。這時，接口位置被打斷的鋼架只能靠洞口密集型加長錨桿的懸吊支承來自 穩(wěn)。該法適用的情況較少，故不推薦使用。

在有些設(shè)計(jì)中，正線隧道洞門環(huán)框梁的放置位置受力明確，環(huán)框梁基本沒有偏心受力。但在實(shí)際施工過程中該方式較難實(shí)施，尤其是在橫通道初支使用工字鋼鋼架時，環(huán)框梁的受力主鋼筋在鋼架內(nèi)很難布置安放成環(huán)，需要對工字鋼進(jìn)行一部分切割，且大多數(shù)施工單位在施工該環(huán)框梁時采用噴射混凝土的辦法，而不是模筑。一般來說，橫通道底面比正線隧道底面略高，這主要是因?yàn)橥ǖ赖?/p>

板面高程受正線隧道軌面高程的制約，在實(shí)施時只需要在橫通道初支的拱腳部位進(jìn)行一定量的超挖，使橫通道下部的正線隧道環(huán)框梁得以施工。最終需要將橫通道中正線隧道范圍內(nèi)高于正線隧道底面的圍巖全部挖除，然后再施工兩隧道十字交叉處的一塊筒形曲面底板（初支及二襯），但是這個過程要等到相鄰的橫通道二襯及左右兩側(cè)正線隧道二襯施工完以后才能實(shí)施。

3.從正線隧道破洞，施工聯(lián)絡(luò)通道的接口

這種情況比較少見，一般發(fā)生在暗挖的地鐵車站中，由各人口進(jìn)站的乘客選擇乘坐上、下行的列車 及下車的乘客選擇不同的出口，所以必須設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道以滿足客流疏散。

在這種類型的接口形式中，由于正線隧道截面為馬蹄形，導(dǎo)致與聯(lián)絡(luò)通道（一般聯(lián)絡(luò)通道為直墻式截面，其尺寸小于正線隧道截面）接口的交線為一條空間三維曲線，按此曲線施工環(huán)框梁難度較大。施工中一般是由一條正線隧道破洞后施工聯(lián)絡(luò)通道，再由聯(lián)絡(luò)通道施工另一條正線隧道，所以這種接口又分兩種形式：一種是由正線隧道施工橫通道的接口。

在由正線隧道破洞施工聯(lián)絡(luò)通道的接口中，采取何種施工方式主要取決于巖層的好壞。如果開挖面巖層自穩(wěn)能力較強(qiáng)（圍巖級別≤Ⅲ級），可以在正線隧道初襯施工完畢后直接破洞施工聯(lián)絡(luò)通道。此時，在洞口不施作環(huán)框梁僅施作縱、向直過梁，接口處的安全完全靠巖石自穩(wěn)及初支拱頂加密、加長系統(tǒng)錨桿的作用。在強(qiáng)度不高的殘積層、全風(fēng)化層及強(qiáng)風(fēng)化層中，特別是裂隙水發(fā)育比較嚴(yán)重的地

方，則不宜采用上述方法。為保證正線隧道及聯(lián)絡(luò)通道拱頂?shù)陌踩^為普遍的一種方式是先澆筑正線隧道二襯，在接口處的二襯上預(yù)留 一個施孔洞，將來由此破洞施工聯(lián)絡(luò)通道。隧道二襯在此可起到支承接口處松散巖層的作用。采用 該法施工時，需保證正線隧道二襯達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能進(jìn)行破除初支的工作。

在由聯(lián)絡(luò)通道施工正線隧道的接口中，由于正線隧道的截面大于聯(lián)絡(luò)通道截面，施工時也是由小截面施工大截面。這種接口有多種設(shè)計(jì)、施工的方法。

總的施工過程首先要挑高聯(lián)絡(luò)通道橫截面，施工時做到以大吊小。為了將來方便施工，安裝正線隧道的初支鋼架，挑高的臨時聯(lián)絡(luò)通道初支鋼架做成門式，并在兩支腳處打設(shè)鎖腳錨桿，確保門架變形在控制范圍以內(nèi)；其次是架設(shè)正線隧道的上部初支鋼架（此時初支鋼架的自重均懸吊在門式初支鋼架上），將來，在下部初支鋼架拼裝完成后，再將門式框架破除。因?yàn)樵诮涌谔幷€隧道的上部初支無法成環(huán)受力，所以在開挖正線隧道上半環(huán)圍巖時臨時做一個門式支架，對不能成環(huán)的上部初支起到支承作用。待上半環(huán)正線隧道初支安裝完畢，然后噴射混凝土；對先前安裝門式鋼架超挖的部分也用混凝土填實(shí)。等上半環(huán)初支達(dá)到強(qiáng)度后，再進(jìn)行下部圍巖的開挖。下部開挖不宜一次性開挖較多圍巖，應(yīng)少量多次的開挖，開挖后立即安裝下部初支。需要注意的是，門式框架柱腳下部的圍巖需等到門式框架中正線隧道下部的初支鋼架拼接完畢后才能鑿除，開挖下部圍巖時，要保留門式框架基座下的圍巖。開挖后上部初支變形較大，還需要增加臨時施工措施對初支進(jìn)行支撐，鋼架全部拼接完畢及噴混凝土后立即澆注接口處的二

襯。

4.結(jié)語

以上列舉了地鐵建設(shè)中礦山法隧道多種接口的不同處理方式。由于礦山法隧道大多是人工開挖各類接口也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)形式，因此在處理各種接口時，最重要的是根據(jù)接口處實(shí)際的地層情況，選擇最適合的開挖方式進(jìn)行破洞開挖。