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摘要：广州市轨道交通三号线（岗顶站～石牌桥站）暗挖区间位于中山大道，交通繁忙，线路两侧基本为多层和高层建筑物。右线隧道全长度641.400m，左线隧道全长度645.444m（其中包括长链4.044m）；利用两座施工竖井进行暗挖施工。隧道平均埋深10.45m，线路最大坡度为29‰，最小坡度为3‰。本区间结构复杂，断面形式多样，断面转换频繁，共有17种断面形式。该工程地质情况复杂多变，施工难度大。根据工程特点及难点，找出切实可行的技术措施保证暗挖施工安全、优质、高效完成。
关键词：地铁工程；施工；特点；难点；技术措施
文章编号：1674-3954（2013）09-0292-02
1 工程概况
广州市轨道交通三号线（岗顶站～石牌桥站）暗挖区间位于中山大道，交通繁忙，线路两侧基本为多层和高层建筑物。右线隧道全长度641.400m，左线隧道全长度645.444m（其中包括长链4.044m）；利用两座施工竖井进行暗挖施工。隧道平均埋深10.45m，线路最大坡度为29‰，最小坡度为3‰。本区间结构复杂，断面形式多样，断面转换频繁，共有17种断面形式。该工程地质情况复杂多变，施工难度大。
2 施工方案
暗挖隧道采用喷锚构筑法施工，复合式衬砌结构，初期支护为锚杆、钢筋网、喷射混凝土和格栅钢架，工序为初喷加固、施做锚杆、挂钢筋网、支架格栅钢架、喷射混凝土。二次衬砌为模筑钢筋混凝土，全断面防水结构，防水层施工、钢筋绑扎焊接、混凝土浇筑单向流水作业。混凝土输送泵输送混凝土，机械振捣，衬砌采用整体模板台车，局部特殊结构辅以模筑拱架配合小块钢模板进行衬砌。由于断面形式多样，转换频繁，因此采用的施工方法较多，具体有台阶法、中墙加台阶法、中墙加CRD法、CRD法施工。其中上断面采用人工配合风镐开挖，预留核心土，超前小导管加固地层；下断面采用小型挖掘机配合毫秒微差控制爆破开挖。
暗挖隧道采用无轨运输，PC60型挖掘机装渣，小型汽车运输，门式钢桁架配合10T电动葫芦提升吊斗至地面渣场卸碴。
1#竖井净空为20m×7m，施工时分三个区。顶部3m范围采用挖掘机分层分台阶开挖，下面Ⅲ-Ⅳ类围岩地段采用人工分区分层开挖，施工采用先Ⅰ区后Ⅱ区，同一区内先中间后四周的施工方法。Ⅴ类围岩地段采用爆破开挖。2#井净空为7.5×5.5m，施工时不分区。
两个竖井支护Ⅰ～Ⅳ类围岩地段采用φ22砂浆锚杆、格栅钢架、网喷混凝土联合支护。Ⅴ类围岩地段采用φ22砂浆锚杆、网喷混凝土联合支护。开挖前进行水泥土搅拌桩帷幕施工治水。
3 工程施工特点与难点
3.1工程特点
3.1.1施工环境
区间隧道位于广州市天河路及中山大道主干道下，該道为广州市东西向主要交通干线，交通繁忙，1#竖井占用该路的三个车道致使交通更加紧张，南侧均为多层或高层建筑物，地下管线密布。
3.1.2施工场地狭小
1#竖井位于天河路上，担负标段主要的施工任务，整个施工场地仅1600m2，堆土场地狭小，施工组织与管理十分困难。2#竖井位于侨鑫教院大院内，施工场地仅1300m2，更是狭窄。
3.1.3质量标准高，防水要求严
本区间结构防水等级为二级，即结构不得有漏水，结构表面可有少量的湿渍。本区间隧道结构复杂，断面转换频繁，使变断面连接处的防水结构连接困难，同时由于联拱隧道分步施工，防水的连接及防护更为困难。
施工中必须确保防水层的质量，施工缝的处理质量，变形缝、变断面连接处等特殊位置的防水结构一体化，防水分区处理，加强结构自防水，初衬背后注浆及小导管注浆加强围岩抗水性等措施综合治理。
