[发明专利]一种地铁站扣拱开挖及支护的施工方法

权利要求书

1.一种地铁站扣拱开挖及支护的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、超前地质预报：施工前，对周边地质须进行超前预测分析；

S200、马头门扣拱处大管棚施工：马头门开挖轮廓定位后，扣拱超前支护大管棚沿拱部范围布设，管棚打设完毕后进行超前注浆加固地层；

S300、导洞施工：先进行侧导洞和中间导洞的拱部超前小导管注浆施工，然后进行两个侧导洞和一个中间导洞的台阶法开挖，先开挖两侧导洞，后开挖中间导洞；台阶法开挖两个侧导洞，导洞掌子面前后错开开挖，错开距离不小于5m；

S400、中桩及边桩施工：两个侧导洞和中间导洞贯通后，在两个侧导洞内进行边桩施工，在中间导洞内进行中柱施工；

S500、马头门拱部超前小导管注浆：沿拱部打设超前小导管，并注浆加固地层，根据地层情况及要求选用水泥浆或水泥—水玻璃双液浆进行注浆加固，注浆压力控制在0.5～1.0MPa；

S600、马头门扣拱破除：沿拱部轮廓线采用机械破除上台阶马头门处侧壁混凝土，割除破除范围内横通道侧壁钢架和连接筋；扣拱钢架连接前，测量定位好导洞预埋钢板的准确位置，控制好钢架连接在同一个断面内，安装扣拱马头门处型钢钢架，且扣拱型钢拱架与侧壁钢架用连接板加强连接；

S700、扣拱开挖及支护，具体包括以下步骤：1）超前支护：导洞间扣拱随车站拱顶土石方开挖及时跟进；为防止扣拱时出现坍塌，在扣拱之前应对前方拱部地层进行超前加固，采用超前大管棚和超前小导管进行超前支护及加固，注浆材料根据地层变化选择注水泥浆，注浆压力控制在0.5～1.0MPa；2）土石方开挖：土石方开挖以爆破施工为主，渣土通过农用车运输至横通道洞门处，倒入竖井底的渣斗内，然后由桥式起重机提升至地面，倒入渣场内，夜间土石方外运，当遇见微风化砾岩、含砾粗砂岩紧密坚硬围岩时，采取爆破方式风镐小型机具配合开挖；3）型钢拱架安装：扣拱支护采用型钢拱架与纵向连接筋、钢筋网片与C25P6喷射混凝土支护体系；4）喷射混凝土：型钢钢拱架经检验合格后应及时喷射混凝土，采用湿喷或干喷技术，混凝土采用C25P6喷射砼，喷射厚度为350mm，喷射时采用分层喷射，当开挖过程中，拱顶有坍塌迹象时，应先喷一层混凝土，再安装型钢拱架；喷射混凝土时不能出现虚喷漏喷，喷射混凝土应密实，表面平整，避免拱顶背后出现空洞；5）回填注浆：扣拱与导洞之间拱顶形成三角区域是重点关注区域，初支施工完成后，应加强该三角区域回填注浆加固，注浆压力控制在0.3～0.5MPa；6）二衬扣拱施工：中拱及边拱初支贯通后，分段截断侧导洞和中间导洞的边墙，分段长度为4～6m，铺设防水层，二衬扣拱钢筋绑扎，后退浇筑二衬中拱及二衬边拱，留设回填注浆管，后续进行二衬扣拱背后回填注浆；

S800、堵头墙施工：扣拱施工端头墙采用型钢拱架、水平型钢支撑、竖向连接筋、自进式中空锚杆、喷射混凝土相结合的封堵措施，堵头墙的水平型钢支撑，通过连接钢板与导洞格栅钢架连接。

2.根据权利要求1所述的地铁站扣拱开挖及支护的施工方法，其特征在于：所述步骤S100中，具体包括以下预测内容：S101、地质素描：记录掌子面揭示的地层岩性、风化程度、围岩完整性，围岩结构、构造以及地下水情况，探测范围为掌子面；S102、地面地质雷达：探查浅地表地层中的空洞以及不密实情况，探测范围为地表以下5m内；S103、洞内地质雷达：短距离预报，预报掌子面前方的地质情况，包括围岩的完整性、地下水情况，探测范围为掌子面前方20～30m；S104、加深炮孔探测法：探测掌子面前方围岩等级强度、岩体完整程度、富水程度，探测范围为掌子面前方5m以上，搭接3m。

3.根据权利要求1所述的地铁站扣拱开挖及支护的施工方法，其特征在于：所述步骤S200中，管棚主材采用A159mm热轧无缝钢管，壁厚t=12mm，环向间距为400mm；管棚打设高度距扣拱初支300mm，管棚角度0～2°，管棚搭接长度3m。