青岛地铁隧道竖井马头门施工技术

青岛地铁隧道竖井马头门施工技术

孙伟帅

中国建筑第二工程局有限公司北京分公司北京100160

摘要：本文以青岛地铁8号线胶东镇站至大涧站区间2#新增竖井为例，详细介绍了竖井横通道开挖施工技术，分析破横通道马头门施工注意要点以及马头门施工沉降监测数据。实践证明：青岛地铁区间隧道马头门工程通过采取注浆超前小导管，连立格栅钢架并及时喷射混凝土封闭成环等措施，能够确保马头门工程的施工安全，并能最大限度地降低马头门工程施工对周边邻近建（构）筑物的影响。

关键词：青岛地铁隧道；马头门施工；超前小导管

1引言

近年来，地铁隧道工程穿越城市中心区域面临着复杂的地下情况，为减少管线的迁改以及降低对周边环境的影响，越来越多的采用暗挖法施工技术。因此，马头门工程施工面临着越来越复杂的周边环境，马头门拱顶是应力集中区域，围岩扰动次数较多，施工工艺繁多，沉降量较大，很容易造成拱顶塌方、下沉等工程事故，是整个矿山法隧道开挖的重点和难点[1]。

城市轨道交通的快速发展，矿山法隧道开挖马头门施工技术已经取得了很大成就。蒋青青等[2]深圳地铁5号线怡景路站～黄贝岭站区间一号竖井相连的横通道与隧道正线交接的马头门工程为例，介绍马头门工程的施工方法和监测技术；此外，国内近年来还有许多研究马头门施工技术[3-6]。

本文是以青岛地铁8号线胶东镇站～大涧站区间工程为例，详细介绍了地铁隧道马头门挑高段施工技术，为以后的地铁隧道工程建设提供借鉴。

2工程概况与地质概况

2.1工程概况

胶东镇站～大涧站区间（以下简称胶大区间）位于青岛市城阳区河套街道，线路出大涧站后沿正阳西路向西敷设。其中2#竖井承担暗挖区间左、右隧设计起止里程为：K19+700～K20+478，长778.355m。区间全隧为矿山法单洞单线结构，线间距为30.4m，区间隧道拱顶埋深10.7～27.4m。

根据现场实际及线路设置情况，2#竖井设置于右K19+910左线隧道左侧，内净空尺寸为6.0×8.0m，竖井深42.66m，横通道长49.5m，竖井与横通道正洞相连，呈90°，横通道与区间正洞正交。本区间隧道施工完成后，封闭竖井结构，并对竖井及部分横通道进行回填，兼后期永久联络通道使用。

3施工方法

3.1施工顺序

首先进行竖井锁口圈梁和龙门架基础施工，龙门架安装经过验后进行竖井施工。竖井施工中，自上而下依次施做竖井至横通道上台阶底1.0米处进行竖井临时封底，施做横通道上台阶，待上台阶掘进5m后，临时封闭横通道上台阶掌子面，将竖井开挖至井底标高并进行竖井永久封底，之后破除横通道下台阶马头门，施做横通道下台阶。横通道开挖到端墙位置时，按设计要求进行封闭。

3.2施工工艺

3.2.1竖井施工工艺

竖井支护参数：格栅钢架采用Ф22、Φ12、φ8钢筋，间距1m；砂浆锚杆：Φ22砂浆锚杆L=3.5m，1.0×1.0m（环×竖），梅花形布置；钢筋网：φ8@200×200mm，单层钢筋网，四周铺设；纵向连接筋：φ22钢筋，环向间距1m，内外层交错布置；喷射混凝土：C25喷混凝土，厚度分别为0.35m，0.12m。

3.2.2马头门施工工艺

竖井初支施工完成，结构达到设计强度、变形趋于稳定后方可进行横通道施工，竖井进横通道开洞处，拱部120°打设一环L=5mφ42注浆小导管，环向间距0.4m，横通道洞口连立3榀格栅钢架。横通道过渡段两端各连立2榀格栅钢架，过渡段起始位置拱部120°打设一环L=5mφ42注浆小导管，环向间距0.4m，过渡段钢架间距调整为0.5m/榀，横通道与区间正线马头门处超前支护措施应提前施做。横通道上台阶施工完成，结构强度达到要求，初支变形趋于稳定后方可破除正线马头门，开洞前拱部120°打设一环L=5mφ42注浆小导管，环向间距0.4m，开洞后及时连立3榀格栅钢架，并将横通道钢架与正线钢架等强连接，混凝土喷射密实，且不能同时开洞，需待一侧最后一洞室进洞大于15m（监测数据稳定后）方可破除对面马头门第一个洞室，同一侧左右线掌子面间距不得小于20m。

