文档介绍：浅谈广州地铁三号线施工方法
摘要:广州地铁三号线的‘岗顶-石牌桥站区间’,由于地理位置和施工环境极其复杂、地质差、埋深浅、施工质量要求高,在地铁工程施工中具有代表性。根据本隧洞的不同地质情况分别采取了浅埋暗挖、挖孔桩、超前支护、‘CRD’工法、短台阶法等多种施工方法。本文对投标阶段的施工方案进行简要介绍,对其他领域地下工程不良地质地段施工颇具借鉴意义。
关键词:地铁、不良地质、浅埋暗挖、挖孔桩、超前支护、‘CRD’工法、短台阶法
一、工程概况
广州地铁三号线岗顶站~石牌桥站区间位于广州市天河区,途经中山大道,由右线和左线组成,(起点为支YCK5+,终点为支YCK5+),(起点为支ZCK5+,终点为支ZCK5+)。本标段施工竖井采用挖孔桩围护,区间隧道断面多样(设计断面多达11种),包括标准断面、喇叭段、渡线段等,本标工程主体为区间隧道正线开挖,渡线开挖,初期支护,防水与混凝土二次衬砌施工,主要工程量如下:开挖:56360m3,喷混凝土:8511m3,混凝土浇筑:16853m3,钢筋:2196t,防水层:26600m2。
附图1 本标隧洞布置示意图
二、工程地质及水文地质
本区段线路经过的地貌类型主要为珠江河流堆积阶地, 隧道穿越地层主要是残积土(Q3al+pl)、强风化带(强风化泥质粉砂岩、砾岩)和中等风化带(中等风化的泥质粉砂岩与粉砂质泥岩、砾岩)部分地段遇到微风化带。隧道底板基本上处于中、微风化带的软质粉砂岩、泥岩、砾岩;隧道上覆地层主要是强风化岩、残积层的粉质粘土,个别地段如YCK5+295~+400段拱部上覆砂层。
在区间的起始端,隧道顶板围岩为冲洪积砂层,隧道的涌水量较大。同时隧道范围内处于强风化、中等风化岩层中,特别是在砾岩分布区域,地下水分布具有较大的随机性,局部有存在大量地下水的可能。
区间隧道工程覆盖厚度8m,最大为15m,为浅埋暗挖隧道。地质复杂,开挖断面大,施工中要防塌、防陷、防涌水、防沉,是本工程的重点和难点。
三、标段环境
岗顶站至石牌桥站区间,所经天河东路地面建筑物较多,以下环境状况将对工程施工产生影响:
(1)建、构筑物
南方信托大厦38层框架楼,隧道左线从该建筑物旁边穿过,施工方案必须考虑到开挖对该楼房基础的影响。
岗顶站~石牌桥站区间在YCK5+620~640范围内通过石牌涌地段,围岩为硬塑状残积土及强风化岩层,拱顶距石牌涌底约9m左右。施工方案充分考虑渗水的影响。
(2)地面交通,本区间下穿天河西路,天河西路是较繁华的路段,来往车辆较多。
(3)地下管线,本标段地下管线较多,在竖井周围由给水管、排水管、电讯电缆、煤气管等,改移或悬吊处理工作量较大。
四、基本施工方法
(1)竖井施工方法
竖井坐落在左线、右线和渡线的正上方,竖井开挖尺寸为20m×7m(长×宽),,作为本标施工的唯一施工通道。竖井井口采用Φ1200mm密排人工挖孔灌注咬合桩围护,桩深约22m,,,距井2m和7m处,各设一道钢筋混凝土组合支撑梁。
附图2 竖井结构布置图

附图3 挖孔桩施工顺序图
①人工挖孔桩施工
挖孔桩采用跳桩分四批开挖,前批桩成桩后,后批桩才能施工。同批相邻桩孔开挖时保持不小于2m的高差,施工顺序如附图3所示。
桩体开挖采用人工开挖或钻爆法施工,跳挖、间隔施工。为了缩短工期,采用多处开孔,同时开挖。普通土层采用人工开挖,。岩石采用YT-28气腿钻钻孔,浅孔控制爆破。开挖料装入吊桶,用多功能提升架提升至地面,倒入手推车运到临时弃碴场。挖孔桩护壁采用C20现浇混凝土,厚度15cm,采用内八字搭接,搭接长度不小于50mm,以保证护壁的整体性,。钢筋笼在现场搭设平台加工制作,采用25 t汽车吊吊放入桩孔底就位。混凝土灌筑采用漏斗和串筒输送,串筒底面与混凝土面的高度不大于2m,施工中保证连续灌筑,混凝土灌筑前抽干桩孔内积水,若孔内积水较大,抽干有困难时,采用导管水下混凝土灌筑工艺。
②竖井提升系统
竖井提升系统布置综合考虑隧洞正线开挖出碴及混凝土衬砌施工设备及材料运输的提升承载能力和提升能力。提升系统采用三梁龙门架提升,。龙门架采用桁架立柱,I45a工字钢梁。钢梁设至临时堆碴场,吊桶运碴至碴场直接弃碴。
③竖井施工
竖井采用“先井中,后井周”的原则,逐层向下开挖,~1m。竖井采用挖掘机、人工、液压风镐开挖并与分块浅孔小药量弱爆破开挖相结合的开挖方法。自地面以下第一层钢筋混