一种融汇盖挖法与矿山法支护理念暗挖下穿既有线的施工方法

摘要

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及一种融汇盖挖法与矿山法支护理念暗挖下穿既有线的施工方法，包括如下步骤：S1、管棚支护及注浆加固；S2、支墩立柱洞门破除及开挖支护；S3、抗拔桩及支墩立柱施工；S4、转换梁施工；S5、洞室开挖；S6、二衬施工。本发明通过设置利用支墩立柱支顶既有结构，将下穿段的暗挖转换为盖挖工法，从而提供一种下穿既有线的施工工艺，它不但能确保既有线的安全，而且能节省施工的成本，并节约施工时间。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及一种融汇盖挖法与矿山法支护理念暗挖下穿既有线的施工方法。

背景技术

随着我国大型城市地下空间的不断开发应用，地下管道错综复杂，轨道交通线路密布，要在狭小的地下空间中新建地铁线路，将会不可避免地与既有地下建筑结构产生交会。新建地铁线路穿越既有线路是目前最为常见的施工工况之一，而且随着不断的开发建设，穿越工况也逐渐由近距离、超近距离穿越变为零距离穿越，不但使得新建工程施工的工况越来越复杂、难度越来越大，也使得运营中的既有线路对新建线路的施工控制与监测保护要求越来越严格。如何在确保地下既有线路和建构筑物安全的前提下，适应新的复杂的穿越施工工况，是当前施工技术研究的一重点。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种融汇盖挖法与矿山法支护理念暗挖下穿既有线的施工方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种融汇盖挖法与矿山法支护理念暗挖下穿既有线的施工方法，其包括如下步骤：S1、管棚支护及注浆加固；S2、支墩立柱洞门破除及开挖支护；S3、抗拔桩及支墩立柱施工；S4、转换梁施工；S5、洞室开挖；S6、二衬施工。

优选地，步骤S1管棚支护包括如下步骤：S101、测量定位；S102、钻机就位；S103、预埋导向管；S104、钻孔施工；S105、安放钢筋笼；S106、注浆。优选地，步骤S1注浆加固包括如下步骤：S111、测量定位；S112、钻机就位；S113、浆液拌制；S114、注浆。

优选地，步骤S2支墩立柱洞门破除及开挖支护包括如下步骤：S201、施工准备；S202、测量放样；S203、洞门破除；S204、机械或人工开挖；S205、初喷混凝土；S206、钢拱架安装；S207、钢筋网片安装；S208、复喷混凝土；S209、下一循环。

优选地，步骤S3抗拔桩及支墩立柱施工包括如下步骤：S301、截断既有线围护桩；S302、开挖高2m工作面；S303、喷射混凝土及锚杆施工；

S304、循环以上步骤施工至新建结构底板；S305、施工扩底抗拔桩；S306、施工支撑柱。

优选地，步骤S4转换梁施工包括如下步骤：S401、测量放线；S402、破除既有线剩余围护桩；S403、利用格构柱顶住围护桩；S404、浇筑进洞洞门框架梁；S405、门洞立柱和支撑柱连接。

优选地，步骤S5洞室开挖包括如下步骤：S501、超前地质预报；S502、测量放线；S503、上台阶开挖；S504、上台阶初期支护；S505、上台阶贯通；S506、下台阶开挖；S507、下台阶初期支护；S508、下台阶贯通；S509、循环施工。

优选地，步骤S6二衬施工包括如下步骤：S61、二衬底板施工；S62、二衬侧墙施工；S63、二衬顶板施工。

优选地，在进行管棚支护施工钻机就位工序时，需满足以下要求：根据管棚设计钻孔高度，利用60盘扣架搭设1.2m*1.2m作业平台，主楞为 80mm*80mm方木，小型管棚钻机及架子钻钻机就位机座应平整、稳固，立轴与孔位对正，从而确保成孔质量、成孔深度。钻机就位后检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求，注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，注浆接头密封完好。

优选地，在进行管棚支护施工预埋导向管、钻孔施工工序时，需满足以下要求：根据设计孔位，钻孔预埋导向管，从管棚导向管按照设计深度开始钻孔，钻头用长约150mm 的Φ121钢管，并在钢管一端管口焊接合金制成，钻孔时钢管沿隧道周边以0°外插脚打入围岩，到达设计深度后停机。两节钢管之间插入Φ124*8，单根长0.4m 管棚连接套管进行焊接。

优选地，在进行管棚支护施工安放钢筋笼、注浆工序时，需满足以下要求：

A、钻孔完成后安放3根22螺纹钢筋与注浆孔口管焊接固定，在管棚钢管孔口用法兰盘连接上Φ42*4，单根长0.5m 孔口管。最后进行管棚内注浆，水泥浆液水灰比0.5：1，注浆压力为0.5~2.0mPa，注浆结束后用 M20 水泥砂浆充填钢管。

