特殊地质城市地铁隧道竖井施工技术

孟凡文

（中铁十六局集团第四工程有限公司，北京 101400）

摘 要：在城市地铁隧道工程的施工中，竖井施工是该工程中的关键组成部分，然而，目前城市地铁隧道竖井在进行施工时存在较多问题。为确保竖井工程的施工质量，必须结合工程现场的实际地质情况对竖井施工技术进行分析研究。文章结合贵阳地铁2号线工程，分析竖井的施工技术，希望为今后类似工程的施工提供一定的参考。关键词：城市地铁；隧道；竖井中图分类号：U231+.2 文献标志码：A 文章编号：2096-27（2017）05-0057-02 1 工程概况

贵阳地铁2号线工程的铺设方向是自北向南进行的，文章以其一期土建15标工程为依托进行分析。该标段总长度为1000m ，位于南明区油榨街与宝山南路交汇处，里程为DK36+300至DK37+300，其中区间DK36+300至油榨街站线路将下穿南明河，该区间隧道为双洞单线，全长631.606m ，隧道顶部的埋深范围为15～30m 。

隧道施工采用矿山法，在标段YDK36+904位置设置竖井。竖井的深度为29.5m ，内净空的尺寸6.0m ×8.0m ，竖井开挖深度内自下而上分别为中风化白云岩和人工杂填土[1]。地铁该标段沿线地面最大高差大概为24m ，标高在1044.4～1067.76m ，为硬化路面，地质情况属于浴槽谷地貌，总体地势相对平缓，且竖井周边建筑物及地下管线较少。岩土地质特征及施工分级如表1所示。

表1 岩土地质特征及施工分级

2 竖井施工技术

2.1 技术参数

地铁2号线油榨街站至观水路站区间竖井断面为矩形，开挖的尺寸为8m ×6m ，并且在竖井口位置设置钢筋混凝土的圈梁。竖井的施工方法为倒挂井壁法，竖井周围布置钢花管注浆（长度为3.5m ，Φ42，布设间距为1.0m ×1.0m 的梅花形），竖井底部的封闭措施为钢格栅同时结合喷射混凝土。竖井壁喷射厚度为400mm 的初衬，井底初衬的厚度为200mm 。竖井当施工到井底设计标高后需要及时进行封底[2]。2.2 竖井开挖工序

首先，上部基坑开挖，锁扣圈梁进行整体浇筑，同时将防护、龙门吊等预埋件进行预埋；然后采用倒挂井壁的方法向下进行土方开挖，初喷4cm 厚度的混凝土、挂设钢筋网、架设钢格栅、竖向连接筋的焊设，钢花管打设与注浆，将混凝土喷射至设计的厚度[3]。继续向下施工，当开挖至横通道马头门上方时进行腰梁施工，并浇筑C30的混凝土，施工横通道拱部位置时应设置第一环双层的小导管，注浆加固马头门位置，并掘进3～5m 的横通道，其中在锁扣与圈梁之上采用间距为0.5m/榀的加强段格栅，腰梁以下采用间距为0.4m/榀的加强段格栅，岩层段使用间距为0.5m/榀的一般段格栅即可。2.3 竖井布置

竖井周围设置高度为1.2m 的防护围栏，将其固定在距离井口高度为50cm 的挡水墙上，同时涂刷警示图案，防护围栏采用安全立网对其上下进行封闭，直至挡水墙顶面的高度。竖井的北侧布设人行步梯，步梯栏杆采用的钢管直径为42（t=5mm ），高度为1.1m ，宽度为800mm ，步梯踏步采用厚度为3mm 的防滑钢花纹钢板，宽度为260mm ，高度为175mm ，跑踏步数均为14级。人行步梯需按设计要求安装扶手，且做钢丝网防护，人行步梯楼梯间需布设高度为150mm 的踢脚板，同时在踢脚板及楼梯栏杆上均涂刷宽度为150mm 的黄黑相间警示漆。楼梯口安装防护棚及监控，防护棚的宽度应大于楼梯口宽度，每跑楼梯侧面需按规范安装照明灯具和应急指示灯。竖井布设1根直径为50的排水管，1根直径为100的高压水管，2根电缆线，1根直径为200的高压风管，2根直径为300的下料管以及1根直径为1000的通风管[4]。