3.1.4工期压力大
1#施工竖井几乎设置在标段西端头，只能往东端独头掘进，而且场地移交时间推迟约8个月，2#施工竖井为变更新增，到11月中旬才具备开工条件，进度计划要求很难平衡实施，工期压力极大。
3.1.5过渡段双联拱隧道施工工艺复杂
1#竖井附近的双联拱隧道（J、K断面）30m。采用施工方法为中墙加CRD法施工，开挖分多步完成，而且必须先完成中隔墙后，方能进行两侧小洞及大洞施工，施工工艺复杂，施工进度慢。
3.2施工技术难点
3.2.1诸多工法的频繁转换
施工中经常由大断面转换成小断面，再由小断面转换成大断面。断面形式和施工工法转换频繁，共有双联拱、三线断面、双线断面和单线断面等17种不同的断面形式，分别采用台阶法、中墙加台阶法、中墙加CRD法、CRD法及CD法施工。
3.2.2隧道过含水砂层的施工
区间隧道左右线里程Y（Z）DK5+445.75～+560隧道拱部履盖砂层厚度达到5.45m，砂层底部与隧道顶部相距很近，部分隧道在含水砂层中穿过。广州地铁尚无成熟和成功的工程实例。初步确定采用小导管超前注浆和大管棚注浆加固，将水在掘进前阻于隧道开挖线以外，必要时在洞内封堵掌子面注浆或从地表钻孔预注浆进行帷幕加固防水。
3.2.3隧道下穿石牌涌的施工
隧道左右线在DK5+780～+805段从石牌涌下穿过。石牌涌为南北流向，涌面北宽南窄。隧道拱顶距涌底只有9m，属I、Ⅱ类围岩，隧道结构为单线隧道（C型断面）及双联拱隧道（I型断面）。施工难度增大。
3.2.4双联拱该近距离单洞隧道施工
本标段原设计有108m双联拱隧道，原设计采用中墙加台阶法施工，根据该段围岩情况及近距离单洞隧道施工的模拟理论计算将双联拱改为近距离单洞隧道施工。该段施工为本标段的施工难点。
4 采取的技术措施 4.1常规地段采取的技术措施
本标段地质条件差，隧道拱顶均处在I、Ⅱ围岩，施工难度高。为了保证工程安全、顺利完成，我们全标段隧道均采用新奥法施工，注重施工监测对工程的指导作用，提高施工管理人员对工程的敏感程度，建立完善的监测保证体系和管理细则。任务落实到人，工作下放到班组，从施工现场要数据，从监测体系要指导信息，做到每一循环之前技术干部指导围岩变化趋势，施工班组人员了解掌子面的安全状态，根据监测信息及时调整施工参数。形成信息收集，信息整理，信息处理。
信息反馈的完整监测保障体系。做到从竖井开挖到隧道掘进中的每一施工环节都处在掌控制下。施工中我们严格遵照设计及相关技术规范组织施工。为克服地质条件差的困难，我们采用小导管超前预注浆加固围岩，保证掘进安全；为控制地表沉降，预留注浆管，及时对初支背后进行注浆；为减小拱顶下沉，我们加快施工进度缩短隧道成环时间，严格按标准进行锁角锚杆施工，并对锁角锚杆进行注浆增加其刚度；为保证施工安全，我们合理调整左右线之间的开挖步距，确保在后进隧道施工到位时先行隧道已经成环，并且基本达到设计强度。施工中我们注意从实践中总结规律，喷浆水灰比、掘进步距、注浆参数、初支支护参数等均通过试验段获得，通过试验段的施工总结出其中规律，指导下一步工序的进行。凡是做到先试验后实施，保证优质高效。因此我们对超前导管打入、超前注浆的实施、格栅的加工、格栅的安装、锁脚锚管施工、钢筋网及纵向连接筋安装、混凝土的喷射、注浆管的预留、初支背后注浆、初支表面的处理、防水材料的铺设、二衬混凝土的浇筑、二衬背后注浆、渗漏点的处理等关节环节都进行技术交底及质检工程师的把关，保证了施工时时受控，每一步规范确保施工的安全及优良。
4.2施工竖井
