城市地铁线路CRD法施工技术

城市地铁线路CRD法施工技术

李宇文

广州市城市建设工程监理有限公司  广东广州510000

摘要：随着城市的发展，城市道路日新月异，CRD法在城市地铁线路越来越多的采用，本文结合某地铁车站为例，将大断面CRD法横通道分成四台阶八导洞的施工，结合“明地质、管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、控变形”方针施工，通过分部开挖，分块分环，步步封闭和换换相扣形成全断面初支封闭形式。

关键词：CRD法、初支、施工技术

1.工程概况

某地铁车站1#横通道长69.05m，开挖高度19.1m，宽度11.1m，与小里程端活塞风道合建。1#横通道采用CRD法分四台阶八导洞施工，分别为上导洞、中1导洞、中2导洞、下导洞，每一道导洞又分为左洞和右洞。

2. 明地质

2.1工程地质

根据详细勘察阶段岩土工程勘察报告，范围内地质情况： <1-1>填土、<1-2>人工填土、<4n-2>粉质粘土、<5n-2>硬塑状红层、<7-3>强风化泥质粉砂岩、<8-1>中风化含砾砂岩、<8-3>中风化泥质粉砂岩、<9-3>微风化泥质粉砂岩；1#横通道主要位于强-微风化岩层中，上覆地层主要为填土、粉质粘土，局部为淤泥质土和粉细砂层。

3.管超前

3.1超前大管棚

超前支护为大管棚，沿拱部120°设置，间距：钢管环向间距400mm；外插角：1°，用外径108mm，壁厚10mm的热轧无缝钢管，管棚采用分节安装，分节长度暂定6m，两节之间用丝扣连接，丝扣螺纹段长大于150mm，管箍长度不小于200mm，管箍连接后不得有外露丝扣。管棚自带钻头，钻头为长150mm的φ121钢管，并在钢管一端口焊接合金制成，钻头与钢管，钢管与钢管间用丝扣连接；水泥浆液水灰比：采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.5：1～1：1（重量比）；注浆压力：0.5～1MPa。

3.2超前地质预报

每个开挖导洞至少施作1个超前地质钻孔，以探明掌子面前方地质，掌子面综合地质预报搭接长度应不小于5米，并结合超前地质雷达预报。

4.严注浆

按相关要求进行不良地层加固施工，方案无实施条件或未达到加固效果时，应及时组织相关方会商确定相应措施，应达到有效的地层加固效果，确保矿山法工程施工的安全作业条件才能进行开挖。当设计文件有加固体强度、渗透系数指标时，完成首轮注浆加固后，施工单位应在最不利位置取芯检验加固效果并保留芯样，达到设计指标才能进洞开挖。在后续注浆及开挖作业循环中，还要进行检验、对比注浆体与最初保留芯样的浆脉和密实性，要核查开挖面的加固效果、渗涌水情况，未达到加固效果的应停止开挖、重新注浆加固。

5.短开挖

开挖严格按照设计文件和方案中要求的开挖顺序、进尺和步距进行实施，在地质变化时应及时与设计、勘察单位确认，完成手续后再调整开挖方法或初支结构。马头门开挖过程中，应严格进行预先加固的效果检测后再开挖。对于变断面开挖，控制超挖并严密观察地层变化，及时调整初支参数。开挖过程中及时对掌子面做好地质核查工作，勤加观察工作面渗漏水流量及是否携带泥沙等现象。开挖过程中应安排人观察地面是否存在新出现的开裂、下沉、草木枯萎等情况。

严格控制每循环开挖进尺，以减少对围岩的扰动，上导洞每循坏开挖进行为0.5m（加密区0.43m）+0.4m（操作空间），中1导洞、中2导洞、下导洞为2m+0.4m（操作空间），临时仰拱、仰拱≤5m，每一层导洞的左、右导洞错开≥5m。

6.强支护

6.1格栅钢架

格栅钢架主要由四根HRB400Φ25主筋、HRB400Φ14“Z型”筋、HRB400Φ14“U型”筋及HPB300Φ8箍筋筋组成，每段钢架端部焊接2根长28cmL125×80×10角钢，相邻段钢架连接采用螺栓连接。拱架安设时，应按设计纵向间距进行安装，格栅钢架或型钢钢架拱脚悬空不得多于2榀，拱架连接牢固。格栅（拱架）连接应使接头板密贴，并拧紧连接螺栓，格栅（拱架）接头存在缝隙时应采用钢板垫塞并满焊。纵向连接筋规格、数量、方式及质量满足设计文件要求。保证格栅（拱架）和纵向连接筋，特别是临时支撑的连接和焊接质量。

