超淺埋弧形暗挖隧道施工技術(shù)研究

Summary：本文以鄭州市軌道交通2號(hào)線北環(huán)路站3號(hào)出入口暗挖施工為工程背景，采用弧形暗挖施工，有效避開(kāi)了上方既有管線，節(jié)約成本。超淺埋深覆土施工（覆土深度3.75m，小于1倍洞徑5.57m），先進(jìn)行地面旋噴樁超前加固，再用CRD法進(jìn)行暗挖施工。二襯成形后為弧形進(jìn)出通道，線型流暢、視覺(jué)美觀，為鄭州市民所稱(chēng)贊，可為類(lèi)似工程提供參考借鑒。Keys：超淺埋弧形暗挖施工1.工程概況北環(huán)路站為鄭州市軌道交通2號(hào)線一期工程的一個(gè)中間站，車(chē)站位于花園路與徐寨路交叉口處，車(chē)站沿花園路方向平行設(shè)置，偏花園路東側(cè)。3號(hào)出入口位于路口的東南象限，出入口穿越花園路向南在如家酒店位置出地面，其中穿越花園路段受河南電視臺(tái)通訊管廊、DN600給水、DN325燃?xì)庖约癉N900污水影響，設(shè)計(jì)采用超前小導(dǎo)管注漿加固后CRD法開(kāi)挖。3號(hào)出入口暗挖段位置示意圖暗挖隧道標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)斷面圖2.施工方法與技術(shù)措施2.1初期支護(hù)施工初期支護(hù)施工遵循“先支護(hù)、后開(kāi)挖”的原則，施工中堅(jiān)持“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量”十八字方針，用監(jiān)測(cè)信息指導(dǎo)施工。初期支護(hù)為超前小導(dǎo)管注漿+格柵鋼架+鎖腳錨管+掛網(wǎng)噴漿+初襯背后鋼花管注漿。首排密布超前小導(dǎo)管安裝及注漿完成后，進(jìn)行接口處洞門(mén)破除、土方法開(kāi)挖及初期支護(hù)的施工。暗挖施工從車(chē)站主體與3號(hào)出入口接口處開(kāi)始施工。3號(hào)出入口暗挖段開(kāi)挖采用“CRD”法施工，開(kāi)挖方式采用人工手持風(fēng)鎬進(jìn)行土方開(kāi)挖。2.2防水施工防水層在初支基面處理后、二襯鋼筋安裝之前施工。①基層表面應(yīng)平整、潔凈、無(wú)疏松、空鼓、無(wú)裂縫，其平整度應(yīng)滿(mǎn)足D/L≦1/6。（D---初期支護(hù)基層相鄰兩凸面凹進(jìn)去的深度，L---初期支護(hù)基層兩凸面的距離）。②對(duì)穿出基層的金屬構(gòu)件，如鋼筋頭、錨管頭等構(gòu)件切除并用砂漿抹平，不能切除的金屬構(gòu)件，必須采用噴混凝土或砂漿將其覆蓋，其圓弧半徑R大于200mm。③基層面陰、陽(yáng)角和棱角部位需用砂漿抹成圓弧，圓弧半徑100mm。④基層表面只允許少量偶見(jiàn)濕漬，不得有滴水、漏水、線流或泥沙流出。敷設(shè)前應(yīng)進(jìn)行徹底清理基層上的所有雜物。2.3二次襯砌施工初期支護(hù)施工完成后，通過(guò)對(duì)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析，確定隧道拱頂沉降，凈空收斂等變形穩(wěn)定后，開(kāi)始進(jìn)行防水及二襯施工。為確保施工安全及混凝土灌注質(zhì)量，防水及二次襯砌縱向分兩段施工，每段長(zhǎng)度約12m。混凝土采用商品混凝土，在灌注作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置對(duì)講機(jī)或有線電話等通訊設(shè)施，以利于和地面砼下料口值班人員聯(lián)系，隨時(shí)控制砼的用量。底板施工期間需保留中隔壁，混凝土澆筑應(yīng)分層連續(xù)進(jìn)行，采用人工插入式振動(dòng)器振搗。用插入式振搗器振搗時(shí)要輕提輕放以免破壞防水層。底板澆筑完成后立即用麻袋片覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，防水混凝土養(yǎng)護(hù)不少于14天。底板達(dá)到一定強(qiáng)度后，開(kāi)始直墻施工，直墻施工期間需保留中隔壁及臨時(shí)仰拱，待完成直墻鋼筋、模板施工并驗(yàn)收合格后，進(jìn)行直墻混凝土灌注；直墻混凝土澆筑應(yīng)按照分層、均勻、對(duì)稱(chēng)的方式進(jìn)行澆筑，且每隔一塊模板開(kāi)設(shè)一個(gè)振搗口，邊澆筑邊振搗。