《交通运输科学技术新成果推广目录》（２０２０）—第三部分隧道《​复杂环境富水砂-岩层复合地层半盖挖车站施工综合技术》​

本期项目简介

完成单位: 中铁隧道集团二处有限公司、中铁隧道局集团有限公司、 中南大学

主要完成人: 安斌、 杨春勃、 周兆勇、 施成华、 王营建、 杨志永、 周浩、 蔡国庆、 贾俊、陈辉

项目简介

　　(一)项目背景

　　地铁车站半盖挖施工方法由于对周边交通环境影响小,目前已成为城市地铁车站的一种重要施工方法。半盖挖车站周边多为建筑林立,临近建筑物,施工环境复杂。车站基坑多为深大基坑,作业空间有限,传统钢支撑架设作业方法难以满足工程的功效要求。因此,在复杂周边环境和复杂地质环境下如何快速进行半盖挖车站围护结构施工并严格控制施工质量成为亟待解决的关键技术难题。为此,从半铺盖系统下钢支撑架设技术、砂-岩复合地层地墙快速施工工艺、复杂敏感环境地连墙施工安全控制和富水砂层地连墙接头质量控制等方面开展了系统的理论研究和工程实践,取得了系列创新性成果。

　　(二)技术概况

　　本项目主要立足于半盖挖地铁车站施工全过程。基于计算分析,首创了半盖挖车站门式起重机和盖板下悬挂式起重机联合架设钢支撑的施工技术;对地连墙成槽设备地层适应性进行了分析,提出了富水砂层-泥质粉砂岩复合地层“抓铣冶结合的地连墙快速成槽施工技术;基于富水砂层地连墙槽壁易坍塌的工程特性,形成了一套复杂敏感环境下地连墙施工安全控制技术;对地连墙施工顶部超灌时出现的混凝土绕流问题展开分析,改进了富水地层地连墙工字钢接头质量控制工艺。

　　(三)适用范围

　　本项目主要适用于指导复杂环境富水砂-岩层复合地层半盖挖车站质量控制及快速施工。

　　(四)获奖情况

　　本项目研究内容获2020年度中国交通运输协会科技进步二等奖、2020年中国施工企业协会科技进步二等奖、2020年河北省建筑业协会科技进步一等奖。

项目创新点

　　(1)研发了适用于半盖挖车站盖板下安装悬挂式起重机的配套专用预埋件及轨道行走系统;首创了半铺盖系统下门式和悬挂式起重机联合吊装钢支撑的施工工法。

　　(2)提出了复合地层下地连墙“抓铣冶结合的快速施工工艺;引进了“筛分+离心冶的泥浆处理工艺。

　　(3)提出了复杂敏感环境下富水砂层的SMW工法桩加固及跳仓施工工艺;形成了复杂地下环境条件下采用全回转钻机局部处理废弃地下人防施工方法;设计了紧邻建筑物地连墙钢筋笼吊装的专用安全防护装置。

　　(4)研发了一种地连墙施工中可重复使用的防绕流装置;提出了地下连续墙工字钢接头刷壁处理的刷检结合施工工法。

同类项目比较

同类项目比较见表 1。

应用案例

　　(一)悬挂式起重机配套预埋件及轨道行走系统

　　针对盖板下悬挂式起重机,设计了一套专用预埋件及轨道行走系统(见图3、图4),解决了悬挂式起重机与车站结构连接的问题,技术成功应用于南昌轨道3号线六眼井站。

　　图3悬挂式起重机预埋件安装

　　图4悬挂式起重机轨道安装

　　(二)地连墙施工中重复使用的防绕流装置

　　利用工字钢接头顶部的可拆卸防绕流装置(见图5),有效地封堵了地连墙混凝土浇筑超灌时混凝土的绕流通道,提高了地连墙接头施工的质量,此装置应用于南昌轨道4号线东兴站、八月湖站。

社会效益与经济效益

　　(一)社会效益

　　本项目成功应用半盖挖法地铁站起重机架设钢支撑施工工法,既保留了半盖挖工法自身对周边环境及交通影响小的优点,又取代了传统采用挖掘机+人工的搭设方法,极大地提高了施工工效。开发的地下连续墙在易超挖地层中工字钢接头防混凝土饶流施工工法、地下连续墙工字钢接头处理刷检结合施工工法、一种地连墙施工中重复使用的防绕流装置及其施工方法专利,有效提高了上软下硬深入岩地下连续墙的一次成型质量,减少了冲击锤重复处理绕流的油耗及噪声污染。

　　(二)经济效益

　　项目成果已成功应用于多个复杂环境富水砂-岩层复合地层车站,包括南昌轨道3号线六眼井站、南昌轨道4号线东兴站、八月湖站等多个轨道交通工程。加快了施工速度,提高了施工质量,有效地保障了复杂环境富水砂-岩层复合地层地铁车站的建造安全。近三年累计为应用单位新增销售额34052.03万元、新增利润达到3777.99万元。