2010 增刊
李金会等：超大断面隧道二次衬砌施工技术 表1 车站各断面衬砌设计参数
拱 圆心角 82°2′54″ 74°2′8″ 82°2′54″ 63°24′20″ 半径 / mm 5 000 5 000 5 000 4 600 肩 圆心角 43°34′46″ 45°43′51″ 43°34′46″ 53°44′27″ 半径 / m 53 100 53 87 拱 墙 圆心角 / （ ° ） 10. 83 12. 31 15. 23 10. 42 净宽 B / mm 20 928 21 153 20 928 17 498
268
施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2010 年 12 月 第 39 卷 增刊
超大断面隧道二次衬砌施工技术
李金会， 杨 德， 汪仲琦， 沈兴东， 李念国
（ 中建八局第三建设有限公司 ， 重庆 401147 ）
［ 摘要］ 重庆轨道交通 3 号线红旗河沟车站超大断面隧道采用整体移动式模板台车进行隧道二次衬砌施工， 介绍了 衬砌台车结构设计及施工技术， 取得了良好的工程效果 。 ［ 关键词］ 轨道交通；整体移动式模板台车；隧道；二次衬砌 ［ U45 中图分类号］ ［ 文献标识码］A ［ 8498 （ 2010 ） S1026806 文章编号］1002-
［ 0622 收稿日期］2010［ 作者简介］李金会， 中建八局第三建设有限公司高级工程师， 重庆市渝北区金山路 5 号加州一号大厦 19 楼 401147 ， 电话： 13308350368 ， Email：zjbjqgxmb@ 163. com
断面开挖尺寸为：20. 418m （ 宽） × 26. 480m （ 高） ， 开挖
2 断面面积为 495. 1m 。车站断面形式如图 1 所示 。
2 2. 1
总体设计方案 衬砌结构设计技术参数分析及初步设计 3 号线红旗河沟车站全长 178. 9m， 其中 A 型断面
B 型断面长 39. 1m， C 型断面长 19. 1m；3 ， 6 长 120. 7m， 号线交叉段 D 型断面长 45. 70m。 其具体衬砌结构参 数如表 1 所示 。 红旗河沟车站隧道长度仅 224. 6m， 却有 4 种断 面， 从成本方面考虑， 若采取全断面整体式衬砌方法， 需要解决衬砌模板台车的通用性问题， 否则成本过高
2 21. 076m（ 高） ， 开挖断面面积 433. 68m ；B 型断面开挖
开挖断面面积 尺寸为：25. 553m（ 宽） × 32. 829m （ 高） ， 759. 22m2 ， 该断面为城市地下暗挖车站最大断面， 在同 类工程中为亚洲第一； C 型断面开挖尺寸为：23. 348m
2 （ 宽） × 25. 814m（ 高） ， 开挖断面面积为547. 01m ；D 型
269
断面 A B C D
拱 半径 / mm 13 000 13 000 13 000 12 000
顶
净高 H / mm 18 966 30 229 23 704 24 120
站隧道开挖方案， 采用上下双侧壁导坑 + 先墙后拱法 即先将 B 型断面侧壁导坑先施作仰拱和一部分 施工， 二衬高边墙， 回填一定高度后再拼装整体台车， 以降低 台车设计高度；同时考虑 D 型断面参数， 在满足通行要 拱顶三角架 、 行走装置等 求的同时设计成通用的门架 、 等， 通过调节边墙和拱顶的连接杆件支撑长度（ 增加支 D 型断面 撑垫块） ， 更换拱部面板等手段可以解决 B、 台车的通用 。 3 ） 按台车结构的稳定性分析， 台车长度以 9 ～ 12m 为宜， 但因车站衬砌总长仅为 224. 6m， 且有 4 种不同 每增长 1m 台车造价增加约 25 万元， 从成本考 的断面， 台车长度的选定以 6m 为宜。 虑， 2. 2 台车总体设计方案确定 确定模板衬砌台车总体设计方案 综合以上分析， 如下 。 