淺談淺埋暗挖法下穿建筑物控制要點

【摘 要】隨著我國社會主義經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國城市地下鐵路的建設(shè)進(jìn)入了一個全新的高速發(fā)展階段。現(xiàn)全國范圍內(nèi)有32個城市超過70條在建地鐵項目。目前淺埋暗挖法已在地鐵施工中普遍采用，建筑物高度密集的城市，淺埋暗挖法下穿建筑物控制尤為重要，本文從超前地層預(yù)加固方式、開挖方式、堵水施工和監(jiān)控量測等方面論述了淺埋暗挖法下穿建筑物施工技術(shù)控制要點。

【關(guān)鍵詞】淺埋暗挖法；下穿建筑物；施工技術(shù)。

我公司承建的青島地鐵2號線五四廣場～南京路站區(qū)間（以下簡稱五南區(qū)間）起自五四廣場站，沿香港中路東行，至香港中路與南京路交叉口處南京路站。在靠近南京路站前，區(qū)間左右線下穿家樂福地下過街通道。家樂福地下通道（麗人街）商鋪密集，人流量較大，是連接香港中路南北側(cè)重要通道。該地下通道呈“V”字型，其中與區(qū)間垂直交叉的為通道1，與區(qū)間斜交的為通道2，通道2上方存有一3.4m×1.5m雨水暗渠，與通道2夾角為64°，暗渠與隧道呈垂直相交。五南區(qū)間與家樂福地下通道1豎向距離最小約1.68m，與通道2豎向距離最小約1.8m。五南區(qū)間下穿家樂福過街通道為青島地鐵2號線唯一一個環(huán)境I級風(fēng)險源。

一、超前地層預(yù)加固方式

超前地層預(yù)加固施工時，加固方式主要有：超前小導(dǎo)管注漿，掌子面加固注漿，帷幕注漿，短管棚注漿，長管棚注漿等方式。選擇合適的超前地層預(yù)加固方式對于發(fā)揮圍巖的天然承載力、保持支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定以及控制路面和周邊建筑物的沉降等都有較大影響。

隧道下穿家樂福過街通道施工時采取了超前小導(dǎo)管注漿，長管棚注漿，掌子面加固注漿的綜合方式進(jìn)行超前地層預(yù)加固，超前小導(dǎo)管注漿及長管棚注漿確保了開挖面上方巖體穩(wěn)定性，增加巖體承載力；掌子面加固注漿確保掌子面穩(wěn)定性。

長管棚注漿：五南區(qū)間管棚長度左線93m，右線65m，采用“有線導(dǎo)向儀定向，水（膨潤土）循環(huán)跟管鉆進(jìn)法一次成管”，即成孔和埋設(shè)管棚一次完成的施工方法。長管棚環(huán)向間距40cm，共19根；管棚φ127×6mm熱軋無縫鋼管采用車床加工螺紋母扣，123mm長φ121×6mm無縫鋼管加工公扣為內(nèi)套接管，與鋼管管棚進(jìn)行連接，根據(jù)現(xiàn)場操作環(huán)境，可將管棚加工為4～6米每根，采用內(nèi)套管絲扣連接，扣長60mm，施工時將連接好的絲扣焊接。為了錯開鋼管搭接，長管棚前端第一根可以采用兩種規(guī)格，單號第一根打設(shè)4m鋼管，雙號第一根打設(shè)6m鋼管，其它鋼管應(yīng)該一個規(guī)格，長度為6m。注漿采取連續(xù)注漿，孔口出水泥漿后，封住孔口，然后再加壓補(bǔ)注1-3次，濃漿流出為準(zhǔn)，保證間隙充填飽滿。

掌子面加固注漿：掌子面均勻布設(shè)39個注漿孔，長度15m，外插角度0～6.1°。采用袖閥管分段注漿，袖閥管采用φ50硬質(zhì)PVC管，能夠承受的最大壓力不小于1.5MPa；注漿孔開孔間距為330mm，開孔處管外緊箍橡膠套，覆蓋注漿孔；袖閥管的底端頭用土工布等物包緊扎死，防止套殼料進(jìn)入袖閥管。注漿管內(nèi)壁光滑，接頭有螺扣，斷頭有斜口，外壁有加強(qiáng)筋以提高其抗折強(qiáng)度?；ü懿捎忙?2mm的焊接鋼管，一般長0.6～1m，其四周均勻地布設(shè)12～18個φ8mm的泄?jié){孔?；ü軆啥烁骷由?～4個止?jié){橡膠套，以形成止?jié){塞，起到止?jié){作用。注漿心管采用φ22mm焊接鋼管加工，每節(jié)長2m。主要起輸送漿液作用，與注漿花管采取絲扣連接。注漿施工，后退式分段進(jìn)行，每段注漿長度稱為注漿步距?；ü荛L度為注漿步距長度。注漿步距一般選取0.7～1 m，這樣可以有效地減少地層不均勻性對注漿效果的影響。對于砂層，注漿步距宜選用低值；對于破碎巖層，注漿步距宜選用高值。注漿過程中，每段注漿完成后，向后移動一個步距的心管長度。每完成3～4m注漿長度，要拆掉一節(jié)注漿心管。注漿結(jié)束后，在注漿管上蓋上悶蓋，以便于復(fù)注施工。

