雜環(huán)境下的施工地鐵風道初支技術
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【摘要】為提高在復雜環(huán)境下地鐵風道初支施工水平，本文以王府井北站2號風道為例對該技術進行研究，分析了存在風險的工程部分，進而提出詳細的技術措施，例如增加施工橫通道，降低施工風險，加快工期。
1工程概況
王府井北站2號風道（下稱為風道）位于設置于東安門大街與王府井大街交叉路口的西側、沿東安門大街由東向西布設于淘匯新天國際商場南側，風道初支結構小斷面處分為上下兩層，斷面形式為拱頂直墻、初支結構凈寬5.6m，初支結構凈高5.513m，拱頂超前支護采用深孔注漿，開馬頭門處增設一榀超前小導管。風道初支結構大斷面由降水導洞下方的平頂直墻斷面、拱頂直墻標準斷面組成，各斷面豎向分為4層部分，采用暗挖法施工，風道初支結構由3號橫通道側壁及豎井側壁開洞門施做，其中部分斷面需結合2號施工橫通道及施工豎井共同設置。平頂直墻斷面初支結構凈寬13.5m，初支結構凈高12.47m；拱頂直墻標準斷面初支結構凈寬13.5m，初支結構凈高15.806m，，拱頂超前支護采用深孔注漿，開馬頭門處增設一榀超前小導管。風道初支結構覆土約12.17～15.24m，底板埋深約27.97m。
2風險工程
王府井大街作為北京的“金街”，周邊有大量的商業(yè)大廈、沿街商鋪，同時地下存在多種市政管線。由于建設年限的不同、建筑物結構形式的不同，抵御變形的能力各有差異，再加上周邊大樓商業(yè)價值巨大，這對地鐵工程施工都提出了嚴苛的考驗，設計、施工時猶如太歲頭上動土，必須予以充分考慮，保證安全。風道北側緊鄰淘匯新天國際商城，南側緊鄰懋隆黃金商鋪，結構拱頂管線錯綜復雜。淘匯新天國際商城結構包括地上9層，地下4層。結構為鋼筋混凝土框架剪力墻結構，建筑基礎為筏板基礎，埋深17.9m，商城與風道主體水平凈距13.20m；懋隆黃金商鋪為地上兩層，無地下室的古建筑，商鋪與風道主體水平凈距為14.1m；風道施工時需下穿750×1000雨水溝、順行東側垂直下穿900×2000人防空洞、順行下穿D700污水管、下穿D300污水管、下穿D200上水管、垂直下穿2×D200熱力管，管線錯綜復雜，部分管線存在滲漏，給施工造成極大的阻礙。
3現(xiàn)場施工關鍵的技術措施
3.1風道施工時，使用既有降水井對含水層進行疏干
風道初支結構存在兩個含水層、分別是層間水和潛水～承壓水、層間水位于結構中部、含水層薄、水量小，開挖過程中如遇到該水層、需疏干處理；潛水～承壓水層位于結構下部，本層水需降低水位，根據(jù)詳勘資料和現(xiàn)場施工條件，對風道采取洞內降水斜井方式降水，由于風道南側緊鄰王府井北站施工豎井及橫通道，在施工時可以借用車站豎井及橫通道的洞內斜井，對位于風道中上部的層間水，利用洞內第一層的降水斜井，聯(lián)通上下含水層，將層間水引入下層含水層進行消納，第一層降水斜井目的是為降低層間水、全部降水斜井為引滲井，不下泵抽排地下水，對位于風道下部的潛水～承壓水，利用洞內第二層的降水斜井進行抽排至結構底板以下0.5m，洞內降水斜井施工時采用洞內改裝潛孔錘鉆進工藝施工，風道初支施工前應超前開始抽水，提前抽水時間不應少于14d[1-2]。
3.2增加橫通道進行開挖
正常開挖風道必須等到車站站廳層施工完成后在通過風道預留洞口進行破除開挖，而通過施工橫通道，可以在車站施工過程中同時施工風道，而施工橫通道也屬于風道的一部分，不增加過多的工程量。車站與風道同時施工也達到了節(jié)省工期的目的。施工橫通道將風道分割為東西兩個部分，由于東側部分施工程量較小，可以先進行東側部分的初支施工。這樣，我們在進行西側部分初支施工期間就可以進行東側部分二襯施工，并且風道東側部分與車站相接，車站站廳層可以作為風道二襯鋼筋的加工區(qū)，既節(jié)省場地也節(jié)省倒運時間，也能大大縮短工期。3.3暗挖施工存在的風險及相應的控制要點在暗挖的施工過程中，存在諸多的施工風險，為了保證施工的安全和質量，需對可能發(fā)生的情況進行分析，提前制定好應對措施。