采用 2 台全液压自行式整体模板衬砌台车， 即 A， C 型断面共用一部台车， B， D 型断 面 共 用 一 部 台 车 。 C 型断面共用 1 部全液压自行式整体模 其中：车站 A， 台车设计以 A 断面参数为依据， 台车长度 板衬砌台车， 为 6m。车站 B 和 D 型断面共用 1 部全液压自行式整 体模板衬砌台车， 台车设计以 B 断面参数为依据， 台车 长度为 6m， 车站 D 型断面模板衬砌台车由 B 型断面台 车改装而成。对台车的总体设计要求为 。 1 ） 主体门架左 、 右两侧各留 3. 625m （ 宽） × 4. 0m （ 高） 车行通道（ 适用于 A， C 型断面） 、 3. 8 （ 宽） × 4. 0m （ 高） 车行通道（ 适用于 B ， D 型断面） 。 2 ） 采用自行液压式台车， 要具有可操作性， 台车就 混凝土浇筑要方便操作 。 位、 3 ） 台车的强度 、 刚度应满足全断面衬砌的要求 。 3 3. 1 衬砌台车结构设计 台车总体形式及仰拱构造要求 车站超大断面隧道台车结构分为台车架体 、 模板 、 液压或丝杠支拆模系统 。 1 ） 设计时考虑整体式台车安全 、 稳定 、 经济实用原 C 型台车结构形式及尺寸如图 2 所示， B， D型 则 。A， 台车结构形式及尺寸如图 3 所示 。 2 ） 为方便车辆通行， A， C 型门架 门架净高为 4m， D 型门架净宽为 3. 8m， 净宽为 3. 625m，B ， 模板面板厚 台车设计为带有自动行走装置及液压系统 。 为 10mm，
Construction Technology of Secondary Lining for Superlarge Section Tunnel
Li Jinhui，Yang De，Wang Zhongqi，Shen Xingdong，Li Nianguo
（ The Third Construction Co. ，Ltd. of China Construction Engineering Division，Chongqing 401147 ，China）
图3 B， D 型模板台车结构形式 图2 A， C 型模板台车结构形式
所有台车架体和面板全部选用 Q235 钢板进行焊接和 拼接 。
3 ） B， D 型断面较高， 为降低施工难度， 确保施工安 车站仰拱和部分边墙先施工， 导坑采用洞渣分层回 全， 填， 碾压密实， 以降低整体台车高度；同时考虑围岩渗 水较大， 为防止地基遇水软化造成不均匀沉降， 确保台 车拼装和行走基面满足承载力要求， 在回填层面层浇 在垫层上再铺设枕木 筑一层 30cm 厚 C20 混凝土垫层， 和轨道（ 见图 3b） 。 3. 2 台车架体设计 车站超大断面隧道模板衬砌台车架体采用桁架结 14 ， 16mm 厚 构， 上下纵梁 、 门架立柱 、 横梁分别用 12 ， 立 柱 联 接 纵 梁、 门架斜支撑用 钢板焊接 而 成； 横 梁、 I20 ， I25 焊接而成；斜支撑连接杆和横梁 、 立柱剪刀架 、 I25 和 12mm 厚 钢 板 焊 接 而 成 。 核心岩土 支 撑 用 I16 ，
Abstract：Integral moveable vehicle form is adopted for secondary lining of super-large section tunnel in Hongqihegou station of Chongqing Metro Line 3. The structural design and construction technology of lining with the vehicle form is introduced，and good engineering effect is gai断面衬砌设计参数要求， 比较 红旗河沟车站隧道的 4 种断面， 提出对超大断面模板 台车的初步设计如下 。 1 ） 根据隧道开挖方案及现场实际施工情况， 二衬 施工顺序为 A→ C ； B → D。 A 与 C 型断面截面尺寸基 C 型断面可通过先施作仰拱和高边墙， 再回填 本一致， 至与 A 断面高度一致， 即可实现 A 与 C 型断面共用一 台衬砌台车， 台车设计尺寸以 A 断面参数为准 。 2 ） 由于 B 型断面高度太高（ 二衬净高为 30. 23m， 台车的刚度和稳定性设计是一个难题， 所以不考虑 B、 D型断面台车与 A 、 C型断面台车共用问题。 结合车
