中洞法在地铁车站施工中的应用

第３４卷第２期　Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．２　２　０　０　８年１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｊａｎ．２００８　・２７９・　・道路工程・　文章编号：１００９—６８２５（２００８）０２—０２７９—０２　中洞法在地铁车站施工中的应用　曹爱军　摘要：简述了北京地铁五号线天坛东门车站的工程概况，主要讨论了该车站的工程难点及其应对措施，以及中洞法在　车站主体结构施工中的应用，该方法对浅埋大跨隧道特别是对地表沉降要求严格的城市地下工程具有参考借鉴作用。　关键词：地铁车站，工程难点，主体结构，施工方法　中图分类号：Ｕ２３１．４　．　文献标识码：Ａ　随着城市发展对环境的要求不断提高，人们对地铁施工的综　细中砂透镜体。③一２细中砂层，厚度为０．９　ｍ～１．４　ｍ，其下为粉　合社会效益也越来越重视，采用浅埋暗挖法施工城市地铁，是地　土层。　铁施工的一个重要发展方向，这就要求在施工中不断探索，改进　２）水文地质。由上至下依次为：第①层地下水属上层滞水，　现有的暗挖施工工艺，使地铁施工在施工安全度、结构稳定性以　含水层为粉土填土层、杂填土层及粉土层；第②层地下水属潜水，　及防水性能等各方面日趋完善。　含水层主要为粉细砂层、中粗砂层；第③层地下水属承压水，含水　北京地铁五号线天坛东门站的暗挖中洞法是针对该站的环　层主要为粉细砂层及卵石圆砾层；第④层地下水属承压水，含水　境、地质以及车站结构形式要求选择的施工方法，具有良好的综　层为粉土层、卵石圆砾层、中粗砂层、粉细砂层、粉土层及细中砂　合效益。　层。　１工程概况　２工程难点及主要应对措施　１．１站位及周边环境　２．１　车站主体开挖支护及结构施工　北京地铁五号线天坛东门站位于北京市三环路以内。沿蒲　车站主体结构开挖断面大，开挖跨度２３．７６６　ｍ，开挖高度　黄榆路向北穿玉蜒桥、南二环路、京沪铁路、南护城河及南护城河　１５．０６６　ｍ。车站为三拱两柱双层结构形式，施工工艺复杂，仅中　桥，在天坛公园东门口设天坛东门站，车站主体与天坛东路走向　洞部分结构浇筑底纵梁、底板、中纵梁、中板、顶纵梁、拱顶，钢管　一致，站址周围主要有天坛公园、天坛体育宾馆、国家体委招待　柱安设并浇筑钢管混凝土，工艺多、标准高、难度大。　所、崇文区少年宫、１０８中学、１０９中学、天坛东里住宅片区等建筑　主要应对措施：１）采用“中洞法”施工，达到了有效减跨的目　物，地表构筑物较多　车站所处的蒲黄榆路及天坛东路均为城市　的。２）中洞采用ＣＲＤ法施工。ＣＲＤ法即将一个大洞横断面分隔　主干道，交通繁忙。站址处地下管线主要沿天坛东路铺设，计有　成上下左右４个小洞横断面，依次挖掘，逐渐纵深推人。先施作　污水管、热力管、电力电缆、煤气管等。　中洞衬砌，钢管柱和顶纵梁、顶板、底纵梁、中纵梁共同形成稳定　该车站的地面、地下环境非常复杂，周围地表构筑物较多，有　结构，提前发挥了此稳定结构的承载作用，增加了侧洞施作的安　高层建筑、人行天桥、文物设施等，其中天坛公园为国家重点保护　全性和稳定性。３）安排两侧洞同步施工，以消除对中洞的偏压　文物，地下管线等设施多达２７条，均需重点保护。　力。４）制定详细的底板、底梁、顶纵梁、顶拱浇筑、钢管焊接实施　天坛东门站是暗挖车站，起讫里程为Ｋ４＋７９４．８５～Ｋ４＋　细则，严格按设计、规范和实施细则施作。　９８１．１５，中心里程为Ｋ４＋９００，全长１８６．３ｍ，总宽度２３．７７６ｍ，主　２．２通风道与正洞主体交接段施工过程中的受力体系　体为三拱两柱结构，车站为双层岛式站台。车站共设置四个出入　转化　口（其中西南出入口为预留），在天坛公园东门售票处南侧的平房　１）车站风道与主体交接处，由通道断面向大跨度直边墙断面　处设置紧急疏散出口，以满足疏散要求；东北出入口设在体育馆　过渡。采取风道一直向前施工至通道尽头，由中隔壁法（双横联　路南侧，预留一个过街通道与出人口相连，兼顾体育馆路北侧客　六分部）施工的风道进入车站主体后，断面上挑、下挖、拱部施作　流。车站设两个风道及风亭，分设在车站的西北角和东南角。冷　密排注浆小导管、中隔壁法（三横联八分部）施工，施作底板、底纵　却塔设在车站东南角的风亭附近。　梁，施作中层板下部车站钢管柱和扶壁柱，再进行中层板暗梁施　１．