3 竖井的施工方法

3.1 锁口圈的施工

按照测量结果放置控制线，然后确定开挖锁口圈的轮廓线。土方的开挖采用人工方法，根据设计图纸锁口圈梁开挖至深度为0.7m ，然后向内缩0.7m 之后再继续开挖至深度为1.4m ，开挖面先进行平整。当圈梁范围内的土体不够稳定时，需要先预加固圈梁下方的土体，再施工圈梁，最后安装锁口处圈梁钢筋。钢筋焊接的长度为10d ，焊接的接头应错开，采用架管对撑体系及钢模板，其中钢模板的尺寸为300mm ×1500mm 。竖井井圈采用的混凝土为C30，浇筑方式为一次性连续浇筑，此外，为阻挡地面积水流进竖井，在锁口圈梁的内侧布设一道高于地面50cm 的挡水墙[5]。

3.2 龙门架的安装

竖井在浇筑锁口圈混凝土之前需要预埋龙门吊立柱，应当注意的是确保立柱竖直，当基础混凝土满足强度要求时安设立柱，同时进行横纵梁、剪刀斜撑和电动葫芦的吊装；最后安装检修平台以及操作的平台等设备[6]。龙门架需要安设防雷装置，在其顶端安装长度为1～2m 的避雷针，防雷装置冲击接地电阻应小于4Ω。通讯、信号、控制、动力以及照明等所有线路均通过钢管进行铺设，同时设备的金属结构与钢管都需要进行接地连接[7]。 3.3 竖井开挖与支护

土石方开挖的原则为“由上到下、横向分块、竖向分层”。为防止竖井井壁坍塌，在井身开挖施工（下转第97页）

岩质单元代号岩土名称状态主要工程地质特征

施工工程分级〈1-2〉

Q4ml 人工杂填土

松散～稍密

主要为黏土、碎石、建筑土，局部为杂填土，均匀性差，透水性较强

Ⅱ级普通土

〈14-2-c〉T1a 中风化白云岩中风化白云岩织结构少部分破坏，矿物成分基本未变化，节理裂隙较发育，岩芯较新鲜，

多呈柱状，裂隙面具褐色风化膜，轻击不易碎。

Ⅴ级次坚岩

DOI:10.19537/j.cnki.2096-27.2017.05.023

在设计路面结构前需要对所在地区的水文、环境、地质等具体情况进行调查分析，确定设计的基本参数，对道路路面的稳定性、耐久性、抗滑性等多方面参数进行确定，保证道路路面结构设计结果都能够满足实际需要。双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论是沥青砼路面结构设计的基础，设计师在计算路面结构厚度值时需要根据路面结构整体承载力和路面结构抗开裂要求选择计算方法，在计算中需要重点加强抗压参数、交通量的计算。

3.5 加强路面后期的养护

在工程施工完成后，管理人员需要对施工质量进行检查，确保施工质量能够满足具体的施工要求。对于一些不合格的施工问题可以进行补修。施工管理者还要加强道路监管力度，严重制约车辆超载的现象。采用适当的措施缓解路面上通过的过大车流，必要时可以将冷补料铺到路面下沉地段，按照具体的施工规定对其进行碾压，使其能够平整。一些路面的使用年限超过设计年限时，会出现大范围的下陷或者是网裂现象，尤其是在暴晒或者是暴雨等恶劣气候的影响下，裂痕就会越来越严重，如果不及时进行补修，整条道路有可能处于瘫痪状态，因此，需要通过沥青灌缝对道路进行补修，更好的确定道路的安全。对于沥青混凝土而言，其施工的温度也是极为重要的因素，因此要确保沥青混凝土的出厂温度与要求的相一致。通常情况下，混凝土的浇筑温度为28℃左右，可以采用冷水清洗、设置遮阳篷等方式来降低混凝土的温度；搅拌工艺也会影响沥青混凝土的质量，因此要改善搅拌工艺。同时为了节约成本，可以使用二次投料的净浆裹石工艺来搅拌混凝土，在提高混凝土强度的同时还能有效减少裂缝的产生；在养护沥青路面时，不仅对其进行浇水养护，同时还要落实相关的保温工作，进行大大提高混凝土的强度，并确保公路沥青混凝土路面的施工质量。

4 结束语

作为交通工程最常见的公路工程，沥青路面具有其它路面不具备的优势，如抗压性好、噪音小等，然而在其应用的过程中，仍然存在许多的不足之处，需要加以控制来保证其使用质量，例如裂缝的产生、粉煤灰和外加剂的用量控制等。施工企业应当采取合理的措施来保证沥青路面的施工，从而确保工程的整体效益。

参考文献：

[1]赵福伢.公路沥青混凝土路面施工技术及质量控制探讨[J].工

程技术研究,2016,(7):249.