6.2砂浆锚杆

边墙范围内设有Φ22径向砂浆锚杆，环向间距1.0m，纵向间距0.5m ，长度3.5m，梅花形布置，锚杆杆体采用HRB400材质的Φ22螺纹钢制作，锚杆外露端应加工120～150mm的标准螺纹，并采用配套标准螺母，垫板采用150×150×6mm的Q235钢板。浆液设计为M20水泥砂浆，砂浆拌合均匀，并调整其和易性，随拌随用，缓慢均匀将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆液出现空洞。灌入孔深2/3的砂浆。

6.3锁脚锚管

锁脚锚管锁脚锚管：采用φ42无缝钢管（ t=3.5mm），L=3m，每榀各2根，向下打设，角度30～45°，采用“U、L”型连接件与钢架连接。注浆材料使用普通硅酸盐42.5水泥，粒径小于2.5mm的砂子，并须过筛，胶骨比1:0.5～1:1，水灰比0.38～0.45，砂浆标号不小于M20。锁脚锚管打设的开孔位置、材料、数量、长度、角度满足设计文件要求，锁脚锚管角度误差应≤±10°，锁脚锚管竖向位置误差≤50cm，锚管与格栅连接应按设计大样图施作，保证锁脚稳固。

6.4钢筋网片

钢筋网采用HPB300φ8钢筋，间距为150mm×150mm，钢筋网片在钢筋加工场内集中加工，先用钢筋调直机把盘条调直，再截成约70cm和150cm长的钢筋条，然后焊接成网。钢筋网施工网格间距允许偏差±10mm；加工好的网片运送至作业面后进行钢筋网的铺设。在进行初喷封闭岩面后，安装双层钢筋网片，第一层钢筋网紧贴初喷面，随初喷面起伏铺设，第二层钢筋网随钢架内侧铺设，钢筋网应与钢架、锚杆和已喷砼段的钢筋网搭接联结牢固，喷射砼时不产生晃动。钢筋网片搭接长度为1-2个网格。

6.5喷射混凝土

喷射要自下而上进行并先喷格栅钢架与壁面间混凝土，再喷两格栅钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。

分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风、水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7～10cm，拱部控制在5～6cm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为2～4h。复喷混凝土要分层从下到上喷射，每层厚度在5～6cm，复喷至设计厚度。在复喷时应按照监控量测要求埋设测量点。复喷结束后至下一循环爆破或开挖间隔不得小于3小时。

7.快封闭

每一环封闭成环时间严格按照开挖及出渣（打孔、装药、爆破及出渣）：机械开挖：全风化层及以下8h，强风化层10小时，中风化层及以上20h；掌子面初喷：1 h ；拱架安装：4 h；锚杆/锁脚锚管：3 h；喷射混凝土：4 h。

8.勤量测

施工影响范围内的每个建（构）筑物及管线不少于3个测点。隧道上方地表监测横断面间距50m，宽度应大于变形影响范围，测点间距5m。洞内巡视、拱顶沉降净空收敛等20m一个测点断面，横通道开洞处必须设一组断面，与监测断面重合。监测频率每2次/天。施工期间要对全过程进行监测。

9.控变形

施工期间要对初支支护结构拱顶沉降，初支支护结构金控收敛，地表沉降，土体生成位移，土体分层位移，地下水位，建（构）筑物沉降、倾斜，地下管线竖向位移及差异沉降、城市道路竖向位移等全过程进行监测。各项监测工作的监测2次/天，根据施工进程确定，并根据相关监测数据超过控制值80%时，及时组织相关的监测数据预警会；当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密监测；当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。

10.结论

某地铁车站1#横通道采用的CRD法四台阶八导洞已顺利施工完成。施工现场严格遵循“明地质、管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、控变形”方针进行施工并结合“稳步推进”的思想，使1#横通道取得了很好的效果。

参考文献

[1]王玉军,崔承武.CRD工法在城市地铁车站施工中的应用[J].铁道建筑技术, 2007

[2]李伟.城市浅埋暗挖隧道CRD法施工技术探析[J].河南科技, 2013

[3]秦杰.浅谈大断面隧道CRD工法施工技术[J].中国水运：下半月, 2019