B、注浆结束标准：单孔注浆压力达到设计终压并继续注浆10分钟以上，可结束本孔注浆，结束时的进浆量在20L/min 以下时可结束本孔注浆。注浆过程中发现地面冒泡、跑浆等异常情况，第一时间停止注浆，减小注浆压力，加大浆液浓度或改用间歇式注浆或改变浆液速凝时间。

C、钢管施工误差径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm，且同一断面内钢管接头数量不得超过总钢管数量的50%。

优选地，在进行注浆加固施工浆液拌制工序时，需满足以下要求：注浆孔采用P.O42.5 级以上的普通硅酸盐水泥，根据需要加入适量的外加剂及掺合料, 用量通过实验确定，每立方加固体水泥用量不得少于200kg，水泥浆液的水灰比为1:1~1:1.5。在注浆过程中为防止水泥浆沉淀、离析，造成浓度降低，必须不间断搅拌。施工完毕后，立即清洗注浆管，彻底清洗注浆泵和水泥浆搅拌罐，泵内不得有残存水泥浆。

优选地，在进行注浆加固施工注浆工序时，需满足以下要求：

A、注浆时要注意设备启动顺序，应先空载启动空压机，待运转正常后再空载启动高压泵，同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐渐升高至规定值，风、水畅通后，才开动注浆泵，待泵量泵压正常后开始注浆，待水泥浆流出喷头后，一边退注浆管一边注浆。

B、深孔注浆时，应先喷浆后旋转和退钻，在孔端有坐喷时间，以保证孔端质量。喷射注浆中需拆除注浆管时，应停止退钻和回转，同时停止送浆，逐渐减少风量，最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时喷射注浆的孔段与前段搭接，防止固结体脱节。

C、注浆时要做好压力、流量和冒浆等各项参数的测量工作，并按要求逐项记录。如冒浆量大于注浆量 20%或完全不冒浆时，应查明原因和采取相应措施后，再继续注浆。

D、在注浆过程中，注意喷嘴局部或全部被堵，否则要拔管清洗后重新进行注浆。

优选地，在进行注浆加固施工时，需满足以下要求：

A、采用数显注浆装置控制注浆压力，避免对既有线造成影响。

B、注浆施工应间隔2～3孔跳孔施工，防止相邻注浆孔施工时串浆。

优选地，在进行支墩立柱洞门破除及开挖支护施工洞门破除工序时，需满足以下要求：

A、在注浆施工完成并施作探孔探明土体加固效果满足要求后，开始进行洞门围护桩破除施工。洞门破除先由绳锯切割顶部，使拆除段与桩体分离，再由挖掘机+破碎锤+氧气乙炔割除钢筋的方式破除。

B、洞门破除前要求做好超前水平钻孔检测，检测要求孔内涌水量不应大于 0.2L/min.m，且某一处的漏水量不大于10L/min。

优选地，在进行支墩立柱洞门破除及开挖支护施工时，需满足以下要求：

A、自上而下分层开挖间距不能大于两榀钢架间距，洞门围护桩每破处一榀高度，洞内架设两榀格栅钢架，逐层向下开挖，打C22 锚杆，挂网片，焊接连接筋、架立格栅钢架，直至到底。

B、每层开挖两榀格栅钢架高度。

C、锁脚锚杆全长注浆，注桨材料采用水泥浆，注浆终压为0.3~0.5MPa，扩散半径为0.25m。

D、施工过程中加强对拱脚的处理，采用ϕ22锁脚锚杆拱架加固墙脚，锁脚锚杆长度3m，打设角度45度。

E、左右两侧不得同时悬空。

F、开挖预留变形量8~12cm。

优选地，在进行抗拔桩及支墩立柱施工时，需满足以下要求：

A、抗拔桩采用人工挖孔桩施工，小导洞开挖完成后，进行人工挖孔桩井圈及防护棚施工，待施工完成及验收合格后进行抗拔桩开挖；经测量放样，采用水钻+风镐向下分段取芯并吊出岩石，直至开挖到底（抗拔桩桩长8米或12 米），人工挖孔桩下部3米长度采用扩底桩，扩底部分人工破除到位（底部位置每侧加宽750mm）。

B、人工挖孔桩作业每班前利用气体检测仪进行作业面处气体检测，氧气含量按体积比不应小于20%；有害气体浓度：一氧化碳含量不应大于30mg/m³；二氧化碳按体积比不应大于5‰，甲烷气体不应大于4%，开启轴流风机对孔内进行通风，排出有毒有害气体；作业人员从安装的上下安全通道，下孔作业；孔内采用 12V 以下的安全电压和防水安全矿灯。