[2]智大鹏.运用新技术加强沥青混凝土路面施工质量的控制[J].

交通世界(建养.机械),2014,(6):60-61.

[3]马才善.沥青路面施工技术研究[J].住宅与房地产,2016,(18):

150+159.

作者简介：周丽（1981-），女，工程师，研究方向：土木工程道路方向。

（上接第57页）中采用直径为42的钢花管注浆，其中岩石部分利用砂浆锚杆进行注浆。开挖土方段时采取人工开挖结合小挖机的方式进行，其中地表3m范围内以及竖井井壁周围采用人工开挖。因为竖井位于城市中心，因此当开挖至岩层时，严禁采用爆破法施工。该标段采取人工风镐破除配合挖掘机破碎锤的方式进行[8]。

3.4 出渣

出渣方式为人工结合反铲装渣，然后利用电动葫芦将渣斗垂直运出地面，放置于临时弃渣场地，当满足交通要求时利用汽车将其运送至弃渣场。竖井的提升设备是联络地下横通道与地面的重要工具，该设备的功能是提升石渣、工具、材料以及设备的下方。因此，竖井提升设备的运输能力是施工的关键[9]。

3.5 钢筋网的施工

钢筋网采用的钢筋直径为8，用其制作成的钢筋网片尺寸为200mm×200mm。钢筋网与钢架、锚杆以及喷混凝土组成联合支护，铺设时需要连续进行，且确保钢筋网与钢架、或其他锚固设备锚杆之间焊接牢固。对于片状钢筋网的搭接长度应大于200mm。钢筋上需要喷射厚度不少于40mm的混凝土保护层[10]。

3.6 格栅钢架的安装

加工成型后的格栅钢架首先需要进行试拼。钢架周围轮廓的偏差需小于30mm；格栅钢架当平放时翘曲不得大于20mm。格栅间设置直径为22mm的连接筋，每根长度为0.7m，设置间距为1m，焊缝均为单面搭接电弧焊，焊缝高度应大于8mm，长度也应大于钢筋直径的10d。连接螺栓采用的型号为M20×70，螺母采用M20的型号。格栅为焊接骨架，钢筋受力接头为双面焊接，长度为5d，焊缝宽度应大于0.8倍的主筋直径，且厚度大于0.3倍的主筋直径。

4 结束语

城市隧道地铁施工中竖井施工技术是该工程的关键组成部分，竖井的施工质量将影响到整个地铁隧道的施工质量。因此，对竖井施工技术分析研究有利于完善城市地铁隧道的施工质量。另外在进行竖井施工时，要充分考虑工程现场的具体地质情况，优化竖井的施工方案，以城市地铁隧道的施工质量。

参考文献：

[1]李涛,刘继强,尹文平.地铁隧道施工竖井降水开挖引起的地

表沉降分析[J].隧道建设,2011,(3):278-283.

[2]贾波,刘干斌,徐立,等.地铁竖井施工对周边建筑影响及加固

措施[J].工业建筑,2011,(8):121-125.

[3]王峰,邓园也,王明年.地铁隧道竖井位置优化数值模拟研究

[J].计算力学学报,2010,(3):569-573.

[4]杨书江.地铁隧道竖井施工技术[J].隧道建设,2004,(4):24-

26+55.

[5]王铁生,翟继红.地铁隧道竖井联系测量与精度分析[J].铁道

建筑,2005,(5):44-47.

[6]徐世达,陆国清,李昊勇.深圳地铁5号线长岭陂隧道竖井施工

技术[J].石家庄铁道学院学报(自然科学版),2008,(2):106-108.

[7]张绍华,周亚.徐州地区地铁隧道竖井涌水处理技术探讨[J].

江苏建筑,2016,(5):56-59.

[8]李锦亮.基坑施工隧道竖井改造的控制监测与变形分析[J].上

海国土资源,2014,(4):98-101.

[9]骆建军.高速地铁隧道内扩大段和通风竖井对压力波的影响研

究[J].现代隧道技术,2016,(4):22-28.

[10]沈捷.地铁竖井设计方案研究[J].隧道建设,2009,(2):194-

197+205.

作者简介：孟凡文（1981-），男，工程师，研究方向：隧道及地下工程。