Key words：metro； integral moveable vehicle form； tunnel； secondary lining
1 工程概况 重庆轨道交通 3 号线红旗河沟车站工程位于重庆 沿红锦 市江北区红旗河沟转盘东北方向 50m 左右处， 大道 正 下 方 布 设， 呈 南 北 走 向， 车 站 埋 深 14. 5 ～ 21. 5m， 3 号线轻 为一座地下暗挖十字交叉换乘车站， 6 号线地铁车站在下 。 轨车站在上， 红旗河沟车站隧道结构断面都属于超大断面， 共 B、 C 型断面， 6 号线 有 4 种断面型式， 其中 3 号线为 A、 为 D 型断面 。A 型断面开挖尺寸为：23. 348m （ 宽） ×
270
施工技术
2010 增刊
3b 所示 。 台车架体构造如图 2b， 3. 3 台车模板设计 模板面板应满足强度和刚度的要求 。 侧面板与拱 顶面板采用 10mm 厚冷轧钢板 。模板加工时卷制半径 应较隧道设计净空断面半径大 5cm， 以抵消施工误差； 模板底端应低于隧道侧沟顶面 5 ～ 10cm， 以保证二衬 对 与矮边墙接缝顺直 。 现场拼装完成并检查校正后， 模板拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整， 模板拼装完后 形成三大块（ 拱部一块， 左右边墙各一块） ， 大块模板 可以有效抑制翘曲变形 。 1 ） 丝杠支拆模系统 台车丝杠支拆模系统中杠体 直径为 60mm， 纵向间距为 150cm （ 与板块宽度相同） ， 台车两端侧向调节丝杠每侧增设 2 根。 2 ） 工作窗和注浆口设置 为方便混凝土浇筑和振 捣， 在整体模板台车面板上设置一定数量的工作窗， 工 在两侧边墙部位的窗口沿隧 作窗尺寸为 65cm × 45cm， 道轮廓线环向方向各设 6 排， 每排 2 个， 高度为模板下 侧边模起拱线以上部位的工作窗可 口向上 1. 2m 左右， 每排 2 个， 高度以高出预埋的照明电缆管和 各设 3 排， 接线盒位置约 20cm 为宜， 以便在混凝土灌注过程中检 查和校正预埋件位置 。 在台车拱顶部正中间位置设置 2 处注浆口， 纵向 注浆口管径 125mm、 长 20cm， 与混凝土泵 间距为 3m， 管管径一致， 便于混凝土浇筑 。 3. 4 台车液压和支撑系统 1 ） 台车设计为带有自动行走装置及液压系统 。 选 用功率为 11kW 的行走电动机， 液压工作功率宜为 7. 5kW， 顶升千斤顶宜选用 120t 的千斤顶 。 2 ） 台车竖向脱模量（ 拆模空间） 最大为 300mm， 侧 向脱模量（ 拆模空间） 最大为 200mm。 3 ） 由于台车在衬砌过程中， 侧模下部受压最大， 施 或临时加 工时应预埋钢筋挡住行走钢轨并拉住侧模， 横撑撑住门架， 钢轨选用 50kg / m 重型钢轨 。 3. 5 B， D 型台车共用改装措施 D 型断面台车能够实现共用， 将模板台 为了使 B ， D 型断面 车架体做成共用部分和可拆部分， 并根据 B， 轮廓线型， 拱顶部制作 2 套面板， 改装时通过更换少量 D 型断面台车 并调节丝杠的长度， 可实现 B ， 的杆件， 共用。 4 4. 1 4. 2 二衬整体模筑施工 施工工艺流程（ 见图 4 ） 轨道的铺设 1 ） 轨道采用 50kg / m 钢轨， 短枕采用木枕， 长度为 2m， 枕木间距 600mm， 钢轨和短枕间使用 3cm 厚钢轨 垫板， 台车轨道置于已铺底的混凝土地面上， 上面加设