① 高大断面中洞与左右两侧洞近距离且平行,立体交叉平行作业,施工组织科学合理,结构和围岩变形、地面沉降能够得到较好的控制,降低了施工安全风险。
② 高大断面中洞结构“整体顺作、局部逆作”。即先施工中洞拱部初支结构,施作拱部二衬结构;再进行中洞下部土方开挖与钢支撑安装,再从下往上施作中洞下部二衬结构(含中板结构)与钢支撑拆除,最后施作“后浇带”。
③ 中洞拱部中段大台阶一次开挖,中洞拱部中段与两侧模筑初支结构的连接规范、快速。施工工艺简捷,施工更为安全、快速,施工作业环境得到了较大程度地改善,工程造价和施工成本得到了较大程度的降低。
④ “单轨移动天车(电葫芦)”系统的设计应用,从根本上解决了钢支撑、腰梁钢构件的洞内运输吊装,解决了钢支撑技术与洞桩法技术组合应用难题。
⑤ 中洞钢支撑技术与洞桩法技术的首次组合应用,实现了中洞下部结构“纵向分台阶、横向中部拉槽”全断面一次开挖。
3.适用范围
本工法适用于浅埋暗挖法施工的各类软弱地层(如砂层、粉粘土层)工程条件下,城市地铁车站高大断面洞室的设计与施工。
4.工艺原理
本工法仍然遵循浅埋暗挖施工技术的“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十六字方针。本工法的工艺原理以及主要施工技术,如下:
4.1 对高大断面中洞结构,采取“整体逆作、局部顺作”,即先施作拱部结构,再施作下部结构;拱部结构和下部结构,均按正常的从下向上的施工顺序施工。
① 在大跨洞室拱部施作大管棚,控制和防止大洞室拱部开挖过程中拱部围岩的坍塌。
② 大跨洞室拱部初支结构,两边拱在施工小导洞内模筑完成,拱部中段采用大台阶一次开挖、钢格栅一次架设、砼一次喷射完成。
③ 采用洞内围护桩,作为大跨洞室下部结构的围护结构,实现对下部围岩的支挡防护;同时,通过桩顶冠梁,承担拱部围岩、拱部初支结构与二衬结构的自身荷载和施工动载,以及地面传递的竖向荷载,并承担部分施工中由围岩变形而产生的横向荷载。
④ 对洞内围护桩设置钢支撑,以完善高大断面洞室(下部结构)围护结构体系;“单轨移动天车”系统的设计应用,较好地解决了钢支撑和腰梁等较大钢构件的洞内吊装运输,为大跨洞室下部结构全断面一次开挖提供了可能。
4.2 其他工艺原理与创新技术
① 对中侧洞间土体注浆预加固,提高近距离较大洞室之间未开挖土体的稳定性,有效地控制和减少了各洞室开挖过程中的变形。
② 后压浆技术以及反循环钻机的现场改制,不仅较大程度(30%)缩短了桩长,而且实现了洞内围护桩的机械成孔。
③ 满堂脚手架+木模架+定型建筑钢模组合模架体系,施作各类断面二衬结构安全快速灵活,有利于组织施工流水。