原竖井设计为人工挖孔桩围护结构形式。由于交通疏解难度大，施工场地移交推迟8个月，难以按合同工期完工。项目部组织技术人员召开专题会，仔细了解周边环境和研究地质详勘报告后，为加快工程进度提出：对竖井进行设计，将1#竖井人工挖孔桩的基坑围护结构形式变为格栅喷锚联合支护结构。从而缩短工期近2个月，提前进入正洞施工，为实现工期目标打下了坚实的基础。
4.3针对诸多断面和工法频繁转换
本标段经常由大断面转换成小断面，再由小断面转换成大断面，因此断面形式和施工工法转换频繁，共有双联拱、三线断面、双线断面和单线断面等17种不同的断面形式，分别采用台阶法、中墙加台阶法、中墙加CRD法、CRD法及CD法施工。为此项目部成立QC领导小组进行技术攻关，虚心向兄弟单位学习，结合以往大跨度隧道施工经验，在施工时，加强对围岩进行观测，特别是净空收敛，做好信息化施工。此段施工得到了业主的首肯，也为后续施工积累了丰富的施工经验。
竖井进主隧道（进入車站过渡段），马头门开口连接是双联拱隧道，并且由大断面与小断面连接而成，中隔墙厚2m。施工中，我们在竖井到达马头门标高后沿大断面、小断面、中导洞隧道边线施作双排超前小导管并进行注浆加固，该段采用中墙加CRD法施工，先施工中导洞以便形成中隔墙，竖井掘进与中导洞开口同步进行，竖井到达中导洞底板标高，中导洞开口完成，为保证安全，在中导洞开口处并排安放两榀格栅钢架。中导洞完成后进行中隔墙浇筑，在中隔墙完成，强度达到80%后开始小段面主隧道施工。施工方法与中导洞相同，这时竖井掘进到设计标高。在小断面隧道完成后，按CRD工法进行开挖，每部之间开挖间隔为5m，开挖步距为0.5m，临时支撑及锚杆严格按设计要求进行，即使封闭。由于施工措施得当，施工安全快速的完成。之后根据地质情况及施工经验将部分断面的CRD工法变更为CD法、台阶法，改善了施工环境，加快了施工进度。
4.4隧道下穿石牌涌
由于涌底距隧道顶板较近，极易塌方涌水，我们采用超前大管棚施工，个别渗水严重处采用小导管注浆止水的方法施工，同时制定了地面注浆加固和洞内紧急封堵的应急抢险预案。利用以上方案顺利通过此段，没有发生任何险情。
4.5双联拱隧道改单洞
本区间有双联拱隧道（I断面）长109m（DK5+782.918～892.229），工序复杂，进度慢。针对双联拱隧道的设计，施工特点，经过研究、分析和检算，和以往大断面工法改变等以往施工经验。先将双联拱隧道中隔墙最大厚度由2.5m变更为2m，双联拱段长度则由109m缩到为86m（减少了23m）；后来又进一步提出了将双联拱隧道改为近距离单洞隧道的设想。在业主的大力支持和指导下该段顺利通过。变更之后的隧道结构，在施工上具有如下特点：①缩短工期2～3个月；②简化施工工法，改善施工作业环境，便利机械化施工；③可提高防水质量，解决双联拱墙顶处的防水难题，有利于隧道防水；④通过新的尝试，为今后的类似工程提供一些有益的参考资料，有一定的价值。
5 结束语
综上所述；该方案在2003年12月通过专家组的技术评审，已被列为科研课题。主要施工措施：隧道的初支结构较强，格栅的纵向连接筋加密，通过边墙的对拉锚杆把两个隧道连成整体，三角区的侧向注浆加固效果明显，安装围岩及支护应力检测设备，加大观测频率，及时掌握隧道周边应力变化情况，据以进行隧道支护参数调整。严格控制爆破和超挖以减小对后施工隧道的扰动，隧道及早封闭成环，初支背后的注浆紧跟等措施。施工中视围岩变化情况，及时施作超前小导管，并做注浆处理。加强监控量测，提高测量频率，随时掌握围岩及隧道周围环境变化情况，做到信息化施工及时调整施工支护参数。该段隧道全部采用人工配合小型挖机开挖，过南方信托大厦截桩段采用静态爆破配合大功率风镐施工。通过严格的施工控制，安全快速的完成喇叭口段施工。近距离单洞施工不仅改善了作业环境，加快了施工进度，而且解决了双联拱施工防水难的问题，提高了二衬防水效果，同时也节约了工程投资。