C、抗拔桩钢筋采用吊车分段分节吊至明挖底板上，叉车倒运至小导洞内，再用挖机配合人工吊装连接成型（抗拔桩钢筋净保护层70mm）；抗拔桩同时开挖及绑扎钢筋笼，分节预埋支墩立柱型钢，并及时浇筑混凝土，混凝土采用地面地泵加井内串桶形式浇筑，人工井内捣固，待抗拔桩混凝土强度达到70%，进行桩头凿毛冲洗，施工支墩立柱承台与明挖基坑底板连接为一体；施做支墩立柱，先安装立柱型钢骨架900*400*40mm，立柱与既有线底板密贴，加塞钢板，待钢板填塞完成后；再绑扎立柱钢筋，立模混凝土一次完成，并与明挖主体结构连接为一整体（并预埋侧墙底板钢筋套筒），支墩立柱顶部预埋注浆管，对支墩立柱顶面采用微膨胀水泥浆注浆封闭加固。

优选地，在进行转换梁施工施工时，需满足以下要求：

A、测量根据既有结构标高放线，分段破除围护桩，顶部预留30~50公分厚度，利用绳锯切割对预留部位，保证围护桩支撑面平整，切割完成后分层开挖土体，破除渣土进行坡道填筑为破碎锤提供作业平台，每截0.75米挂网喷锚；首先破除边跨左线和右线两个边跨导洞围护桩，破除总高度为12.127m；隔根围护桩采用格构柱支撑，格构柱柱顶焊接钢板，钢板与围护桩底部紧贴，预埋注浆管进行注浆，防止贴合不密实。

B、其次破除中跨围护桩，隔根围护桩回撑一根格构柱支撑。

C、施工托换混凝土立柱及转换梁。绑扎立柱钢筋并预埋顶板、侧墙及梁部钢筋套筒，立模板浇筑混凝土。盘扣架按照1200*1200mm间距进行布设，主楞采用14工字钢，次楞采用80*80方木；绑扎托换梁钢筋，预埋注浆管（预留 PVC管，方便后续暗挖顶板混凝土施工），并浇筑托换梁混凝土，注浆施工，使转换梁与既有线、围护桩结构密贴。

D、待托换梁混凝土强度达到75%，拆除模板，拆除盘扣架，并拆除格构柱。

优选地，上述洞室开挖采用暗挖法施工，主要包括施工准备、超前小导管注浆、开挖，出渣、安装钢筋内层钢筋网片、型钢钢架安装、锚杆、锁脚锚管安装、外层钢筋网片安装、喷射混凝土施工。

优选地，在进行洞室开挖施工施工准备工序时，需满足以下要求：

A、施工前对机械设备调试完成并验收合格。喷锚机、空压机、搅拌机已经完成检修，风、水、电等管线都完好无破损并已经接通至施工位置，可投入使用。

B、测量人员对注浆施工区域、既有线结构区域分别放线标记。喷射混凝土所用的原材料、配合比、速凝剂等都通过验收、审批。

C、施工现场作业工人已经佩戴好个人防护用品到达施工现场，人数满足能施工需要。现场作业场地能够满足湿喷作业要求。

优选地，在进行洞室开挖施工超前小导管注浆工序时，需满足以下要求：

A、对开挖边墙采用3.5m 长，Φ42 超前小导管按照2.5m（纵）、0.35m（环）间距进行注浆，注浆孔采用风机钻开孔，孔径为52mm。孔口管采用50mm，壁厚3.5mm 的热轧无缝钢管，钢管长1m，孔口管应埋设牢固，并有良好的止浆措施，注浆材料采用1:1水泥浆。

B、当隧道开挖后围岩表面出现裂隙线状出水或面状淋渗水，应进行注浆堵水，注浆参数：

a.孔口间距1～1.5m，注浆孔孔径为52mm，根据现场情况可适当调整。

b.单孔扩散半径2m，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交。

c.注浆压力一般小于0.5MPa。

C、当出现股水时，先从侧面将股水通过引孔引至隧道侧沟，再将漏水点注浆堵住，最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵处理，注浆参数：

a.孔口间距0.5～1.0m，注浆孔孔径为52mm，根据现场情况可适当调整。

b.单孔扩散半径2m，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交。

c.注浆压力小于0.3MPa。

D、注浆结束后，隧道开挖后容许渗水量应小于0.3L/min/m。当注浆完毕未达到设计要求时，应进行补注浆。

优选地，在进行洞室开挖施工开挖、出渣工序时，需满足以下要求：

注浆完成后，采用台阶法，挖机、人工分段分层拆除支墩立柱小导洞初期支护，装载机倒运钢筋及混凝土弃碴至料土斗，由吊车垂直运输至地面；隧道开挖破除后，立即进行喷射厚度为5cm混凝土，能迅速封闭岩面、有效控制围岩松动变形，保证施工安全、保证喷射混凝土支护效果。