２地质条件　工，向上接长钢管柱，施作顶纵梁，然后施作中层板和顶板及该段　１）工程地质。天坛东门站位于永定河冲积扇南部地带，场址　衬砌。２）制定相应施工方案，特别是不同断面、不同施工方法转　地形基本平坦，地面标高为４０　ｍ左右。场址地层由上至下依次　换措施。３）加大组织力度，切实落实施工方案。４）实行信息化施　为：①人工堆积层：杂填土层，厚度为１．６０　ｍ～２．６０　ｍ。②第四纪　工，加强监控量测，及时反馈、分析信息，指导施工。　全新世冲洪积层。②一．粉土层，厚度４．０　ｍ～５．７　ｍ，局部夹粉细　３车站主体结构的施工方法　砂透镜体。②一２粉细砂层，厚度为１．９　ｍ～３．５　ｍ。②一３中粗砂层，　车站的主体结构采用中洞法施工。中洞按ＣＲＤ法施作，先　颗粒不均匀含砾石，厚度为３．７　ｍ～４．７５　ｍ，局部夹透镜体。③第　施工中跨洞室，拱部施作大管棚超前支护，小导管注浆加固地层。　四纪晚更新世冲洪积层。③．．粉质粘土、粘土层，厚度为６．８　ｍ～　按顺序施作中洞底板、底纵梁、钢管柱、中纵梁、中层板、拱部顶纵　７．９０　ｍ。在本层中部夹有厚度１．５０　ｍ的粉土层，局部地方夹有　梁及衬砌。　收稿日期：２００７　０９　１３　作者简介：曹爱军（１９８３一），男，同济大学土木工程学院水利工程系港口海岸与近海工程专业硕士研究生，上海２０００９２　维普资讯 http://www.cqvip.com ・２８０・　第３４卷第２期　２　０　０　８年１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥ　ｒＩ『ＲＩ　Ｖｌ０１．３４Ｎｏ．２　Ｊａｎ．２００８　文章编号：１００９．６８２５（２００８）０２．０２８Ｏ．Ｏ３　浅谈公路线形的适宜性问题　焦建华摘王晓楠　要：阐述了公路线形适宜性的概念，分析了研究公路线形适宜性的必要性，从地形、地质条件、自然景观、环境保护和　资源节约等对公路线形适宜性的控制因素进行了探讨，从而设计出经济合理、技术适当、优美和谐的线形，最大限度地减　少对自然环境的破坏。　关键词：公路线形　适宜性，控制因素，地质条件　中图分类号：Ｕ４１２．３　文献标识码：Ａ　１概述　１．１公路线形适宜性问题的提出　公路线形的适宜性是指公路路线与自然条件的协调、配合，　使公路与周围环境融为一体，最大限度地减少对自然环境的破　坏。公路设计首要的任务就是满足人们安全、快捷的出行要求。　在公路设计中要体现“以人为本”的思想，就是要改变“建设就是发　展”传统观念，坚持把“用户需求置于公路工作的核心”，把不断满　足人们出行需求和促进人们全面发展作为设计工作的最终目标。　１．２研究公路线形适宜性的必要性　安全是公路设计需考虑的首要因素。国外经验表明，在国民　经济快速增长时期，交通安全问题比较突出。我国人口众多，人　均资源相对贫乏，随着人口的增加和经济的发展，我国人均资源　中洞主体衬砌施作完成后，即可对称开挖两边跨洞室。按４　作两侧洞内边墙及拱部防水层及结构，与中洞内拱部结构连接，　部台阶法施工，台阶长度３　ｍ～５　ｒｎ，超前支护等方式同中洞。施　二次衬砌封闭，拆除所有临时支护。９）拆除支撑施作底板及钢管　作钢管柱拆除临时支护，原则上以一个柱间距６　ｒｎ为拆除长度，　柱时，拆除长度以６　ｍ～７　ｒｎ为宜，当监控量测地表沉降和拱顶沉　在监控量测等基础上，如地表沉降允许，按两个柱间距１２　ｒｎ施　降允许的情况下适当放大拆除长度，按６　ｍ～１２　ｍ施作。　工。主体隧道的开挖步序主要为两大部分，即把车站断面分为一　４结语　个大中洞（含车站中跨的拱部、中层板、底板，两根钢管柱、两根底　在本工程实践中可以证明，中洞法能够满足城市大跨浅埋隧　纵梁及中纵梁、两根顶纵梁的大部分）和两个小侧洞（含车站主体　道开挖时对地表下沉的严格要求，通过掌子面的巧妙分部，既起　两侧跨的二次衬砌、中层板以及顶纵梁的小部分），先施工中洞　到超前探明前方地质情况的作用，又因开挖面小能快速封闭形成　（开挖、支护，施作梁、板、柱以及二次衬砌），然后施工两侧洞（开　受力封闭环而使施工安全性大大提高，有力地遏制了洞体和地表　挖、支护，施作底板、中层板、二次衬砌，凿掉中洞临时支护，封闭　的下沉，保证了地面道路及建筑物的安全，该施工方法对浅埋大　二次衬砌）。　跨隧道特别是对地表沉降要求严格的城市地下工程具有参考借　具体的施工步骤：１）在采用大管棚护顶辅以小导管注浆加固　鉴作用，同时它能够满足地铁施工在施工安全度、结构稳定性以　地层后，按照“小分块、短台阶、多循环、快封闭”的原则，将中洞分　及防水性能等各方面的要求，是地铁施工的一个重要发展方向。　