重慶市軌道交通六號線紅旗河溝車站施工技術

周宴成

（重慶市軌道交通（集團）有限公司，重慶 400026）

重慶市軌道交通六號線紅旗河溝車站施工技術

周宴成

（重慶市軌道交通（集團）有限公司，重慶 400026）

介紹重慶市軌道交通六號線一期工程（上新街至禮嘉段）紅旗河溝車站(以下簡稱六號線紅旗河溝車站)隧道施工技術，重點介紹由于軌道交通三號線一期工程紅旗河溝車站（以下簡稱三號線紅旗河溝車站）工程先行開工建設，在施工場地和施工通道等資源異常緊張的情況下，通過對六號線紅旗河溝車站隧道施工通道設計方案和車站隧道開挖施工方案的比選，選擇較合理的施工通道設計方案和開挖施工方案，既保證TBM順利通過六號線紅旗河溝車站隧道，又保證安全、優質、高效完成六號線紅旗河溝車站隧道土建工程施工任務。

軌道交通；地下大斷面暗挖隧道；施工技術；巖土結構；施工通道設計

1 工程概述

紅旗河溝車站是亞洲城市軌道交通最大斷面地下暗挖十字立體交叉換乘車站，六號線(地鐵線路)紅旗河溝車站鋼軌軌面設計高程低三號線（輕軌線路）紅旗河溝車站軌道梁軌面設計高程約8.8m，紅旗河溝車站六號線和三號線十字交叉共建段長約68.6m，納入三號線建設范圍。六號線紅旗河溝車站隧道圍巖為中等風化砂質泥巖和泥質砂巖，巖體較完整，圍巖基本分級為Ⅳ級，隧道拱頂覆蓋層厚度21.1～25.6m，屬特大斷面淺埋隧道。地下水類型以基巖裂隙水為主，水量較大。六號線紅旗河溝車站隧道標準段結構斷面寬度19.08m，高度19.44m，標準結構斷面開挖面積353.36m2，如圖1所示。

圖1 六號線紅旗河溝車站主體結構標準斷面圖

2 六號線紅旗河溝車站隧道施工通道設計方案比選

三號線紅旗河溝車站等工程先行于六號線紅旗河溝車站2年左右時間開工建設施工，在三號線紅旗河溝車站施工過程中，車站周邊附近能夠利用的施工場地和施工通道等資源已全部利用。六號線紅旗河溝車站開始建設施工時，已無獨立的施工場地和施工通道等資源可以利用，因此六號線紅旗河溝車站只能利用三號線紅旗河溝車站現有的施工場地和施工通道進行施工，而此時三號線紅旗河溝車站正處于緊張的土建工程施工階段。為確保TBM過站不受六號線紅旗河溝車站施工影響，同時也為確保六號線一期工程全線唯一換乘車站—紅旗河溝車站土建工程總工期目標，對六號線紅旗河溝車站施工通道設計方案進行比選論證，找出有效解決上述問題的合理設計方案。

2.1 設計方案一:迂回施工通道方案

六號線紅旗河溝車站由1#施工通道和2#施工通道組成，施工通道累計全長902m，如圖2所示。從三號線紅旗河溝車站

大里程端區間隧道既有施工通道增設1#施工通道，1#施工通道到達六號線紅旗河溝車站隧道大里程端，平面十字交叉通過后形成2#施工通道，2#施工通道立體下穿已施工完畢三號線紅旗河溝車站小里程端區間隧道后，最終到達六號線紅旗河溝車站隧道小里程端。此方案優點是對三號線紅旗河溝車站等工程施工干擾小。缺點是此方案施工通道較長，六號線紅旗河溝車站隧道小里程端施工受大里程端施工干擾較大，根據此方案編制施工進度計劃，2#施工通道開挖施工到六號線紅旗河溝車站小里程端，最快也得需要7個月時間，在節點工期內六號線紅旗河溝車站隧道無法達到TBM（隧道掘進機）過站條件，更無法滿足六號線紅旗河溝車站隧道土建工程總工期要求。

圖2 迂回施工通道方案

2.2 設計方案二：交叉施工通道方案

六號線紅旗河溝車站由1#施工通道、2#施工通道和3#施工通道組成，施工通道累計全長550m，如圖3所示。

圖3 交叉施工通道方案

從三號線紅旗河溝車站大里程端區間隧道既有施工通道增設1#施工通道，1#施工通道到達六號線紅旗河溝車站隧道大里程端。從1#施工通道0+216m里程處再增設2#施工通道，2#施工通道立體下穿已施工完畢三號線紅旗河溝車站大里程端區間隧道后，到達六號線紅旗河溝車站小里程端區間隧道。從已施工完畢的三號線紅旗河溝車站小里程端區間隧道增設3#施工通道到達六號線紅旗河溝車站隧道大里程端。此方案優點是1#和3#施工通道可同時施工，1#施工通道施工至0+ 216m里程以后，1#和2#施工通道可以同時施工。該方案缺點是對三號線紅旗河溝車站隧道等工程施工干擾較大，2#和3#施工通道與三號線已建成主體結構距離較近，對成品保護工作壓力較大。根據此方案編制施工進度計劃，六號線紅旗河溝車站隧道在節點工期內能夠達到TBM過站條件，車站隧道土建工程總工期也能控制在合同約定的范圍內。