优选地，在进行洞室开挖施工锚杆、锁脚锚管安装工序时，需满足以下要求：钢架安装就位后立即施作 L=5m 的Φ42锁脚锚管，安装位置在拱架连接钢板以上100~300mm，锁脚锚杆施打角度、长度、规格要符合设计规定，锚杆外露头与钢架采用 U形钢筋进行焊接；拱脚锁脚锚杆注浆压力0.2~0.5Mpa。边墙采用Φ25砂浆锚杆，施工以凿岩机进行钻孔和推进锚杆，人工辅助安装垫板及螺母，压浆机进行注浆。

优选地，在进行洞室开挖施工喷射混凝土工序时，需满足以下要求：

A、设置控制喷射混凝土厚度的标识，保证喷射混凝土厚度，进行初喷作业时可在岩面上插入短钢筋进行标识，在进行复喷时可以利用拱架、钢筋网等作为标识。

B、喷射混凝土按照分段、分片、分层进行作业，喷射顺序自下而上，拱部喷射混凝土应对称作业；分段长度不宜大于6m，先将低洼处初喷找平，再自下而上顺序分层、往复喷射；分段喷射时，应预留斜面，斜面宽度为200~300mm，方便下次喷射混凝土施作；根据喷射混凝土设计厚度、喷射部位和钢架、钢筋网设置情况，复喷可以采用一次作业或分层作业。分层喷射时，初支顶每次复喷厚度不宜大于100mm，边墙每次喷射厚度不宜大于150mm，复喷最小厚度不宜小于 50mm。后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，终凝时间超过1h后，先进行岩面处理；喷射作业先喷钢架与避免见混凝土，再喷两钢架之间混凝土；喷射时使喷嘴与受喷面间垂直，喷嘴与受喷面间距宜为0.6~1.2m。

C、喷射混凝土终凝2h后，进行喷雾湿润养护，养护时间不少于7d，隧道内环境温度低于5℃时，不得进行洒水养护。

优选地，在进行洞室开挖施工时，需满足以下要求：

A、喷射混凝土配合比满足设计强度和喷射工艺要求外，喷射混凝土 1d 龄期抗压强度不低于8MPa，加入速凝剂后，初凝时间不大于5mim，终凝时间不大于 10mim。

B、喷射混凝土不得挂模喷射，喷射混凝土回弹物也不得重新作喷射混凝土材料。喷射结束后及时清除回弹或掉落的堆积废料。

C、喷射混凝土终凝3h后才能进行破除作业。

D、喷射混凝土应将拱架包裹、覆盖并将拱架背后与围岩之间的空隙喷密实。

E、有钢筋网的地段，喷射混凝土作业前，先清理被钢筋网网住的松动岩块或混凝土块。

F、喷射完成后及时检查混凝土与岩面粘结情况及空洞情况，同时测量其平整度和厚度。当有空鼓、脱壳、鼓包、裂缝、崩落等情况，应及时处理。凿除、冲洗后重喷或压浆填充。

G、初支型钢钢架喷射厚度为3.5cm。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明通过设置利用支墩立柱支顶既有结构，将下穿段的暗挖转换为盖挖工法，从而提供一种下穿既有线的施工工艺，它不但能确保既有线的安全，而且能节省施工的成本，并节约施工时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的总体施工工艺流程图。

实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本实施例具体提供一种融汇盖挖法与矿山法支护理念暗挖下穿既有线的施工方法，其包括如下步骤：S1、管棚支护及注浆加固；S2、支墩立柱洞门破除及开挖支护；S3、抗拔桩及支墩立柱施工；S4、转换梁施工；S5、洞室开挖；S6、二衬施工。

本实施例的具体施工工艺流程如图1所示，具体包括如下步骤：

管棚支护

采用小型管棚钻机及架子钻进行管棚施工，管棚施工部位位于下穿既有线两侧，形成开挖竖向支护墙体。

（1）测量定位

通过全站仪、水准仪、钢卷尺等仪器定位管棚注浆孔设计中心位置，确保注浆孔不被外力影响移位，当注浆孔移位时，应重新测量定位。

（2）钻机就位

根据管棚设计钻孔高度，利用60盘扣架搭设1.2m*1.2m作业平台，主楞为 80mm*80mm方木，小型管棚钻机及架子钻钻机就位机座应平整、稳固，立轴与孔位对正，从而确保成孔质量、成孔深度。钻机就位后检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求，注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，注浆接头密封完好。