直墻混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，再進(jìn)行拱頂施工，拱頂施工期間繼續(xù)保留中隔壁及臨時(shí)仰拱，待完成拱頂鋼筋綁扎及模板安裝并報(bào)驗(yàn)合格后，進(jìn)行拱頂混凝土灌注，混凝土灌注自落高度不得大于2m，且澆筑順序應(yīng)嚴(yán)格按照拱頂模板上設(shè)置的灌注窗口順序進(jìn)行。灌注混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，并在拱頂埋設(shè)補(bǔ)償收縮注漿管，考慮到拱頂混凝土灌注難度較大，拱頂混凝土的灌注采用加強(qiáng)封堵板泵送劑壓灌注混凝土施工工藝。2.4工程重、難點(diǎn)及對(duì)策2.4.1進(jìn)洞挑高施工由于接口處站廳層主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)施工完成，在進(jìn)行車(chē)站主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，已提前將3號(hào)出入口接口處的結(jié)構(gòu)環(huán)梁施做完畢。因此在由車(chē)站破口進(jìn)入3號(hào)出入口暗挖施工時(shí)，面臨著破口進(jìn)洞挑高的施工情況，3號(hào)出入口暗挖段支護(hù)結(jié)構(gòu)為拱頂直墻，開(kāi)挖期間需挑高施工反掏破除門(mén)洞口上部圍護(hù)樁，根據(jù)類(lèi)似工程施工經(jīng)驗(yàn)，采取措施如下：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)首排進(jìn)洞小導(dǎo)管采取加長(zhǎng)、密排布置，小導(dǎo)管L=4m，環(huán)向間距0.15m，水平傾角15°，在完成超前加固后，進(jìn)行洞門(mén)破除及開(kāi)挖施工，進(jìn)洞后拱頂緩慢挑高，并隨開(kāi)挖進(jìn)尺進(jìn)行支立臨時(shí)拱架支護(hù)，待挑高至設(shè)計(jì)標(biāo)高后對(duì)挑高段由里至外進(jìn)行反掏開(kāi)挖，并換臨時(shí)拱架為設(shè)計(jì)鋼格柵。2.4.2確保周邊管線安全暗挖段隧道鄰近通訊、給水、燃?xì)?、污水管線，環(huán)境保護(hù)要求高，同時(shí)工程區(qū)域地質(zhì)復(fù)雜，軟土層暗挖隧道存在掌子面失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，易造成周邊管線破壞。如何做好管線保護(hù)工作是本工程重點(diǎn)。結(jié)合前期主體結(jié)構(gòu)施工期間對(duì)周邊管線的了解，采取措施如下：（1）建立健全應(yīng)急預(yù)案體系，做好應(yīng)急儲(chǔ)備，積極響應(yīng)。（2）加強(qiáng)及初期支護(hù)施工質(zhì)量控制，通過(guò)超前支護(hù)、開(kāi)挖進(jìn)尺控制措施防止?jié)B漏水及塌方事故發(fā)生，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)靈活調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)順序。（3）做好超前注漿監(jiān)控、做好隧道變形監(jiān)測(cè)、加強(qiáng)地面建筑物和道路觀測(cè)和監(jiān)測(cè)。嚴(yán)格按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的方針組織施工。（4）“監(jiān)測(cè)是施工的眼睛”，施工全過(guò)程都必須在嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)下進(jìn)行，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，將事故制止在萌芽狀態(tài)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一覽表（5）施工期間，備好各種應(yīng)急物資，成立搶險(xiǎn)應(yīng)急分隊(duì)，時(shí)常組織搶險(xiǎn)演練，做到有備無(wú)患。