初支连拱二衬独立式隧道开挖与结构的施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及城市轨道交通工程中特殊暗挖地下区间结构的施工方法，尤其涉及一种初支连拱二衬独立式隧道开挖与结构的施工方法。
【背景技术】
[0002]随着地铁日新月异的发展，越来越多的工程会遇到隧道停车线施工。隧道停车线具有断面大、风险高、造价高等特点，往往采用多圆心隧道断面的形式，从而导致其必须采用大断面施工方法，而大断面施工一般采用双侧壁导坑法、中洞法、侧洞法等方法施工。
[0003]目前而言，无论是采用CRD方法、双侧壁导坑法还是中洞法进行大跨度暗挖地下区间结构施工，在二衬结构施工阶段，为确保防水体系封闭预计二衬结构质量和耐久性，地下区间开挖阶段设置的横向和竖向初支结构均需沿着区间纵向进行拆除或倒换，结构受力转换复杂，尤其是竖向初支结构的拆除，增大了初支结构的跨度，必然引起初支结构变形、进而引起地层沉降，从而对工程周围地下管线、建筑物等周围环境影响大；分段拆除初支进行二衬施工，为控制初支变形。初支分段拆除长度一般为4.0?6.0m。因此无法采用模板台车进行二衬结构施工，机械化水平较低、施工缝较多、二衬结构渗漏几率增大、施工速度慢，导致特殊暗挖地下区间成为城市轨道交通地下区间工程实施的工期控制点。
【发明内容】
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]为解决上述问题，本发明的目的是提供一种初支连拱二衬独立隧道结构的施工方法，它采用初支连拱二衬独立的施工方法，降低了城市交通工程中特殊暗挖区间施工高风险，确保防水质量，减小对周围环境的影响，加快施工速度，降低工程投资。
[0006]( 二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了初支连拱二衬独立式隧道开挖与结构的施工方法，包括如下工序:
[0008](1)打设超前小导管，通过超前小导管进行注浆加固地层；
[0009](2)开挖土方；施作初期支护，即初支，构成初支的型钢分为洞室自用部分型钢、相邻两个洞室共用部分型钢，先施作洞室的共用部分型钢与后施作洞室的自用部分型钢上均预留有连接构件；通过所述连接构件，后施作洞室的初支自用部分型钢架设在先施作洞室初支的共用部分型钢上；
[0010](3)根据现场监测数据及时进行型钢背后注浆；在已完成初支型钢拱架上安装运输装置；
[0011](4)施作防水层；
[0012](5)架设支撑模板，施作二衬；
[0013](6)拆除支撑模板。
[0014]进一步，所述工序(1)中，所述超前小导管采用顶进法施工，拱顶90°?180°范围内打设，环向间距一般为300mm，导管长度为2000mm?4000mm，导管打设角度在15°?25。之间；通过所述超前小导管进行注浆加固地层时，注浆压力控制在0.3MPa?0.5MPa之间。
[0015]进一步，工序(2)中开挖土方时，洞室上部采用环形开挖留核心土法，人工开挖配辅以风镐配合施工，洞室下部留斜面或卸力槽，不留设核心土，土方开挖步距不大于750mm ;错距开挖洞室时，错距不小于15m。
[0016]进一步，施作所述初支时，初支型钢为Η型。
[0017]进一步，所述导管的间距为2.5m，在隧道横向截面上，导管布置在初支型钢的背部；在隧道纵向上，导管一榀一布；导管通过连接构件固定在初支型钢上；导管口设置有导管盖帽。
[0018]进一步，所述安装运输装置包括滚轮组件、L形轨道、钢丝绳和连接件，滚轮组件的顶端通过连接件与钢丝绳的顶端连接，钢丝绳的下端挂接有被运输的材料，钢丝绳与初支型钢拱架的拱梁顶高线之间的夹角在45° ±10°范围内。
[0019]进一步，工序(4)中，在监测数据趋于稳定后施作所述防水层；在基层处理时保证基层表面坚实、干燥，缓冲层应采用搭接法连接，搭接宽度为5cm，搭接缝采用铁钉、垫片固定，缓冲层与基面密贴；铺贴防水卷材时，先纵向铺贴底板、侧墙交角处卷材，固定点间距500_，侧墙表面卷材高度不小于lm，角部卷材固定完毕后，铺设底板大面卷材，固定点间距1500mm ;验收后底板卷材铺设不小于7cm的与结构底板同标号、抗渗等级的防水混凝土保护层。
[0020]进一步，工序(5)中，在洞室下部防水、二衬及上部防水层施作完毕后，开始安装满堂红脚手架65、支撑横杆64及主楞62次楞61，采用扣件式或碗扣式支撑体系，安装时要保证立柱垂直且两端在同一竖向中心线上，最后安装模板66，通过可调支托63将模板调整至设计位置后，进行二衬浇筑。