（3）预埋导向管、钻孔施工

根据设计孔位，钻孔预埋导向管，从管棚导向管按照设计深度开始钻孔，钻头用长约150mm 的Φ121钢管，并在钢管一端管口焊接合金制成，钻孔时钢管沿隧道周边以0°外插脚打入围岩，到达设计深度后停机。两节钢管之间插入Φ124*8，单根长0.4m 管棚连接套管进行焊接。

（4）安放钢筋笼、注浆

钻孔完成后安放3根22螺纹钢筋与注浆孔口管焊接固定，在管棚钢管孔口用法兰盘连接上Φ42*4，单根长0.5m 孔口管。最后进行管棚内注浆，水泥浆液水灰比0.5：1，注浆压力为0.5~2.0mPa，注浆结束后用 M20 水泥砂浆充填钢管。

注浆结束标准：单孔注浆压力达到设计终压并继续注浆10分钟以上，可结束本孔注浆，结束时的进浆量在20L/min 以下时可结束本孔注浆。注浆过程中发现地面冒泡、跑浆等异常情况，第一时间停止注浆，减小注浆压力，加大浆液浓度或改用间歇式注浆或改变浆液速凝时间。

钢管施工误差径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm，且同一断面内钢管接头数量不得超过总钢管数量的50%

WSS注浆

支墩立柱导洞侧墙位置施工双液浆加固土体，加固施工在洞身开挖前完成，采用双液注浆加固。

（1）测量定位

通过全站仪、水准仪、钢卷尺等仪器定位注浆孔设计中心位置，确保注浆孔不被外力影响移位，当注浆孔移位时，应重新测量定位。

（2）钻机就位

钻机就位机座应平整、稳固，立轴与孔位对正，从而确保成孔质量、成孔深度。钻机就位后检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求，注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，注浆接头密封完好。

（3）浆液拌制

注浆孔采用P.O42.5 级以上的普通硅酸盐水泥，根据需要加入适量的外加剂及掺合料, 用量通过实验确定，每立方加固体水泥用量不得少于200kg，水泥浆液的水灰比为1:1~1:1.5。在注浆过程中为防止水泥浆沉淀、离析，造成浓度降低，必须不间断搅拌。施工完毕后，立即清洗注浆管，彻底清洗注浆泵和水泥浆搅拌罐，泵内不得有残存水泥浆。

（4）注浆

1）注浆时要注意设备启动顺序，应先空载启动空压机，待运转正常后再空载启动高压泵，同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐渐升高至规定值，风、水畅通后，才开动注浆泵，待泵量泵压正常后开始注浆，待水泥浆流出喷头后，一边退注浆管一边注浆。

2）深孔注浆时，应先喷浆后旋转和退钻，在孔端有坐喷时间，以保证孔端质量。喷射注浆中需拆除注浆管时，应停止退钻和回转，同时停止送浆，逐渐减少风量，最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时喷射注浆的孔段与前段搭接，防止固结体脱节。

3）注浆时要做好压力、流量和冒浆等各项参数的测量工作，并按要求逐项记录。如冒浆量大于注浆量 20%或完全不冒浆时，应查明原因和采取相应措施后，再继续注浆。

4）在注浆过程中，注意喷嘴局部或全部被堵，否则要拔管清洗后重新进行注浆。

（5）施工要点

1）采用数显注浆装置控制注浆压力，避免对既有线造成影响。

2）注浆施工应间隔2～3孔跳孔施工，防止相邻注浆孔施工时串浆；

支墩立柱洞门破除及开挖支护

（1）洞门破除

在注浆施工完成并施作探孔探明土体加固效果满足要求后，开始进行洞门围护桩破除施工。洞门破除先由绳锯切割顶部，使拆除段与桩体分离，再由挖掘机+破碎锤+氧气乙炔割除钢筋的方式破除。

洞门破除前要求做好超前水平钻孔检测，检测要求孔内涌水量不应大于 0.2L/min.m，且某一处的漏水量不大于10L/min。

（2）支墩立柱导洞开挖及支护

注浆加固完成后，6个导洞同时自上而下开挖，由于上部高度有限，人员无法进去破除，最上部2m 一次采用60挖机破除，搭设3m钢便桥，挖机进洞开挖，人工进行修边，3榀格栅钢架一起架设。下部开挖再按照设计图循环进尺架设拱架，开挖到中板以下50公分，架设拱架完成后，收回钢便桥，采用200挖机进行破碎、开挖。200挖机从明挖主体结构预留孔洞吊装下放基底，由于东基坑为盾构接收井，存在1060mm上下台阶，利用格构柱、2公分厚钢板和12工字钢焊接制作长宽均为5m，高1.1m接收平台，由履带吊或吊车下放至底板位置。