一旦發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)便可以做到“發(fā)現(xiàn)早，反應(yīng)快，處理及時(shí)”，把損失降低到最小。2.4.3確保二次襯砌無(wú)滲漏暗挖出入口防水要求高，由于本暗挖隧道埋深很淺，且周邊存在通訊、給水、燃?xì)?、污水等管線，因此防水是本工程施工控制的難點(diǎn)、重點(diǎn)。施工過(guò)程中必須認(rèn)真加以控制。3.質(zhì)量控制要點(diǎn)3.1洞身土方開(kāi)挖采用人工開(kāi)挖，嚴(yán)禁超欠挖。開(kāi)挖時(shí)采用小導(dǎo)管注漿加固地層，為了保證注漿質(zhì)量，對(duì)注漿效果進(jìn)行定時(shí)取樣檢測(cè)。3.2鋼格柵加工與安裝加工的鋼格柵構(gòu)件必須試拼，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理、業(yè)主、質(zhì)監(jiān)站等相關(guān)部門(mén)聯(lián)合驗(yàn)收，待首件驗(yàn)收合格后進(jìn)行批量生產(chǎn)。鋼格柵安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，連接螺栓必須擰緊，數(shù)量符合設(shè)計(jì)要求，連接鋼板密貼對(duì)正，鋼格柵連接應(yīng)圓順。3.3鋼格柵連接筋與鋼筋網(wǎng)連接筋焊接采用單面焊，焊縫長(zhǎng)度不小于10d，要求焊接質(zhì)量符合規(guī)范要求，確保無(wú)漏焊、咬邊等現(xiàn)象。連接筋縱向成一條直線，環(huán)向間距誤差控制在3cm之內(nèi)。鋼筋網(wǎng)滿(mǎn)鋪，相鄰鋼筋網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度不小于15cm，并與鋼格柵主筋點(diǎn)焊。3.4鋼筋工程①施工班組要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)交底和有關(guān)施工規(guī)范、操作規(guī)程進(jìn)行施工。②施工前要核對(duì)鋼筋規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量是否符合設(shè)計(jì)要求。③施工中要隨時(shí)檢查鋼筋綁扎是否牢固，間距、排距、保護(hù)層厚度是否正確。④綁扎完成后，班組長(zhǎng)要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)真自檢并填寫(xiě)工序質(zhì)量自檢表，合格后報(bào)質(zhì)檢員進(jìn)行復(fù)檢。⑤質(zhì)檢員檢查合格后，上報(bào)監(jiān)理進(jìn)行檢查驗(yàn)收。3.5模板工程①在模板支立前質(zhì)檢員要對(duì)鋼筋安裝的位置、數(shù)量、保護(hù)層厚度、模內(nèi)清理是否干凈等項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)查。②模板支立前需對(duì)模板表面進(jìn)行仔細(xì)清理、修整，并涂刷脫模劑。③模板支立過(guò)程中要嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)尺寸、垂直度、模板相鄰高差、軸線位置。做到不清理的模板不安裝，不修整的模板不安裝，不涂刷脫模劑的模板不安裝。④模板安裝完成后要檢查模板安裝的軸線、高程、垂直度、支撐牢固情況是否按技術(shù)交底施工、模內(nèi)清理情況，確認(rèn)合格后報(bào)質(zhì)檢員驗(yàn)收，待質(zhì)檢員驗(yàn)收合格后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序施工。Reference：[1]曹成勇,施成華,彭立敏,等.下穿高速公路的淺埋大跨隧道開(kāi)挖力學(xué)行為分析[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2017,(5).122-129,154.[2]張成平,張頂立,吳介普,駱建軍.暗挖地鐵