[0021]进一步，所述二衬浇筑达一定强度后，拆除模板及支撑体系，在拆除模板前，不能把支架立杆拆除，待模板板拆除后再拆除支架体系；在拆除支架体系时，由上往下，层层拆除；拆除遵循以下顺序:松动顶拱支撑U托一拆除顶拱主楞一拆除顶拱次楞一拆除顶拱模板一拆除顶端部分横纵向脚手架一松动侧墙支顶U托一拆除侧墙主楞一拆除侧墙次楞一拆除侧墙模板一拆除脚手架；以上每两道拱架主楞为一循环，即拆除两根顶拱主楞后，拆除次楞及顶拱钢模板，之后拆除侧墙模板模架，然后重新拆除两道拱架主楞。
[0022]进一步，采用初支连拱二衬独立式隧道开挖与结构的施工方法施作双连拱隧道的方法，其具体施工工序按下述序号依次施工:
[0023]A1打设超前小导管1，开挖左洞室上部土层，施作左洞室初支2上半部分，安装材料运输装置3 ;
[0024]B1开挖左洞室下部土层，施作右洞室初支2下半部分；
[0025]C1施作左洞室防水层4下半部分，施作左洞室二衬5下半部分；
[0026]D1拆除材料运输装置3，施作左洞室防水层4上半部分，施作左洞室二衬5上半部分，依次施作直至本洞室二衬施作完毕；
[0027]E1打设右洞室超前小导管1，开挖右洞室上部土层，施作右洞室初支2上半部分，安装材料运输装置3 ;
[0028]F1开挖右洞室下部土层，施作右洞室初支2下半部分；
[0029]G1施作右洞室下部防水层4，施作右洞室二衬5下半部分；
[0030]H1拆除材料运输装置3，施作左洞室防水层4上半部分，施作左洞室二衬5上半部分，依次施作直至本洞室二衬施作完毕。
[0031]进一步，采用初支连拱二衬独立式隧道开挖与结构的施工方法施作双连拱隧道的方法，其具体施工工序按下述序号依次施工:
[0032]A2打设左洞室超前小导管1，开挖左洞室上部土层，施作左洞室初支2上半部分，安装材料运输装置3 ;
[0033]B2开挖左洞室下部土层，施作左洞室初支2下半部分；
[0034]C2打设右洞室超前小导管1，开挖右洞室上部土层，施作右洞室初支2上半部分，安装材料运输装置3 ;
[0035]D2开挖右洞室下部土层，施作右洞室初支2下半部分，按此顺序依次施工，直至隧道初支贯通；
[0036]E2施作左洞室下部防水层4，施作左洞室二衬5下半部分；
[0037]F2施作右洞室下部防水层4，施作右洞室二衬5下半部分；
[0038]G2拆除材料运输装置3，施作左洞室防水层4上半部分，施作左洞室二衬5上半部分;
[0039]H2拆除材料运输装置3，施作右洞室防水层4上半部分，施作右洞室二衬5上半部分，依次施作直至隧道二衬施作完毕。
[0040]进一步，采用初支连拱二衬独立式隧道开挖与结构的施工方法施作三连拱隧道的方法，其具体施工工序按下述序号依次施工:
[0041]A3打设左洞室超前小导管1，开挖左洞室上部土层，施作左洞室初支2上半部分，安装材料运输装置3 ;
[0042]B3开挖左洞室下部土层，施作左洞室初支2下半部分；
[0043]C3打设中洞室超前小导管1，开挖中洞室上部土层，施作中洞室初支2上半部分，安装材料运输装置3 ;
[0044]D3开挖中洞室下部土层，施作中洞室初支2下半部分，按此顺序依次施工；
[0045]E3打设右洞室超前小导管1，开挖右洞室上部土层，施作右洞室初支2上半部分，安装材料运输装置3 ;
[0046]F3开挖右洞室下部土层，施作右洞室初支2下半部分，按此顺序依次施工，直至隧道初支贯通；
[0047]G3施作左洞室下部防水层4，施作左洞室二衬5下半部分；
[0048]H3施作中洞室下部防水层4，施作中洞室二衬5下半部分；
[0049]13施作右洞室下部防水层4，施作右洞室二衬5下半部分，同时拆除左洞室材料运输装置3，施作左洞室防水层4上半部分，施作左洞室二衬5上半部分；
[0050]J3拆除中洞室材料运输装置3，施作中洞室防水层4上半部分，施作中洞室二衬5上半部分；
[0051]K3拆除右洞室材料运输装置3，施作右洞室防水层4上半部分，施作右洞室二衬5上半部分，依次施作直至隧道二衬施作完毕。
[0052]进一步，采用初支连拱二衬独立式隧道开挖与结构的施工方法施作三连拱隧道的方法，其具体施工工序按下述序号依次施工:
[0053]A4打设左、右洞室超前小导管1，开挖左、右洞室上部土层，施作左、右洞室初支2上半部分，安装材料运输装置3 ;
[0054]B4开挖左、右洞室下部土层，施作左、右洞室初支2下半部分；
[0055]C4打设中洞室超前小导管1，开挖中洞室上部土层，施作中洞室初支2上半部分，安装材料运输装置3 ;
[0056]D4开挖中洞室下部土层，施作中洞室初支2下半部分，依次施工直至隧道初支贯通；
[0057]E4施作左、右洞室防水层4下半部分，施作左、右洞室二衬5下半部分；
[0058]F4施作中洞室下部防水层4，施作中洞室二衬5下半部分，同时拆除左、右洞室材料运输装置3，施作左、右洞室防水层4上半部分，施作左、右洞室二衬5上半部分；
[0059]G4拆除中洞室材料运输装置3，施作中洞