自上而下分层开挖间距不能大于两榀钢架间距，洞门围护桩每破处一榀高度，洞内架设两榀格栅钢架，逐层向下开挖，打C22 锚杆，挂网片，焊接连接筋、架立格栅钢架，直至到底，钢架细部构造图如下。

1）每层开挖两榀格栅钢架高度。

2）锁脚锚杆全长注浆，注桨材料采用水泥浆，注浆终压为0.3~0.5MPa，扩散半径为0.25m。

3）施工过程中加强对拱脚的处理，采用ϕ22锁脚锚杆拱架加固墙脚，锁脚锚杆长度3m，打设角度45度。

4）左右两侧不得同时悬空。

5）开挖预留变形量8~12cm。

隧道出渣与运输设备要配套，满足连续作业要求；进洞的各类施工机械与车辆，选用为期排放达标或带净化装置的柴油机动力设备。

抗拔桩及支墩立柱

六个导洞开挖完成后，进行人工挖孔桩井圈及防护棚施工，待施工完成及验收合格后进行抗拔桩开挖；经测量放样，采用水钻+风镐向下分段取芯并吊出岩石，直至开挖到底（抗拔桩桩长8米或12 米），人工挖孔桩下部3米长度采用扩底桩，扩底部分人工破除到位（底部位置每侧加宽750mm）。

人工挖孔桩作业每班前利用气体检测仪进行作业面处气体检测，氧气含量按体积比不应小于20%；有害气体浓度：一氧化碳含量不应大于30mg/m³；二氧化碳按体积比不应大于5‰，甲烷气体不应大于4%，开启轴流风机对孔内进行通风，排出有毒有害气体；作业人员从安装的上下安全通道，下孔作业；孔内采用 12V 以下的安全电压和防水安全矿灯，并严格遵守JGF46《施工现场临时用电安全技术规范》的规定。

抗拔桩钢筋采用吊车分段分节吊至明挖底板上，叉车倒运至小导洞内，再用挖机配合人工吊装连接成型（抗拔桩钢筋净保护层70mm）；六根抗拔桩同时开挖及绑扎钢筋笼，分节预埋支墩立柱型钢，并及时浇筑混凝土，混凝土采用地面地泵加井内串桶形式浇筑，人工井内捣固，待抗拔桩混凝土强度达到70%，进行桩头凿毛冲洗，施工支墩立柱承台与明挖基坑底板连接为一体；施做6根支墩立柱，先安装立柱型钢骨架900*400*40mm，立柱与8号线底板密贴，加塞钢板，待钢板填塞完成后；再绑扎立柱钢筋，立模混凝土一次完成，并与明挖主体结构连接为一整体（并预埋侧墙底板钢筋套筒），支墩立柱顶部预埋注浆管，对支墩立柱顶面采用微膨胀水泥浆注浆封闭加固。

转换梁施工

（1）测量根据既有结构标高放线，分段破除围护桩，顶部预留30~50公分厚度，利用绳锯切割对预留部位，保证围护桩支撑面平整，切割完成后分层开挖土体，破除渣土进行坡道填筑为破碎锤提供作业平台，每截0.75米挂网喷锚；首先破除边跨左线和右线两个边跨导洞围护桩，破除总高度为12.127m；隔根围护桩采用格构柱支撑，格构柱柱顶焊接钢板，钢板与围护桩底部紧贴，预埋注浆管进行注浆，防止贴合不密实。

（2）其次破除中跨围护桩，隔根围护桩回撑一根格构柱支撑。

（3）施工托换混凝土立柱及转换梁。绑扎立柱钢筋并预埋顶板、侧墙及梁部钢筋套筒，立模板浇筑混凝土。盘扣架按照1200*1200mm间距进行布设，主楞采用14工字钢，次楞采用80*80方木；绑扎托换梁钢筋，预埋注浆管（预留 PVC管，方便后续暗挖顶板混凝土施工），并浇筑托换梁混凝土，注浆施工，使转换梁与既有线、围护桩结构密贴。

（4）待托换梁混凝土强度达到75%，拆除模板，拆除盘扣架，并拆除格构柱。

洞室开挖

先开挖两侧导洞、施作二衬结构，再开挖中间导洞，两侧导洞同时开挖，分上下两个台阶，台阶法施工过程应根据实际围岩情况不同程度增大预留变形量，避免净空不足。上台阶开挖贯通，完成支护后，进行下台阶开挖施工。

台阶法施工步骤∶

①Ⅰ导洞位置，隧道上台阶开挖（根据现场实际监测情况分部或一次开挖）;

②Ⅰ导洞位置，隧道上台阶初期支护（安设锚杆，挂钢筋网，架型钢拱架，喷射混凝土）;

