摘要：本文根据青岛地铁8号线河套出入线区间工程为例，详细介绍了河套出入线区间“CD”法开挖施工方法，以及超前大管棚的施工工艺，分析“CD”法临时中隔壁施工前跟与后跟优劣性。对以后地铁隧道施工具有一定的借鉴意义。
关键词：“CD”法；中隔壁墙；管棚
1 工程概况
河套停车场出入线区间矿山段范围内的燃气管线只有部分管线具备迁改条件，且燃气管线距离场线隧道较近，环境风险等级为Ⅰ级，对YRSK0+494～YRSK0+913范围内的支护措施进行加强，长419m，斜下穿燃气管道段断面拱顶超前支护增加超前大管棚，设计为超前管棚及超前小导管复合式超前支护；侧穿段设计为双排超前小导管超前支护，同时该里程范围内的Ⅲ2级和Ⅳ1级围岩断面由台阶法调整为“CD法”。
2“CD”法施工工艺
根据设计图纸，在设计里程位置设置1管棚工作室，工作室长度7m（含渐变段），向小里程方向打设超前大管棚，管棚长度30m，管棚施工完成后按设计断面施作出入线隧道初期支护，施工完成11.3m后进行下一循环管棚施工，管棚开孔在初支面轮廓线下40cm，仰角3°，钻孔深度35.4m，将22m长管棚送至孔底，端头钻孔侵限部分为空孔，管棚施工完成后，开挖17m，临时封闭掌子面进行下一循环管棚施工，按此循环直至场线隧道斜下穿燃气管道段初支施工完成，之后施工侧穿段隧道初支。
隧道按浅埋暗挖法采用“CD”法施工。超前支护采用大管棚辅以小导管（侧穿段采用双排超前小导管或76式自进管棚），初期支护采用喷、锚、网、格栅钢架进行支护，加强监控量测，在软弱破碎地层中采用人工配合机械开挖，严格按十八字方针“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”指导作业；隧道施工采用内燃运输车，硬岩采用气腿式凿岩机钻孔，药卷式乳化炸药爆破，非电毫秒雷管起爆，光面控制爆破。
区间Ⅳ1级围岩斜下穿燃气管道段（YRSK0+838～YSRK0+794）采用XB4a支护断面。中隔壁采用工22b工字钢挂网喷射混凝土，纵向连接筋间距1m，单侧布置，喷砼厚度30cm，每处拱脚处设置2φ25，L=3.5m中空锚管做为锁脚锚管。
图1 XB4a支护断面图
该里程段初支施工均采用“CD”法施工，左右半洞采用台阶法施工，两侧掌子面错开15m。
图2 CD法施工顺序示意图
按照图中施工标号，按顺序进行施工，每个版块依次进行超前支护，爆破开挖，土方外运，钢架支护，喷射混凝土等施工工序。
2.1上台阶施工
2.1.1超前支护
管棚洞室拱部150°打设双排超前小导管，小导管参数：φ42，L=3m，t=3.5mm，环纵向间距0.4m×1.0m，仰角10°/30°，注水灰比为1：1的水泥浆，注浆压力控制在0.2～0.5MPa。
通过在隧道拱部超前打入带孔眼的导管，将各种适应不同地层的浆液注入，渗透至地层的有效范围内，以达到改变地层参数，提高地层自承能力的目的，根据本工程地质情况，注浆材料采用普通水泥单液浆。
小导管制作：小导管采用φ42无缝钢管，管长L=3m，一端呈尖头形，沿管壁间距150mm，呈梅花形布设泄浆孔，孔位互成90°，孔径6～8mm。
2.1.2钢架安装
①测量定位：按设计位置现场测量定位。首先测定出隧道中线，确定高程，然后再测定钢架的位置。
②径向位置：钢架平面必须与隧道中线垂直，洞室钢架间距均为0.5m/榀。
③现场准备：运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安设，安设前清除松碴，将钢架置于原状岩土上。
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④钢架安设：在初喷混凝土后进行，分片定位安装。安装时备好风镐，随时剔除个别突出部位，保证钢架就位准确，受力可靠，钢架安装就位后，与纵向连接钢筋及锁脚锚杆点焊固定，纵向连接钢筋采用Φ22钢筋，环向间距为1000mm，布置于背土侧。
