2011年一级建造师市政工程考试教材(14)

     3．双层衬砌
     为了防止隧道渗水和衬砌腐蚀，修正隧道施工误差，减少噪声和振动以及作为内部装饰，可以在装配式衬砌内部再做一层整体式混凝土或钢筋混凝土内衬。根据需要还可以在装配式衬砌与内层之间铺设防水隔离层。双层树砌主要用在含有腐蚀性地下水的地层中。
     4．挤压混凝土整体式衬砌
     挤压混凝土衬砌(Extrude Concrete Lining,简称ECL)就是随着盾构向前掘进，用一套村砌施工设备在盾尾同步灌注的混凝土或钢筋混凝土整体式衬砌，困其灌注后即承受盾构千斤顶推力的挤压作用，故有此称谓。挤压混凝土衬砌可以是素混凝土，也可以是钢筋混凝土，但应用最多的是钢纤维混凝土。
     挤压混凝土衬砌一次成型，内表面光滑，村砌背后无空隙，故无需注浆，且对控制地层移动特别有效。但因挤压混凝土衬砌需要较多的施工设备，其中包括混凝土成型用的框模，拼拆框模的系统，混凝土配制车、泵、阀、管等组成的混凝土配送系统。而且，混凝土制备、配送、钢筋架立等工艺较为复杂，在渗漏性较大的土层中要达到防水要求尚有困难。故挤压混凝土衬砌的应用尚不广泛。图1K413012-4喷锚暗挖法施工流程
     二、施工方法比较与选择
     （一）喷锚暗挖（矿山）法
     1．喷锚暗挖法施工基本流程见图1K413012-4。
     2．新奥法施工
     新奥法施工隧道适用于稳定地层，应根据地质、施工机具条件，尽量采用对围岩扰动少的支护方法。岩石地层当采用钻爆法开挖时，应采用光面爆破、预裂爆破技术，尽量减少欠挖、超挖。
     围岩开挖后应立即进行必要的支护，并使支护与围岩尽量密贴，以稳定围岩。围岩条件比较好时可简单支护或不支护。采用喷混凝土锚杆作为初期支护时的施工顺序一般为先喷混凝土后打锚杆；围岩条件恶劣时，则采用初喷混凝土一架钢支撑一打锚杆-二次喷混凝土。锚杆杆位、孔径、孔深及布置形式应符合设计要求，锚杆杆体岩面的长度不宜大于喷混凝土层厚度，锚杆施工质量应符合有关规范要求。
     3．浅埋暗挖法施工
     浅埋暗挖法的工艺流程和技术要求主要是针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工面而形成的。
     浅埋暗挖法与新奥法相比，更强调地层的预支护和预加固。因为地铁工程基本是在城镇施工，对地表沉降的控制要求比较严格。浅埋暗挖法支护衬砌的结构刚度比较大，初期支护允许变形量比较小。这样对保护周围地层的自承作用和减少对地层的扰动是必须的。
     (1)地层预加固和预支护
     在城市地铁隧道施工中，经常遇到砂砾土、砂性土、黏性土或强风化基岩等不稳定地层。这类地层在隧道开挖过程中自稳时间短暂。往往在初期支护尚未来得及施作，或喷射混凝土尚未获得足够强度时，拱墙的局部地层已开始坍塌。为此，需采用地层预加固、预支护的方法，以提高周围地层的稳定性。常用的预加固和预支护方法有：小导管超前预注浆、开挖面深孔注浆及管棚超前支护；详见1K413044和1K413045。
     (2)隧道土方开挖与支护
     采用浅埋暗挖法开挖作业时，所选用的施工方法及工艺流程，应保证最大限度地减少对地层的扰动，提高周围地层自承作用和减少地表沉降。根据不同的地质条件及隧道断面，选用不同的开挖方法，但其总原则是：预支护、预加固一段，开挖一段；开挖一段，支护一段；支护一段，封闭成环一段。初期支护封闭成环后，隧道处于暂时稳定状态，通过监控量测，确认达到基本稳定状态时，可以进行二次衬砌的混凝土灌注工作。如量测结果证明尚未稳定，则需继续监测；如监测结果证明支护有失稳的趋势时，则需及时通过设计部门共同协商，确定加固方案；详见1K413041。
     (3)初期支护形式
     在软弱破碎及松散、不稳定的地层中采用浅埋暗挖法施工时，除需对地层进行预加固和预支护外，隧道初期支护施作的及时性及支护的强度和刚度，对保证开挖后隧道的稳定性、减少地层扰动和地表沉降，都具有决定性的影响。在诸多支护形式中，钢拱锚喷混凝土支护是满足上述要求的最佳支护形式；详见1K413042。
     (4)二次衬砌
     在浅埋暗挖法中，初期支护的变形达到基本稳定，且防水结构施工验收合格后，可以进行二次混凝土衬砌灌注工序。通过监控量测，掌握隧道报考，提供信息，指导二次衬砌施作时机。这是浅埋暗挖法中二次衬砌施工与一般隧道衬砌施工的主要区别。其他灌注工艺和机械设备与一般隧道衬砌施工基本相同。
     +二次衬砌模板可以采用临时木模板或金属定型模板，更多情况则使用模板台车，因为区间隧道的断面尺寸基本不变，有利于使用模板台车，加快立模及拆模速度。衬砌所用的模板、墙架，拱架均应式样简单、拆装方便、表面光滑、接缝严密。使用前应在样板台上校核；重复使用时，应随时检查并整修；详见1K413043。
     (5)监控量测
     利用监控量测信息指导设计与施工是浅埋暗挖施工工序的重要组成部分。在设计文件中应提出具体要求和内容，监控量测的费用应纳入工程成本。在实施过程中施工单位要有专门机构执行与管理，并由项目技术负责人统一掌握、统一领导。经验证明拱顶下沉是控制稳定较直观的和可靠的判断依据，水平收敛和地表下沉有时也是重要的判断依据。对于地铁隧道来讲，地表下沉测量显得尤为重要；详见1K420153。
     （二）盾构法施工
     1．盾构法施工见图1K413012-5所示，其基本施工步骤：
     (1)在盾构法隧道的始发端和接收端各建一个工作（竖）井；碴土储舱和料斗
     (2)盾构在始发端工作井内安装就位；
     (3)依靠盾构千斤顶推力（作用在已拼装好的衬砌环和工作井后壁上）将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出；
     (4)盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；
     (5)及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置；
     (6)盾构进入接受工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。
     2．盾构法施工隧道具有以下优点：
     (1)除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；
     (2)盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少；
     (3)隧道的施工费用不受覆土量多少影响，适宜于建造覆土较深的隧道；
     (4)施工不受风雨等气候条件影响；
     (5)当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工；
     (6)只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深，地基越差，土中影响施工的埋设物等越多，与明挖法相比，经济上、施工进度上越有利。
     3．盾构法施工也存在以下一些问题；
     (1)当隧道曲线半径过小时，施工较为困难；
     (2)在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，则盾构法施工困难很大，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全；
     (3)盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差；
     (4)盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内；
     (5)在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水的技术要求较高。详见1K413030有关内容。 编辑推荐：

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