关键词：地铁工程；施工；特点；难点；技术措施
文章编号：1674-3954（2013）09-0292-02
1 工程概况
广州市轨道交通三号线（岗顶站～石牌桥站）暗挖区间位于中山大道，交通繁忙，线路两侧基本为多层和高层建筑物。右线隧道全长度641.400m，左线隧道全长度645.444m（其中包括长链4.044m）；利用两座施工竖井进行暗挖施工。隧道平均埋深10.45m，线路最大坡度为29‰，最小坡度为3‰。本区间结构复杂，断面形式多样，断面转换频繁，共有17种断面形式。该工程地质情况复杂多变，施工难度大。
2 施工方案
暗挖隧道采用喷锚构筑法施工，复合式衬砌结构，初期支护为锚杆、钢筋网、喷射混凝土和格栅钢架，工序为初喷加固、施做锚杆、挂钢筋网、支架格栅钢架、喷射混凝土。二次衬砌为模筑钢筋混凝土，全断面防水结构，防水层施工、钢筋绑扎焊接、混凝土浇筑单向流水作业。混凝土输送泵输送混凝土，机械振捣，衬砌采用整体模板台车，局部特殊结构辅以模筑拱架配合小块钢模板进行衬砌。由于断面形式多样，转换频繁，因此采用的施工方法较多，具体有台阶法、中墙加台阶法、中墙加CRD法、CRD法施工。其中上断面采用人工配合风镐开挖，预留核心土，超前小导管加固地层；下断面采用小型挖掘机配合毫秒微差控制爆破开挖。
暗挖隧道采用无轨运输，PC60型挖掘机装渣，小型汽车运输，门式钢桁架配合10T电动葫芦提升吊斗至地面渣场卸碴。
1#竖井净空为20m×7m，施工时分三个区。顶部3m范围采用挖掘机分层分台阶开挖，下面Ⅲ-Ⅳ类围岩地段采用人工分区分层开挖，施工采用先Ⅰ区后Ⅱ区，同一区内先中间后四周的施工方法。Ⅴ类围岩地段采用爆破开挖。2#井净空为7.5×5.5m，施工时不分区。
两个竖井支护Ⅰ～Ⅳ类围岩地段采用φ22砂浆锚杆、格栅钢架、网喷混凝土联合支护。Ⅴ类围岩地段采用φ22砂浆锚杆、网喷混凝土联合支护。开挖前进行水泥土搅拌桩帷幕施工治水。
3 工程施工特点与难点
3.1工程特点
3.1.1施工环境
区间隧道位于广州市天河路及中山大道主干道下，該道为广州市东西向主要交通干线，交通繁忙，1#竖井占用该路的三个车道致使交通更加紧张，南侧均为多层或高层建筑物，地下管线密布。
3.1.2施工场地狭小
1#竖井位于天河路上，担负标段主要的施工任务，整个施工场地仅1600m2，堆土场地狭小，施工组织与管理十分困难。2#竖井位于侨鑫教院大院内，施工场地仅1300m2，更是狭窄。
3.1.3质量标准高，防水要求严
本区间结构防水等级为二级，即结构不得有漏水，结构表面可有少量的湿渍。本区间隧道结构复杂，断面转换频繁，使变断面连接处的防水结构连接困难，同时由于联拱隧道分步施工，防水的连接及防护更为困难。
施工中必须确保防水层的质量，施工缝的处理质量，变形缝、变断面连接处等特殊位置的防水结构一体化，防水分区处理，加强结构自防水，初衬背后注浆及小导管注浆加强围岩抗水性等措施综合治理。
3.1.4工期压力大
1#施工竖井几乎设置在标段西端头，只能往东端独头掘进，而且场地移交时间推迟约8个月，2#施工竖井为变更新增，到11月中旬才具备开工条件，进度计划要求很难平衡实施，工期压力极大。
3.1.5过渡段双联拱隧道施工工艺复杂