3.3.1馬頭門開挖風險從橫通道開始施工風道初支結構時，需在橫通道側墻進行馬頭門破除，馬頭門破除改變了橫通道結構的受力狀態(tài)，如施工不當極易造成橫通道結構的變形，增大地表的沉降，嚴重時甚至引起結構破壞，造成不可估量的損失[3-5]。在破除前首先對馬頭門拱頂以上1.5m范圍、以下0.5m范圍內的土體進行深孔注漿，提高拱效應。在架設完成橫通道內馬頭門處加強型鋼后方可破除，破除后，應立刻施作洞口支撐格柵，密排4榀加強馬頭門處的支撐能力。
3.3.2預防塌方事故風險（1）應制定工程測試數(shù)量、位置及相關程序的明確方案；建立隧道監(jiān)控測量與超前地質預報聯(lián)合分析；設定不良后果的應急補救措施；施工方應設置內部監(jiān)督系統(tǒng)，并對實測措施進行分析；設計變更要經(jīng)過設計充分勘察和驗算后方能批準。（2）按照設計文件中針對初支結構擬定的土體加固措施進行施工，對加固后土體進行檢測確保滿足設計文件要求后方可開挖，根據(jù)開挖所見拱頂加固情況進行超前小導管局部補注漿。（3）每一環(huán)施工前首先進行超前地質探測，排查地層中空洞及水囊等不利于施工的情況，在施工時可采取洞內超前小導管注漿、洞內打設大管棚等方法加固土體。（4）施工時嚴格遵循暗挖十八字方針“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”施工。（5）加強施工質量控制，確保初支鋼架的加工平整度以及現(xiàn)場拼裝質量，對鋼架節(jié)點應螺栓連接并采用幫焊，確保節(jié)點可靠連接。（6）若遇塌方事故，立即封閉掌子面，預留150mm灌噴管及小導管，灌噴完成后立即進行注漿加固，妥善處理后方可進行后續(xù)施工。
3.4保證地下管線及四周商業(yè)建筑物的土體穩(wěn)定
（1）嚴格按照設計文件所示風道施工步序，控制風道各導洞施工開挖的步距，各導洞采用上下臺階法施工，上下臺階錯開3～5m；開挖留核心土，臺階根據(jù)土層穩(wěn)定情況采用1:（0.7～1）放坡，預留核心土長度應大于2m，，并根據(jù)施工實際情況調整。上下臺階交界處打設鎖腳錨管并注漿加固，施工時嚴格控制開挖斷面的尺寸，不得存在欠挖的情況，超挖符合允許超挖值。中線、高程必須符合設計的要求。土方開挖后立即進行初期支護。隧道允許超挖值具體如表1所示。（2）在風道施工過程中，加強對開挖工作面的地層觀察和記錄，判斷其穩(wěn)定性，根據(jù)超前探測預報開挖面前方地質情況，指導施工，必要時封閉掌子面。（3）在施工通道開挖至端頭后，及時施作封端墻支護結構。（4）及時初支背后回填注漿減小地層沉降。（5）為了有效控制地表沉降，施工中應盡量減少對圍巖的多次擾動。（6）風道初支結構封端墻及時進行小導管注漿加固，角度15°，L=2000mm，橫向及豎向間距為1m，梅花形布置[6-8]。
3.5實時監(jiān)控測量繁華的商業(yè)街
工程地處繁華商業(yè)區(qū)，監(jiān)控量測顯得尤為重要。為確保施工期間暗挖支護結構、橫通道周邊建（構）筑物、地下管線、道路和其他設施的安全，施工期間必須加強監(jiān)控量測，及時反饋，做到信息化施工。同時，通過施工監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析掌握圍巖穩(wěn)定性的變化，根據(jù)變化優(yōu)化施工方案，必要時進行設計變更，消除隱患，確保工期和施工安全，并為以后工程做技術儲備。
4結語
綜上所述，王府井北站處于北京最有名的商業(yè)街之一，在這個寸土寸金的地方，對工期和施工質量的要求極高，面對復雜的施工環(huán)境，可以改變傳統(tǒng)的施工方法，在風道施工時增加施工橫通道，既節(jié)約了工期，也提高了施工效率。在施工過程中可以通過嚴密的監(jiān)控測量及施工控制，對四周管線和建筑物造成影響微乎其微，也大大減少了地表沉降。隨著全國地鐵的大力發(fā)展，施工情況越來越復雜，希望本文能為以后的工程提供參考。
參考文獻
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作者：貟寧 單位：中鐵十六局集團地鐵工程有限公司