为八个小洞室施工，自上而下分块成环，随挖随撑。２）中洞开挖　参考文献：　支护完成后，进行基底处理，铺设底板防水层，施作结构底板梁，　［１］张锡均．浅埋暗挖法隧道工程的施工技术［Ｊ］．建筑技术开发，　预留防水层和钢筋搭接长度。３）施作钢管混凝土柱、中层板及中　２００５（１）：５８．５９．　纵梁。暗挖段钢管混凝土柱是结构中的主要承载构件，在中洞开　［２］张　云．浅埋暗挖大跨地铁车站施工技术［Ｊ］、隧道建设，　挖中，其受力相当复杂，钢管混凝土柱的质量关系到整个结构的　２００５，２５（２）：２８．３０，４３．　．　安全与稳定。４）铺设拱部防水层，施工拱部结构及顶纵梁，预留　［３］周丰峻．浅埋暗挖法施工工艺研究［Ｊ］．岩土论坛，２００５，８（３）：　防水层和钢筋搭接长度，拆除中洞内临时支护，中洞形成一个强　１６．１８．　有力的支撑。５）两侧洞再同步用正台阶法自上而下分步掘进成　［４］关宝树．隧道施工要点集［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００３．　环，及时做好初期支护，并采用大管棚辅以小导管注浆加固地层。　４０．４９．　６）在两侧洞内铺设底板及下边墙防水层，浇筑底板及下边墙结　［５］李向然．城市地下工程实用技术［Ｍ］．北京：中国建材工业出　构。７）施工两侧洞内中板，与中洞内中板连接、封闭。８）继续施　版社．２００１．　Ｔｈｅ　ｓｈａｌｌｏｗ　ｂｕｒｉｅｄ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｂｗａｙ　ｓｔａｔｉｏｎ　ＣＡＯＡｉ－ｊｕｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒ￣ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｎｏ．５　ｌｉｎｅ　Ｔｉａｎｔａｎ　Ｅａｓｔ　ｄｏｏｒ　ｓｕｂｗａｙ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｅｉｊｉｎ４￣ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ．ｉｔ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｏ１３．ｔｈｅ　ｅｆｌ—　ｇｉｎｅｅｒｉｎ４ｇ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈａｌｌｏｗ　ｂｕｒｉｄ　ｅｔｕｎｒｅｌｉｎ４ｇ　ｍｅｉｈｏｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｉｅｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｓｔｒｕｔ—　ｔｒｅ，ｔｕｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｆ　ｔｈｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｔＯ　ｓｈａｌｌｏｗ－ｂｕｒｉｄ　ｅｌａｒｇｅ　ｓｐａｎ　ｔｕｎｎｅｌ，ｅｓｐｅｃｉａｌ　ｔｈｅ　ｃｉｔｙ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｐｒｏｉｅｃｔ　ｔｈａｔ　ｓｔｉｒｃｔｌｙ　ｏｎ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｗａｙ　ｓｔａｔｉｏｎ，ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄｉｍｃｕｌｔｙ，ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｉｅｃｔ，ｏｎｃｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　收稿日期：２００７．０９．１０　作者简介：焦建华（１９５７．），男，高级工程师，中交第一公路勘察设计研究院，陕西西安王晓楠（１９８４．），男，长安大学硕士研究生，陕西西安７１００５４　７１００７５