③Ⅱ导洞位置，隧道下台阶开挖（根据现场实际监测情况分部或一次开挖）;

④Ⅱ导洞位置，隧道下台阶初期支护（安设锚杆，挂钢筋网，架型钢拱架，喷射混凝土）;

⑤Ⅰ、Ⅱ导洞隧道进行二衬结构施工；

⑥Ⅲ导洞位置，隧道上台阶开挖（根据现场实际监测情况分部或一次开挖）;

⑦Ⅲ导洞位置，隧道上台阶初期支护（安设锚杆，挂钢筋网，架型钢拱架，喷射混凝土）;

⑧Ⅳ导洞位置，隧道上台阶开挖（根据现场实际监测情况分部或一次开挖）;

⑨Ⅳ导洞位置，隧道上台阶初期支护（安设锚杆，挂钢筋网，架型钢拱架，喷射混凝土）。

（1）施工准备

施工前对机械设备调试完成并验收合格。喷锚机、空压机、搅拌机已经完成检修，风、水、电等管线都完好无破损并已经接通至施工位置，可投入使用。测量人员对注浆施工区域、既有线结构区域分别放线标记。喷射混凝土所用的原材料、配合比、速凝剂等都通过验收、审批。施工现场作业工人已经佩戴好个人防护用品到达施工现场，人数满足能施工需要。现场作业场地能够满足湿喷作业要求。

（2）超前小导管注浆

对开挖边墙采用3.5m 长，Φ42 超前小导管按照2.5m（纵）、0.35m（环）间距进行注浆，注浆孔采用风机钻开孔，孔径为52mm。孔口管采用50mm，壁厚3.5mm 的热轧无缝钢管，钢管长1m，孔口管应埋设牢固，并有良好的止浆措施，注浆材料采用1:1水泥浆。

当隧道开挖后围岩表面出现裂隙线状出水或面状淋渗水，应进行注浆堵水，注浆参数：

1）孔口间距1～1.5m，注浆孔孔径为52mm，根据现场情况可适当调整。

2）单孔扩散半径2m，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交。

3）注浆压力一般小于0.5MPa。

当出现股水时，先从侧面将股水通过引孔引至隧道侧沟，再将漏水点注浆堵住，最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵处理，注浆参数：

1）孔口间距0.5～1.0m，注浆孔孔径为52mm，根据现场情况可适当调整。

2）单孔扩散半径2m，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交。

3）注浆压力小于0.3MPa。

注浆结束后，隧道开挖后容许渗水量应小于0.3L/min/m。当注浆完毕未达到设计要求时，应进行补注浆。

（3）开挖、出渣

注浆完成后，采用台阶法，挖机、人工分段分层拆除支墩立柱小导洞初期支护，装载机倒运钢筋及混凝土弃碴至料土斗，由吊车垂直运输至地面；隧道开挖破除后，立即进行喷射厚度为5cm混凝土，能迅速封闭岩面、有效控制围岩松动变形，保证施工安全、保证喷射混凝土支护效果。

4台200 挖机南北侧4个工作面同时破除洞口段2米侧导洞范围其它围岩，利用破除碎渣进行放坡，挖机进入上台阶导洞相向分段开挖，开挖至设计位置后，立即进行初支施工，往复循环，直至上台阶I洞室南北贯通。

上台阶Ⅰ洞室贯通、初支完成后，4台200挖机南北侧4个工作面同时破除洞口段2米侧导洞范围其它围岩，挖机进入下台阶Ⅱ导洞相向分段开挖，开挖至设计位置后，立即进行初支施工，往复循环，直至下台阶Ⅱ洞室南北贯通。

两个侧导洞初支完成后进行两侧洞室“C”型二衬施工，与两侧基坑主体结构及转换梁结构连接为整体，同步架设倒撑。两侧导洞同时施工。待边跨导洞洞内结构施工完成后，并且强度达到设计要求后，方可进行中跨导洞开挖，上台阶采用2台200挖机相向同时破除开挖直至III洞室贯通，边开挖边进行初支；下台阶采用2台200 挖机相向同时破除开挖直至IV洞室贯通，边开挖边进行初支。

（4）安装钢筋内层钢筋网片

钢筋网片在钢筋加工厂焊接加工成型，然后运输至现场在钢架上搭接成整体。钢筋网材料使用前，先调直、清除锈蚀和油渍。钢筋规格要满足设计要求。

（5）型钢钢架安装

钢架为型钢钢架，在钢筋加工厂分节段加工制作，现场拼装而成，运送至现场安装使用。

（6）锚杆、锁脚锚管安装

钢架安装就位后立即施作 L=5m 的Φ42锁脚锚管，安装位置在拱架连接钢板以上100~300mm，锁脚锚杆施打角度、长度、规格要符合设计规定，锚杆外露头与钢架采用 U形钢筋进行焊接；拱脚锁脚锚杆注浆压力0.2~0.5Mpa。边墙采用Φ25砂浆锚杆，施工以凿岩机进行钻孔和推进锚杆，人工辅助安装垫板及螺母，压浆机进行注浆。