⑤格栅钢架安装后，分层复喷混凝土，由下而上喷射，直至喷至设计厚度，将钢架完全覆盖3.5cm以上。现场可用肉眼观察和锤击法进行检查。
2.1.3中空锚杆
为了控制格栅初支的沉降，及加强围岩自稳性，隧道施工过程中采用Φ25中空锚杆，L=3m；管棚洞室内边墙打设中空锚杆，锚杆间距：1.0×0. 5m（环×纵），梅花形布置，注水泥浆。
2.1.4钢架拱脚锁脚锚杆
为了控制横通道拱部的沉降，钢架安装不可直接将钢架落在松散土体上。拱脚下方垫设垫块，垫块可采用型钢、砼块、石块、方木等，初支成环后及时进行背后回填注浆；每处拱脚位置打设2根Φ25，单根长度L=3.5m的中空锚杆并注浆，注浆材料水灰比为1：1水泥浆，注浆压力0.2～0.5MPa。
2.1.5喷射混凝土
区间支护采用喷射C25砼施工，喷射混凝土厚度为300mm。喷射混凝土作业紧跟开挖及格栅和型钢安装进行。采用“湿喷法”喷射混凝土，砂石、水泥、高效速凝剂经过搅拌机拌合后，用GYP-90混凝土湿喷机喷射。分层喷至设计厚度，后一层在前一层终凝后进行。喷射时分片依次自下而上进行并先喷钢筋格栅与井壁面间混凝土，然后再喷上下格栅间混凝土。
2.2下台阶施工
下台阶跟进施工，软岩采用机械开挖、硬岩采用松动爆破施工，严格控制装药量。
施工技术要点
（1）下台阶钢架落点坚实，若有超挖，则拱脚处垫射砼垫块或工字钢，坚硬石块等；
（2）下台阶侧墙设置φ25中空锚管，单根长度L=3.0m，环向间距1m，每榀设置梅花型布设。
（3）拱脚位置设有2φ25，L=3.5m，中空注浆管做为锁脚锚杆，管内注水泥浆；
（4）中隔壁施工参数同上台阶施工参数。
3 临时中隔壁前跟、后跟优劣分析
临时中隔壁前跟即跟随第一单元施工进行上半部分施工，随第二单位施工进行下半部分施工；后跟即跟随第二单元施工进行整体施工。
3.1前跟法优势
每单位施工完能及时形成闭合环，更好的承受围岩的压力，减小前期的沉降值；临时中隔壁分两次施工，钢架加工易于操作，方便运输，减小施工投入。
前跟法劣势：分两次施工，中断处需增加垫板，增加施工难度，对操作人员的要求较高。
3.2后跟法优势
临时中隔壁一次成型，消除非弹性形变，能有效减小后期的施工沉降。后跟法劣势：第一单元施工后不能及时形成闭合环，前期施工沉降大；出入线高9.6米，一次性施工难度大，不便于操作。
考虑，本段施工的最终目的是为了减小沉降，对隧道上方的道路及管线进行有效保护才从台阶法改为CD法，出发点是为了减小沉降，所以优选前跟法进行施工。
4 隧道台阶长度及两侧拉开距离的选择
导坑采用台阶法开挖，台阶长度宜为开挖面宽度的1倍～1.5倍，考虑台阶法施工时操作台车长度，装载机操作长度等综合因素，台阶长度应控制在10-15米。
临时中隔壁左右两导洞掌子面开挖错开距离不应小于15米，并应在先开挖侧初期支护封闭，且喷射混凝土达到设计文件规定的强度后方可进行另一侧开挖。
5 结束语
本文根据青岛地铁8号线河套出入线区间工程为例，详细介绍了河套出入线区间“CD”法开挖施工方法，以及超前大管棚的施工工艺，分析“CD”法临时中隔壁施工前跟与后跟优劣性。对以后地铁隧道施工具有一定的借鉴意义。
参考文献：
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[3]王可用,吴中海,张磊,孔乐.崂山大直径隧道中隔墙施工关键技术[J].建筑技术,2017,48(11):1145-1148.
论文作者:李继龙
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/24
标签：钢架论文; 超前论文; 隧道论文; 台阶论文; 混凝土论文; 导管论文; 隔壁论文; 《防护工程》2019年第6期论文;