付铁军
重庆市轨道交通集团有限公司 重庆 400000
摘要：重庆轨道交通冉家坝车站为五号线、六号线、环线换乘的地下枢纽车站。五、六号线冉家坝车站已建设完成且六号线已开通运营，环线冉家坝车站下穿已建成的五、六号冉家坝站。新建车站暗挖车站断面大，断面多；下穿既有线轨行区段车站顶板为既有车站底板，中间无缓冲层，施工风险极高。通过对施工组织优化，采用中洞法、侧洞法，迂回扩挖法等多种施工方案，并采取控制爆破+非爆开挖等施工技术，严格控制施工步距和循环进尺，确保了施工安全，为类似暗工程的施工提供参考。
关键词：重庆地铁；下穿运营的车站；大跨暗挖多断面
1、工程概况
⑴重庆轨道交通环线冉家坝车站下穿已建成的五、六号线冉家坝车站，且五号线已开通运营。下穿轨行区段隧道顶板为既有车站底板，施工风险极高。环线冉家坝车站与建成的车站关系详见图1、图2，各断面之间关系详见图3、图4。
⑵工程地质和水文地质：环线车站隧道穿越侏罗系中统沙溪庙组（J2S）沉积岩层。以砂岩为主，岩层为较软岩～较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅲ级；岩层较为完整，倾角较为平缓。工程沿线地下水贫乏，主要为基岩裂隙水，为大气降水和地面池塘渗漏补给。
2、施工组织及总体施工顺序
⑴总体组织：采用纵坡小于10%的施工斜井通道进洞组织施工。如图5、图6：
施工斜井主通道与A1区断面连接，主通道底部标高位于车站中板标高，主要进行A1区断面拱部开挖支护工作。
施工斜井支通道与站前区间隧道连接。
⑵主要施工顺序：
A1区断面开挖支护（双侧壁导坑法）→B1区断面开挖支护（中导洞法）→C区断面开挖支护（左右洞错开+横向扩挖）→B1区断面开挖支护（侧洞法）→A2区开挖支护（迂回扩挖+双侧壁导坑法）。
3、主要施工方案及方法
3.1、A1区断面施工
⑴A1区断面采用双侧壁导坑法开挖支护，钻爆法施工。其施工方法详图7。
⑵利用施工主通道完成A1区的1步、1’步，施工主通道至B1区断面之间的4步、5步开挖支护；完成A1－B1区端头墙支护。
⑶A1区其他分步的开挖支护从站前区间隧道进洞组织施工。
3.2、B1区断面施工
⑴B1区采用中导洞法施工，其施工方法详见图8。
⑵在中导洞开挖之间，先施工B1区断面拱部超前大管棚。
⑶B1区爆破施工：
B1区隧道开挖采用“周边钻孔取芯切割＋中心钻孔膨胀破裂+控制爆破”开挖方法施工。1步、3步、4步用水磨钻机沿隧道开挖轮廓线钻孔取岩芯，将隧道与岩层分离；用风钻在隧道内按间距40cm，排距35cm钻Φ42膨胀孔，深度约0.6～1m；5步、6步采用控控制爆破，循环进尺1m。其施工方法详见图9。
⑵右洞分三步开挖。左1步全部采用水磨钻取芯开挖，为左2和左3步增加临空面。左2步采用膨胀剂破裂，左3步采用控制爆破。膨胀孔炮眼和控制爆破炮眼布置参数同B1区。
⑶在C区左洞开挖完成后，进行右洞开挖，分两步施工。右1步施工方法同左2步，右2步施工方法同左3步。
⑷右1步在过中柱时，用水磨钻在靠中柱位置钻孔取芯，增加临空面。
3.4、B2区断面施工
⑴由于既有的中柱阻挡，B2区无法采用中导洞法开挖，因此，B2区采用侧洞法施工，其施工方法详见图11。
图11 B2区施工步序示意图
⑵B2区爆破施工：
B2区隧道开挖也采用“周边钻孔取芯切割＋中心钻孔膨胀破裂+控制爆破”开挖方法施工。
1步、6步采用周边“周边钻孔取芯切割＋中心钻孔膨胀破裂”开挖，其施工方法与B1区3步、4步开挖方法相同；2步和7步施工方法与B1区5步、6步施工方法相同。详见图9
3.5、A2区断面施工
⑴A2区断面与A1区断面相同，均采用双侧壁导坑法施工。其施工方法详见3.1.