1#竖井附近的双联拱隧道（J、K断面）30m。采用施工方法为中墙加CRD法施工，开挖分多步完成，而且必须先完成中隔墙后，方能进行两侧小洞及大洞施工，施工工艺复杂，施工进度慢。
3.2施工技术难点
3.2.1诸多工法的频繁转换
施工中经常由大断面转换成小断面，再由小断面转换成大断面。断面形式和施工工法转换频繁，共有双联拱、三线断面、双线断面和单线断面等17种不同的断面形式，分别采用台阶法、中墙加台阶法、中墙加CRD法、CRD法及CD法施工。
3.2.2隧道过含水砂层的施工
区间隧道左右线里程Y（Z）DK5+445.75～+560隧道拱部履盖砂层厚度达到5.45m，砂层底部与隧道顶部相距很近，部分隧道在含水砂层中穿过。广州地铁尚无成熟和成功的工程实例。初步确定采用小导管超前注浆和大管棚注浆加固，将水在掘进前阻于隧道开挖线以外，必要时在洞内封堵掌子面注浆或从地表钻孔预注浆进行帷幕加固防水。
3.2.3隧道下穿石牌涌的施工
隧道左右线在DK5+780～+805段从石牌涌下穿过。石牌涌为南北流向，涌面北宽南窄。隧道拱顶距涌底只有9m，属I、Ⅱ类围岩，隧道结构为单线隧道（C型断面）及双联拱隧道（I型断面）。施工难度增大。
3.2.4双联拱该近距离单洞隧道施工
本标段原设计有108m双联拱隧道，原设计采用中墙加台阶法施工，根据该段围岩情况及近距离单洞隧道施工的模拟理论计算将双联拱改为近距离单洞隧道施工。该段施工为本标段的施工难点。
4 采取的技术措施 4.1常规地段采取的技术措施
本标段地质条件差，隧道拱顶均处在I、Ⅱ围岩，施工难度高。为了保证工程安全、顺利完成，我们全标段隧道均采用新奥法施工，注重施工监测对工程的指导作用，提高施工管理人员对工程的敏感程度，建立完善的监测保证体系和管理细则。任务落实到人，工作下放到班组，从施工现场要数据，从监测体系要指导信息，做到每一循环之前技术干部指导围岩变化趋势，施工班组人员了解掌子面的安全状态，根据监测信息及时调整施工参数。形成信息收集，信息整理，信息处理。
信息反馈的完整监测保障体系。做到从竖井开挖到隧道掘进中的每一施工环节都处在掌控制下。施工中我们严格遵照设计及相关技术规范组织施工。为克服地质条件差的困难，我们采用小导管超前预注浆加固围岩，保证掘进安全；为控制地表沉降，预留注浆管，及时对初支背后进行注浆；为减小拱顶下沉，我们加快施工进度缩短隧道成环时间，严格按标准进行锁角锚杆施工，并对锁角锚杆进行注浆增加其刚度；为保证施工安全，我们合理调整左右线之间的开挖步距，确保在后进隧道施工到位时先行隧道已经成环，并且基本达到设计强度。施工中我们注意从实践中总结规律，喷浆水灰比、掘进步距、注浆参数、初支支护参数等均通过试验段获得，通过试验段的施工总结出其中规律，指导下一步工序的进行。凡是做到先试验后实施，保证优质高效。因此我们对超前导管打入、超前注浆的实施、格栅的加工、格栅的安装、锁脚锚管施工、钢筋网及纵向连接筋安装、混凝土的喷射、注浆管的预留、初支背后注浆、初支表面的处理、防水材料的铺设、二衬混凝土的浇筑、二衬背后注浆、渗漏点的处理等关节环节都进行技术交底及质检工程师的把关，保证了施工时时受控，每一步规范确保施工的安全及优良。
4.2施工竖井
原竖井设计为人工挖孔桩围护结构形式。由于交通疏解难度大，施工场地移交推迟8个月，难以按合同工期完工。项目部组织技术人员召开专题会，仔细了解周边环境和研究地质详勘报告后，为加快工程进度提出：对竖井进行设计，将1#竖井人工挖孔桩的基坑围护结构形式变为格栅喷锚联合支护结构。从而缩短工期近2个月，提前进入正洞施工，为实现工期目标打下了坚实的基础。