（7）外层钢筋网片安装

拱脚的锁脚锚管、砂浆锚杆完成后，对洞室两侧边墙、拱脚位置按照施工图纸安装Ф8的150*150mm 钢筋网片，钢筋网片与锚杆连接为整体，相邻钢筋网片搭接长度不小于规范或图纸规定长度。

（8）喷射混凝土

1）设置控制喷射混凝土厚度的标识，保证喷射混凝土厚度，进行初喷作业时可在岩面上插入短钢筋进行标识，在进行复喷时可以利用拱架、钢筋网等作为标识。

2）喷射混凝土按照分段、分片、分层进行作业，喷射顺序自下而上，拱部喷射混凝土应对称作业；分段长度不宜大于6m，先将低洼处初喷找平，再自下而上顺序分层、往复喷射；分段喷射时，应预留斜面，斜面宽度为200~300mm，方便下次喷射混凝土施作；根据喷射混凝土设计厚度、喷射部位和钢架、钢筋网设置情况，复喷可以采用一次作业或分层作业。分层喷射时，初支顶每次复喷厚度不宜大于100mm，边墙每次喷射厚度不宜大于150mm，复喷最小厚度不宜小于 50mm。后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，终凝时间超过1h后，先进行岩面处理；喷射作业先喷钢架与避免见混凝土，再喷两钢架之间混凝土；喷射时使喷嘴与受喷面间垂直，喷嘴与受喷面间距宜为0.6~1.2m。

3）养护

喷射混凝土终凝2h后，进行喷雾湿润养护，养护时间不少于7d，隧道内环境温度低于5℃时，不得进行洒水养护。

4）注意事项

①喷射混凝土配合比满足设计强度和喷射工艺要求外，喷射混凝土 1d 龄期抗压强度不低于8MPa，加入速凝剂后，初凝时间不大于5mim，终凝时间不大于 10mim。

②喷射混凝土不得挂模喷射，喷射混凝土回弹物也不得重新作喷射混凝土材料。喷射结束后及时清除回弹或掉落的堆积废料。

③喷射混凝土终凝3h后才能进行破除作业。

④喷射混凝土应将拱架包裹、覆盖并将拱架背后与围岩之间的空隙喷密实。

⑤有钢筋网的地段，喷射混凝土作业前，先清理被钢筋网网住的松动岩块或混凝土块。

⑥喷射完成后及时检查混凝土与岩面粘结情况及空洞情况，同时测量其平整度和厚度。当有空鼓、脱壳、鼓包、裂缝、崩落等情况，应及时处理。凿除、冲洗后重喷或压浆填充。

⑦初支型钢钢架喷射厚度为3.5cm。

5）质量要求

①抗压强度必须合格，不合格时，查明原因采取措施，用加厚喷层的方式予以补强。

②喷层与岩面黏结情况，用锤敲击，如有空响，凿除喷层，洗净重喷。

③喷射混凝土表面有裂缝、脱落、露筋、漏骨肋、渗漏水等情况时，进行补修，凿除喷层重喷或进行整治。对渗漏水孔洞，采取引排、堵水措施。

④混凝土外观、表面密实，不得有突变，与原表面结合紧密，不起鼓。

二衬施工

二衬施工也即车站主体结构施工，按照底板、侧墙、顶板顺序施工，不再详述。

综上，本实施例的工艺原理如下：

1、穿段四角及中间设置六个支墩立柱支顶既有结构（底板），开挖期间既有结构自重、列车荷载及上部附加荷载全部由六个支墩立柱承担；

2、立柱一般设在下穿段结构边缘，开挖采用“U”型小洞竖向开挖，必要时下部设人工挖孔桩；

3、墩立柱支顶既有结构（底板）后，下穿段开挖即形成盖挖；

4、穿段地质条件较好时，开挖两侧壁直立性满足安全要求时也可采用全断面开挖；

5、穿段地质条件较差时，开挖采用导洞法分部开挖，可采用矿山法隧道理念设置临时钢架以确保开挖安全；

6、时在下穿段两侧设置管棚并注浆加固，注浆采用“自动化注浆监控系统”以确保既有线安全；

7、向分三导洞开挖时，宜先开挖两侧导洞，两侧导洞贯通后施做下穿段主体结构，利用主体结构侧墙支顶既有线，以缩短下穿暗挖的时空效应。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。