二、開挖方式

淺埋暗挖法在地鐵隧道施工時， 主要有臺階法、 全斷面法、 分步開挖法、中隔壁法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等方法。臺階法開挖優(yōu)點很多，能較早地使支護(hù)閉合，有利于控制圍巖其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降、下穿建筑物沉降及變形。

五南區(qū)間下穿家樂福過街通道施工采取上下臺階法施工，上臺階采用機(jī)械開挖預(yù)留核心土施工，下臺階采用靜態(tài)爆破施工方法。上下臺階間距控制在3～5m。

上臺階開挖控制要點：采用大型機(jī)械液壓鎬破損巖體， 人工風(fēng)鎬修邊、修面，控制超欠挖，減少開挖時間，控制開挖進(jìn)尺；預(yù)留核心土增加掌子面穩(wěn)定性；采取人等工序管理模式（既上一工序即將完成，下一工序人員已到場，設(shè)備已調(diào)試完畢，準(zhǔn)備工作全部完成），減少工序銜接時間。

下臺階開挖控制要點：采用靜態(tài)爆破技術(shù)，減少噪音、震動對家樂福過街通道內(nèi)人感官影響，減少振動對家樂福過街通道結(jié)構(gòu)影響。

三、堵水施工

地下水的流失是引起地表沉降及建筑物沉降、傾斜的主要原因，隧道施工中做好堵水工作，保證隧道下穿建筑物順利通過。

五南區(qū)間下穿家樂福過街通道施工中為確保無水作業(yè)，采取了拱部超前預(yù)加固巖體注漿止水，掌子面加固注漿止水，徑向補(bǔ)充注漿堵水。超前預(yù)加固巖體注漿止水解決了開挖輪廓上方有水的問題，掌子面加固注漿止水解決了掌子面前方有水的問題，徑向補(bǔ)充注漿堵水解決了初期支護(hù)滲漏水的問題，確保地下水無流失。

拱部超前預(yù)加固巖體注漿止水控制要點：注漿液采用超細(xì)水泥漿，其水泥漿的水灰比為0.8～1.0，目數(shù)為800目，最大粒徑不超過20um，注漿壓力控制在0.5～1.5Mpa。

掌子面加固注漿止水控制要點：注漿漿液采用硫鋁酸鹽水泥漿，漿液擴(kuò)散半徑為1.0m，注漿壓力0.3～1.0MPa，水泥漿水灰比0.4～1。

徑向補(bǔ)充注漿堵水控制要點：對于單個出水點，在出水點周邊1m左右均勻布置5個注漿孔，同時出水點處布置一個注漿孔；對大面積滲水區(qū)域，在滲水區(qū)域周邊1m均勻布置一周注漿孔，孔間距1.5m，滲水區(qū)域內(nèi)按照橫縱間距1.5m，梅花形分布布置注漿孔。注漿漿液采用硫鋁酸鹽水泥漿（滲漏水）或水泥水玻璃雙液漿（有壓水），注漿擴(kuò)散半徑1.0m，孔內(nèi)安裝鋼花管進(jìn)行注漿，注漿壓力0.5～1.0Mpa，注漿順序：沿隧道軸線由低到高、由下往上、先邊墻，后注隧道拱部、最后注底板孔；由少水處到多水孔，先注無水孔，后注有水孔，在股水處或流量大的地方，先四周后中間。

四、監(jiān)控量測

監(jiān)控量測是保證隧道及周邊環(huán)境安全的重要措施，及時有效的監(jiān)控數(shù)據(jù)提供了隧道及周邊環(huán)境的沉降、變形情況，做好監(jiān)控量測是隧道順利下穿建筑物的基礎(chǔ)保障。

五南區(qū)間下穿家樂福過街通道施工前期在家樂福過街通道現(xiàn)場安裝現(xiàn)代化的實時在線監(jiān)測FS-LF系統(tǒng)（壓差式變形測量傳感器自動化監(jiān)控量測系統(tǒng)）。該系統(tǒng)具有監(jiān)測精度受潮濕等惡劣環(huán)境因素影響?。荒軌?qū)崿F(xiàn)24h實時、連續(xù)監(jiān)測；能夠克服人為主觀造成的誤差，反映細(xì)微的變化趨勢、監(jiān)測精度高，實現(xiàn)了“隨時查看、后臺操作、自動化、遠(yuǎn)程化、可回查、可復(fù)制等功能”。

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