4.3针对诸多断面和工法频繁转换
本标段经常由大断面转换成小断面，再由小断面转换成大断面，因此断面形式和施工工法转换频繁，共有双联拱、三线断面、双线断面和单线断面等17种不同的断面形式，分别采用台阶法、中墙加台阶法、中墙加CRD法、CRD法及CD法施工。为此项目部成立QC领导小组进行技术攻关，虚心向兄弟单位学习，结合以往大跨度隧道施工经验，在施工时，加强对围岩进行观测，特别是净空收敛，做好信息化施工。此段施工得到了业主的首肯，也为后续施工积累了丰富的施工经验。
竖井进主隧道（进入車站过渡段），马头门开口连接是双联拱隧道，并且由大断面与小断面连接而成，中隔墙厚2m。施工中，我们在竖井到达马头门标高后沿大断面、小断面、中导洞隧道边线施作双排超前小导管并进行注浆加固，该段采用中墙加CRD法施工，先施工中导洞以便形成中隔墙，竖井掘进与中导洞开口同步进行，竖井到达中导洞底板标高，中导洞开口完成，为保证安全，在中导洞开口处并排安放两榀格栅钢架。中导洞完成后进行中隔墙浇筑，在中隔墙完成，强度达到80%后开始小段面主隧道施工。施工方法与中导洞相同，这时竖井掘进到设计标高。在小断面隧道完成后，按CRD工法进行开挖，每部之间开挖间隔为5m，开挖步距为0.5m，临时支撑及锚杆严格按设计要求进行，即使封闭。由于施工措施得当，施工安全快速的完成。之后根据地质情况及施工经验将部分断面的CRD工法变更为CD法、台阶法，改善了施工环境，加快了施工进度。
4.4隧道下穿石牌涌
由于涌底距隧道顶板较近，极易塌方涌水，我们采用超前大管棚施工，个别渗水严重处采用小导管注浆止水的方法施工，同时制定了地面注浆加固和洞内紧急封堵的应急抢险预案。利用以上方案顺利通过此段，没有发生任何险情。
4.5双联拱隧道改单洞
本区间有双联拱隧道（I断面）长109m（DK5+782.918～892.229），工序复杂，进度慢。针对双联拱隧道的设计，施工特点，经过研究、分析和检算，和以往大断面工法改变等以往施工经验。先将双联拱隧道中隔墙最大厚度由2.5m变更为2m，双联拱段长度则由109m缩到为86m（减少了23m）；后来又进一步提出了将双联拱隧道改为近距离单洞隧道的设想。在业主的大力支持和指导下该段顺利通过。变更之后的隧道结构，在施工上具有如下特点：①缩短工期2～3个月；②简化施工工法，改善施工作业环境，便利机械化施工；③可提高防水质量，解决双联拱墙顶处的防水难题，有利于隧道防水；④通过新的尝试，为今后的类似工程提供一些有益的参考资料，有一定的价值。
5 结束语
综上所述；该方案在2003年12月通过专家组的技术评审，已被列为科研课题。主要施工措施：隧道的初支结构较强，格栅的纵向连接筋加密，通过边墙的对拉锚杆把两个隧道连成整体，三角区的侧向注浆加固效果明显，安装围岩及支护应力检测设备，加大观测频率，及时掌握隧道周边应力变化情况，据以进行隧道支护参数调整。严格控制爆破和超挖以减小对后施工隧道的扰动，隧道及早封闭成环，初支背后的注浆紧跟等措施。施工中视围岩变化情况，及时施作超前小导管，并做注浆处理。加强监控量测，提高测量频率，随时掌握围岩及隧道周围环境变化情况，做到信息化施工及时调整施工支护参数。该段隧道全部采用人工配合小型挖机开挖，过南方信托大厦截桩段采用静态爆破配合大功率风镐施工。通过严格的施工控制，安全快速的完成喇叭口段施工。近距离单洞施工不仅改善了作业环境，加快了施工进度，而且解决了双联拱施工防水难的问题，提高了二衬防水效果，同时也节约了工程投资。