孙 彦 辉

(石家庄市轨道交通有限责任公司，河北 石家庄 050000)



粉砂大断面暗挖隧道拆撑技术

孙 彦 辉

(石家庄市轨道交通有限责任公司，河北 石家庄 050000)

以石家庄地铁留村站—火炬广场站粉砂大断面区间为例，介绍了粉砂大断面拆除钢支撑的施工条件与试验段选取方法，并阐述了临时支撑拆除的步骤及注意事项，旨在确保隧道和周边环境的安全。

大断面隧道，临时支撑，地表沉降，监测指标

0 引言

随着城市轨道交通建设的快速发展，风险高的大断面隧道数量不断增加，科学合理的控制大断面隧道拆除支撑这一环节十分重要[1]。雷震宇等[2]、张建国等[3]对拆除支撑后隧道的安全性进行数值模拟分析。本文以石家庄地铁留村站—火炬广场站暗挖区间为研究背景，对粉砂大断面安全拆除钢支撑施工技术进行总结。

1 工程概况

留村站—火炬广场站区间沿长江大道敷设，基本位于长江大道绿化隔离带下方，区间由留村站开始，向东下穿昆仑大街后至火炬广场站，暗挖段采用双侧壁导坑法施工，开挖宽度12 m，高度9.735 m，初期支护为喷射混凝土加格栅拱架，临时支护厚度30 cm。双侧壁导坑法横断面图见图1。

2 工程与水文地质

本区间主要穿越地层为粉细砂④1、中粗砂④2、粉质粘土⑤1、中粗砂⑥2，拱顶主要土层为粉细砂④1及黄土状粉质粘土③1。地下水位埋深在40 m～45 m，但不排除大气降水等原因造成局部存在上层滞水的可能性。

3 施工方案

3.1 临时支撑拆除的施工条件

1)首先对支撑拆除段地表沉降以及洞内监控量测的数据进行分析，拆除支撑前，必须确认监测数据已经趋于稳定。2)为确保安全，临时支撑的拆除安排在隧道底板施工完毕后进行。3)临时支撑拆除过程中，必须保证测量人员全程监控，及时有效的分析数据，确保施工安全。

3.2 选取试验段

将里程K21+449～K21+437共计12 m范围设置为临时支撑拆除试验段。试验段选取主要从以下方面考虑：1)由施工监测方数据得知，此段地表沉降累计值为19.37 mm～22.31 mm，洞内拱顶沉降累计值为12.3 mm，水平收敛累计值为11.52 mm。地表沉降以及洞内监控量测数据沉降累计值均在控制值以内，且速率已稳定。2)此段距离马头门位置为18 m～30 m，避开了洞口受力较复杂的位置。3)考虑此位置离洞口较近，材料运输、废渣外运等施工作业较为便利。

3.3 临时支撑拆除施工步骤

第一段底板施工完毕后，即可拆除临时支撑，第一次拆除长度6 m。待监测数据稳定后，顺序拆除下一段临时支撑。具体步骤如下(见图2)：1)布置变形观测点，持续对受控对象监测。2)首先凿除临时仰拱，其次凿除临时中隔壁顶部。破除采用人工配合风镐进行，破除过程中，首先利用风镐凿除喷射混凝土并拆除钢筋网，其次利用氧气乙炔割断格栅钢架，搭设钢管脚手架作为工作平台。为保证洞内结构安全，同时不影响施工作业，破除位置选取在临时支撑与初支连接的地方破除，一次破除范围10 cm，长度6 m。3)拆除支撑会造成初支受力重新分布，应梯度增加初支受力，防止初支失稳引起坍塌。做法如下：第一步，每隔三个初支断面拆除下一个初支断面的支撑，如图2所示中编号是①的支撑，在支撑与初支连接的端部切开2 cm～3 cm，观察监测指标；第二步，监测指标正常，每隔一个初支断面拆除下一个初支断面的支撑，如图2中编号是②的支撑，切开支撑与初支连接的端部2 cm～3 cm，观测监测指标。严禁连续切开支撑，以防止两侧壁支撑突然失稳，倒塌伤人；第三步，监测指标正常，依次拆除剩余钢架，如图2中编号是③的支撑，切开支撑与初支连接的端部2 cm～3 cm，观测监测指标；第四步，变形稳定后，分析监控量测结果，确定隧道初期支护的稳定性。

3.4 拆除支撑注意事项

拆除支撑要防止三类事故，即坍塌、机具伤害、物体打击。防坍塌要注意规避以下几种常见的风险因素：一是为加快施工进度，连续拆除相邻初支断面的支撑；二是用重型机械粗鲁的破除支撑或是作业空间不足造成机具碰撞初支，降低初支安全系数，严重的失稳变形；三是支撑纵向连接筋破除较早，影响了初支的整体刚度。防物体打击要注意规避支撑未完全破除前残存的风险源伤人。所以，拆除支撑过程中，一是严格按照方案施工，做好受控对象监测，辅以洞内巡视；二是配备安全员管理现场，人员、机具设备要在作业区外。

4 结语

粉砂大断面安全拆撑是防止隧道坍塌和周边环境发生次生事故的重要环节，一定要通过试验段总结各项施工参数，做好监控量测，严格按照方案施工。实践证明，石家庄地铁留村站—火炬广场站粉砂大断面区间施工方案行之有效，保证了隧道和周边环境的安全。

[1] 史国庆.下穿既有建筑物大断面隧道拆撑长度研究[J].国防交通与技术,2014(2)：31-33．

[2] 雷震宇,郭庆海,周顺华.大跨度浅埋暗挖隧道拆撑的数值模拟[J].地下工程与工程学报,2008,1(2):237-241．

[3] 张建国,王明年,罗禄森,等.浅埋大跨度隧道拆撑对初支安全性影响分析[J].岩土力学,2009,30(2):497-501.

Large-section silty concealed tunneling dismantle and bearing technologies

Sun Yanhui

(ShijiazhuangRailTransitCo.,Ltd,Shijiazhuang050000,China)

Taking large-section silty area of Liucun station-Huoju square station of Shijiazhuang subway as an example, the paper introduces large-section silty dismantle and bearing conditions and testing section selecting methods, and illustrates temporary support dismantle procedures and matters, with a view to guarantee the tunnel and surrounding environment safety.

large-section tunnel, temporary support, surface subsidence, monitoring index

1009-6825(2017)07-0169-02

2016-12-23

孙彦辉(1982- )，男，工程师

U455

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