施工注意事项：（1）竖井破横通道马头门时，应先开挖支护完成井壁格栅，再切割井壁格栅两根内侧主筋，立一榀横通道格栅，最后切割外侧两根井壁格栅主筋，连立两榀格栅钢架；（2）及时打设锁脚锚杆，并进行注浆，不能让格栅钢架脚底悬空；（3）连立三榀格栅钢架连接钢筋必须焊缝饱满；（4）上下台阶格栅连接板必须拧紧焊死；（5）格栅钢架内侧喷射混凝土应密实，不能留有空洞；（6）施工过程中，加强监测力度，根据监测数据结果，及时修改施工方案或者增加其他辅助措施以保证马头门施工安全。

4施工监测

4.1监测布置

（1）监测目标：○1DN630燃气管线地表沉降；○2马头门拱顶沉降。

根据标准[7]规定，地表沉降（累计）控制值30mm，横向沉降坡度控制值1%，地表沉降平均（最大）速率控制值≤0.15H%；横通道（含竖井）水平收敛控制值30mm。

（2）测点布置

测点布置如下图所示：

图1测点布置图

○1DN630燃气管线地表沉降观测：马头门处于DN630燃气管线斜上方，埋深1.5m，故在马头门上方DN630燃气管线两侧地表设置DBC01、DBC02、DBC03、DBC04四个监测点。

○2马头门拱顶沉降观测：在竖井横通道端头拱顶设置5个监测点为SGC01、SGC02、SGC03、SGC04、SGC05，依次间隔5m，随着隧道开挖依次增加监测点。监测频率为1次/天。

4.2监测结果

本文主要对竖井近横通道马头门进行监测，各点监测数据详见下图：

竖井横通道破马头门于2018年1月20日，采取超前注浆小导管和格栅钢架封闭成环等措施，2018年1月31日至2018年2月15日拱顶沉降监测沉降变化趋于平缓，最大沉降变化为1.5mm。燃气管道地表沉降在破马头门时沉降变化较大，破马头门围岩扰动较大引起的沉降变化，2018年1月31日马头门格栅钢架封闭成环后，地表沉降变化趋于稳定。

根据监测数据得出，超前注浆小导管，连立格栅钢架等支护措施都起到了积极作用。地表沉降变化最大为1.6mm，能够保证高压燃气管道的正常运行。

5结束语

本文以青岛地铁8号线胶东镇站～大涧站区间2#新增竖井为例，详细介绍了竖井开横通道开挖施工技术，分析了施工时注意要点以及马头门施工沉降监测数据。实践证明，青岛地铁区间隧道马头门工程通过采取注浆超前小导管，连立格栅钢架并及时喷射混凝土封闭成环等措施，能够确保马头门工程的施工安全，并能最大限度地降低马头门工程施工对周边邻近建（构）筑物的影响。

参考文献：

[1]韩日美，谢永利.浅埋暗挖法施工中结构受力的合理转换[J].现代隧道技术，2007（03）：71-76.

[2]蒋青青，黄晓阳，周恺，陈占锋.复杂条件下地铁隧道马头门施工技术与监测分析[J].岩石力学与工程学报，2010，29（S1）：2858-2865.

[3]艾零件.地铁出入场线斜井进正线矿山法隧道施工技术[J].福建建筑，2018（09）：76-79.

[4]冯慧君.深圳地铁竹侨区间新增竖井马头门开裂治理技术[J].现代隧道技术，2002（05）：54-58.

[5]尚秀云.地铁区间暗挖段竖井和马头门进洞施工关键技术[J].国防交通工程与技术，2007（03）：54-57.

[6]刘家平.地铁暗挖矿山法区间设计及施工分析[J].广东建材，2012，28（09）：84-86.

[7]中华人民共和国国家标准编写组.GB50299–1999地下铁道工程施工及验收规范[S].北京：中国计划出版社，2003.