刘灯凯 饶军应 吴红军 李佳禧

(1.贵州大学土木工程学院，贵州 贵阳 550025； 2.中铁十二局集团第三工程有限公司，山西 太原 030000)

1 概述

马头门一词源于矿山井巷工程，其定义详见文献[1]。在城市地铁施工中，把由斜井进入区间隧道间的施工也称作马头门开挖。马头门是隧道结构最薄弱部位，开挖时，原结构的受力状态发生改变，当施工不当时，易造成原结构的变形，严重时甚至引起结构破坏。因此，在遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针[2]的基础上，选择合理的施工方法，细化施工工序，对马头门施工乃至暗挖隧道施工至关重要。

在此详细介绍了贵阳地铁某车站斜井进超大断面正洞时马头门的施工步骤，同时对马头门施工时一些常见问题进行了阐述，其对类似工程施工具有借鉴作用。

2 背景介绍

贵阳地铁某地下车站主体结构暗挖段、附属结构深埋暗挖段、场区地下车站及附属结构隧道围岩体为中风化泥质白云岩，围岩级别为Ⅳ级。车站主体为地下二层岛式车站，采用双侧壁导洞法施工，车站长236.6 m，车站标准段净宽度19.4 m，净高16.50 m，轨面埋深约43.2 m～61.4 m，扩大段净宽度22.6 m，净高19.7 m，轨面埋深约26 m～30 m，车站两端均接矿山法区间，车站小里程端地面高程与北京西路地面高程差约为6 m～17 m。为保证施工进度在区间隧道左侧空地处设置斜井进口。该车站共存在10个马头门，竖井进入横通道2个，横通道进入区间正线隧道8个，见图1。

3 斜井进超大断面正洞施工

贵阳地铁某车站主体是利用左线一侧的斜井进入车站主体结构施工，斜井设支线1、支线2两个支通道。支线1进入车站上部结构站厅层施工，破除马头门需进行工序转换。支线2进入车站下部结构站台层施工，待上部开挖支护至支线2位置时，再由支线2沿车站轮廓线破除下断面开挖，开挖方式按照双侧壁导坑法施工。

在此介绍了贵阳地铁某车站斜井进大断面正洞时马头门的施工步骤，该车站施工时利用支线1进入车站站厅层进行施工，其一般施工步骤为：

1)施工支线1至接口位置，架立交叉口门架。斜井开挖至施工通道位置时，连立5榀通道拱架，然后在交叉口处门型拱架连立3榀，采用R51自进式锁顶锚杆固定；

2)继续向前掘进，按台阶法分段(纵向长度不大于1 m)开挖车站断面范围内矩形转换通道，至右侧车站拱墙开挖外轮廓线，根据高度变化架立矩形门型拱架，并施作初期支护；

3)施作车站断面拱部拱架及初期支护，左侧支撑于密排门型拱架，施作节点焊接稳固；

4)破除右侧上部导洞范围内转换通道门型拱架，向车站纵向方向开挖并施作上部导洞初期、临时支护；

5)破除左侧上部导洞范围内施工通道门型拱架，向车站纵向方向开挖并施作左侧上部导洞初期、临时支护。

4 马头门施工

马头门按照三台阶(预留核心土)法的方式施工。具体施工步骤为：

1)由测量班在马头门位置对施工车站轮廓进行放样；

2)沿车站开挖轮廓线，在拱部120°范围内打设φ42超前注浆小导管，长3.5 m/4.5 m，环向间距35 cm，并注浆加固地层；

3)沿车站右侧上部导洞开挖轮廓破除80 cm宽的槽，满足架设右侧上部导洞第一榀1号、2号格栅的空间要求，将槽内混凝土碎块及渣土清理干净后，在导洞内架设第一榀钢格栅；

4)钢架与车站右侧上部导洞已破除格栅连接牢固，预留沿通道纵向的连接钢筋22@100 cm，并喷射C25混凝土；

5)后续密排依次架设第二、三榀钢架；

6)三榀格栅支护完毕后，扩大马头门破除范围，车站右侧上部导洞上台阶继续向前开挖支护；

7)在右侧导洞上台阶开挖时，初支应及早封闭成环，超前支护、开挖、初支、仰拱要环环紧扣，根据围岩情况严格控制步距；

8)在右侧导洞上台阶开挖至一定距离后，沿左侧导洞上台阶开挖轮廓线破除80 cm宽的槽，满足架设右侧上部导洞第一榀1号、2号格栅的空间要求，将槽内混凝土碎块及渣土清理干净后，在导洞内架设第一榀钢格栅。其后续施工步与左侧导洞相同；

9)在上部开挖支护至支线2位置时，再由支线2沿车站轮廓线破除下断面开挖。

5 注意事项

1)应注意岩体的注浆加固效果，防止开挖后沉降过大，应加强对围岩的注浆预加固；注浆加固之前，对注浆工艺和材料要先进行试验后应用。若加固效果不理想，应及时根据现场实际情况进行调整。马头门是应力集中的地方，开门之前必须检查措施是否到位，否则推迟开门时间。

2)为了确保围岩稳定，便于初期支护的施作，给施工提供良好的作业环境，确保施工质量，降水工作应超前安排进行，以保证在无水条件下进行开挖、支护。对渗透系数差异较大的土层、砂层，施工期间要密切注意流沙、流土或管涌等不良现象。

3)施工过程中对隧道前方土体进行超前预测，以便提前采取预防保护措施，避免险情发生。具体可采取对地面进行雷达探测及掌子面打设超前导管的方式探明前方地层状况等办法。

4)施工时做到及早封闭成环，超前支护、开挖、初期支护、仰拱/临时支撑要环环紧扣同时要根据围岩情况，严格控制步距(特别是二衬和掌子面的距离)。

6 结语

1)马头门是隧道结构的薄弱环节，其开挖造成隧道结构发生受力转换，其受力转换过程有待研究；

2)在施工的同时加强施工变形监测及对量测信息的处理及反馈；

3)加强隧道施工的信息化管理，以施工过程中的监测信息为依据，动态管理施工过程；

4)隧道施工过程安全隐患众多，优化施工方法、步骤的同时深化安全意识，是避免事故发生的有效手段。