經過對以上設計方案綜合對比分析和專家論證，選擇方案二作為六號線紅旗河溝車站隧道施工的最終施工通道方案。

3 六號線紅旗河溝車站隧道配合TBM過站總體施工方案

原計劃在TBM到達六號線紅旗河溝車站后，TBM在六號線紅旗河溝車站隧道側壁導坑內步行通過該站。按原計劃組織施工，六號線紅旗河溝車站無法在計劃節點工期內達到上述TBM步進過站條件。為確保TBM過站不受六號線紅旗河溝車站施工影響，同時也為確保六號線紅旗河溝車站土建工程總工期目標，對六號線紅旗河溝車站隧道多個施工方案對比分析和專家論證，六號線紅旗河溝車站隧道施工方案最終調整為大里程端采用雙側壁導坑法鉆爆開挖施工，隧道內核心土全部解除，以臨時鋼架支撐代替核心土，不施工混凝土二次襯砌，滿足TBM步進過站限界要求，車站隧道小里程端暫不施工，以TBM掘進方式過站，等TBM轉場后，再恢復大、小里程端隧道剩余工程施工。

4 六號線紅旗河溝車站隧道大里程端開挖施工關鍵技術

根據對六號線紅旗河溝車站隧道的結構特點，在加強初期支護及監控量測的前提下，采用雙側壁導坑預留核心土法鉆爆開挖施工，嚴格按照“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤測量”十八字方針進行施工。

4.1 車站隧道大里程端施工步序

從3#施工通道進入車站隧道大里程端，開挖施工車站隧道上臺階，首先開挖施工橫通道進行轉換，再向隧道兩端開挖形成4個作業面進行車站隧道上臺階開挖，隧道左右側壁導坑上臺階之間錯開20m安全距離。從1#施工通道進入車站隧道大里程端，開挖施工車站隧道中下臺階，首先開挖施工橫通道進行轉換，再開挖施工車站隧道左右側壁導坑中下臺階，如圖4、圖5所示。

圖4 大里程端隧道上臺階開挖步序圖

圖5 大里程端隧道中下臺階開挖步序圖

4.2 車站隧道大里程端臨時鋼架支撐體系

原計劃TBM沿六號線紅旗河溝車站隧道左右側壁導坑內導向槽步進過站。由于TBM步進洞室限界等原因，車站隧道大里程端核心土下部實際預留寬度遠遠小于設計寬度。為確保在TBM過站以后至轉場這段時間內未施做混凝土二次襯砌的六號線紅旗河溝車站隧道結構穩定和安全，經過多個方案綜合對比分析、專家論證和設計單位驗算，采用豎向型鋼桁架代替核心土，型鋼桁架寬度以不侵入TBM步進過站限界為標準，如圖6所示。

圖6 車站隧道大里程端型風桁架支撐示意圖

5 六號線紅旗河溝車站大里程端隧道施工監控量測

5.1 地表監測

沿隧道中線在地表設置測點，測點為埋入地面下一定深度的鋼樁，并用混凝土固定。經對監測數據分析，在六號線紅旗河溝車站隧道大里程端開挖施工全過程中，車站隧道頂部地表沉降單次最大速率為-0.1mm/d，沉降量累計最大值-1.3mm；紅旗河溝車站出入口、風井處地表沉降單次最大速率為-0.48mm/d，沉降量累計最大值-10.15mm，均在安全范圍以內。

5.2 紅旗河溝車站隧道內收斂變形監控量測

隧道底部、拱頂和隧道兩側壁等典型位置處布設監控量測點。在初期支護結構中有代表性位置的鋼格柵拱架上，焊接鋼弦式鋼筋計，通過傳感器來采集數據。在紅旗河溝車站隧道開挖施工全過程中，車站隧道拱部沉降單次最大速率為-0.2mm/d，沉降量累計最大值-9.2mm；側壁導坑水平收斂變形單次最大速率-0.07mm/d，水平收斂變形量累計最大值-4.02mm，均在安全范圍以內。

6 結束語

經過近三年的施工實踐證明，選擇交叉施工通道方案能夠較早開始六號線紅旗河溝車站隧道開挖施工，選擇上述較合理的車站隧道施工方案，TBM如期順利通過六號線紅旗河溝車站隧道，在合同約定的總工期內圓滿完成六號線紅旗河溝車站隧道土建工程施工任務。

分析以上從施工實踐中所采集的監控測量數據，忽略測量、布點等誤差原因，從監控量測的數據可以總結出完整性較好的中等風化砂質泥巖和泥質砂巖自穩能力較強，加之施工期間臨時鋼架支撐體系措施得當，即使在大斷面地下暗挖立體交叉十字換乘車站隧道主體結構周邊出入口、風井、換乘通道以及施工通道等洞室較多的情況下，隧道主體結構周邊圍巖收斂變形較小，隧道主體結構安全穩定可靠，為今后類似工程設計、施工提供參考和借鑒。

[1]鐘桂彤，麥倜曾，關寶樹.鐵路隧道[M].北京:中國鐵道出版社，1990.

責任編輯：孫蘇

Construction Technology for Hongqihegou Station of Rail Transit Line 6 in Chongqing

Tunnel construction technology for Hongqihegou station in the first phrase project(Shangxin Street to Lijia)of rail transit line 6 in Chongqing (Hongqihegou station of line 6 for abbreviation)is introduced,especially the selection of a reasonable construction channel design scheme and excavation construction scheme to ensure the smooth transit of TBM through the Hongqihegou tunnel on line 6 and the safe,high quality and efficient completion of the tunnel construction under the circumstance of resource shortage like construction site and construction channel because of the ongoing construction of Hongqihegou station on line 3.

rail transit;underground large section mined tunnel;construction technology;geotechnical structure;construction channel design

U121

：A

：1671-9107（2013）12-0031-03

2013-11-02

周宴成（1972-），男，吉林永吉人，本科，高級工程師，主要從事軌道交通工程建設施工管理工作。

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.12.031