⑵B2区断面进入A2区断面的扩挖：
A2区断面比B2区断面高9m，无法一次扩挖成型，只能采用迂回导坑进行扩挖，其施工方法详见图12、图13。
4、控制爆破及膨胀破碎
4.1、爆破施工
本工程下穿已运营的轨道车站，爆破施工风险极高，依据爆破安全规程，爆破安全允许震速控制在1.5cm/s以内。
图13 B2-A2迂回扩挖纵断面示意图
⑴A1和A2区断面：每个分步每个循环爆破一次，每循环进尺控制在1.5m以内。
①1步（1’步）导坑开挖面积约52m2，1由于步只有一个临空面，因此1步（1’步）采用斜楔形掏槽，其余分步采用直眼掏槽。
②周边眼间距0.5m，底板眼间距0.75m，其余炮眼间距0.75～1.0m梅花型布置。
③采用非电毫秒雷管起爆，用乳胶炸药，周边眼采用φ25mm小药卷装药，其余炮眼用φ32标准药卷（乳化），集中装药。
④根据实际爆破效果修改爆破参数，优化爆破设计。
⑵B1区5步、6步，C区左3步、右步，B2区2步、7步：每循环进尺控制在1m以内，第个分步分为3－4次爆破。
⑶炮眼布置及爆破器材
①炮眼布置按浅密原则布置，控制单眼装药量，使有限的装药量均匀地分布在被爆破体中。
②掏槽眼尽量布置在开挖部位底部，以加大掏槽部位炮源至爆破震速控制点距离。
③爆破采用非电毫秒不对称起爆网络，降低爆破震动强度。
④炸药：采用乳化炸药，周边采用小药卷。周边采用Φ25药卷，其它炮眼采用Φ32标准药卷。
⑤雷管：孔外采用电雷管起爆，连接件及孔内均采用非电毫秒微差雷管（1～15段）。
⑷爆破震动监测
在运营的车站内，用CRAS随机震动测试系统监测爆破震动。爆破震速监测结果如表1。
表1 爆破震速监测统计表
5、监控量测
施工过程中，在运营的车站内布设监控量测点，对车站内主要建筑物进行监测，测点布置见图14。
由表1、表3，图14、图15可知，冉家坝车站在下穿既有运营车站过程中，爆破震动满足设计和规范要求，既有车站轨行区沉降变形稳定。
6、结论与讨论
本文结合重庆轨道交通环线冉家坝车站施工情况的分析，选择较合理可行的施工方案和施工方法，严格控制施工步距和循环进尺。即在下穿既有运营线时，采用化大断面为小断面，多步序组织；合理组合“非爆+控爆”的施工方法，既有保证既有线安全，也能确保在建工程安全、均衡施工，值得在今后类似工程中推广应用。
参考文献：
[1]王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京：人民交通出版社，2010.
[2]李庭平，周俊峰，刘平旺.新建隧道下穿既有隧道的施工影响分析[J].低温建筑技术，2008（5）：107－108.
[3]GB6722-2011爆破安全规程[S].北京：中国标准出版社，2011：1－75.
作者简介：
付铁军（1977－）浙江诸暨人，2000年毕业于桂林工学院，土木工程专业，本科，工程师，主要从事重庆城市轨道交通工程土建专业技术管理工作。
论文作者:付铁军
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/25
标签：断面论文; 车站论文; 导坑论文; 炮眼论文; 方法论文; 隧道论文; 钻孔论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;