地鐵暗挖通道近距離下穿大直徑管線施工技術(shù)

唐雙升

（中鐵二十局集團(tuán)第三工程有限公司，重慶 400000）

地鐵工程多數(shù)都是在城區(qū)中施工，地下管線比較密集，尤其是近距離下穿大直徑管線施工存在施工安全和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)安全兩方面因素，因此地下管線保護(hù)則顯得尤其必要，并要給予相應(yīng)重視。本文以成都地鐵6號(hào)線紅高路站C2出入口通道暗挖近距離下穿大直徑管線施工為例，主要介紹暗挖近距離下穿大直徑管線施工技術(shù)重難點(diǎn)及解決方案、主要施工技術(shù)措施以及四、暗挖“CD”法施工技術(shù)。

對(duì)地鐵暗挖通道近距離下穿大直徑管線施工技術(shù)的深入研究，能有利于提升地鐵施工水平，使地鐵暗挖通道施工效率更加高效，進(jìn)而可以增強(qiáng)城市發(fā)展中地鐵的實(shí)踐應(yīng)用效果。因此，需要結(jié)合地鐵暗挖通道的實(shí)際情況及行業(yè)技術(shù)規(guī)范要求，從成本經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)可行性等方面入手，確定地鐵暗挖通道近距離下穿大直徑管線施工方案。確保地鐵實(shí)踐應(yīng)用中能夠達(dá)到預(yù)期效果，并降低其施工風(fēng)險(xiǎn)，避免暗挖通道施工中城市管線造成不利影響。

1 成都地鐵6號(hào)線紅高路站C2出入口工程概況

成都地鐵6號(hào)線紅高路站C2出入口采用明挖結(jié)合暗挖方法施工，暗挖段施工下穿于1995年建設(shè)的DN1600預(yù)應(yīng)力承插式柔性水泥給水管。因給水管線系城市主供水管線，承擔(dān)著向成都市主城區(qū)供水的任務(wù)，日供水能力為20 萬(wàn)m3，它的安全運(yùn)行直接影響著成都市上百萬(wàn)市民的正常生活和工作。近距離施可能會(huì)擾動(dòng)給水管，若導(dǎo)致給水管漏水或爆管無(wú)法及時(shí)搶修將造成重大損失和安全隱患，并產(chǎn)生不良社會(huì)影響。

該出入口暗挖段設(shè)計(jì)凈空為：7.5 m×4.8 m，開挖斷面尺寸為8.2 m×5.5 m，結(jié)構(gòu)覆土4.3 m；給水管埋深約3 m，管底距開挖面約500 mm，位于粉質(zhì)黏土及松散卵石層。根據(jù)紅高路站地勘報(bào)告顯示，豐水期歷史最高地下水位埋深一般為地面下2 m，水位年變化幅度約2～3 m之間，詳勘實(shí)測(cè)水位埋深為4.7～5.8 m，施工前與過程中采用管井降水，暗挖設(shè)計(jì)采用“CD”法施工。

2 施工重難點(diǎn)及解決方案

根據(jù)《紅高路站管綜圖》《紅高路地勘報(bào)告》及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際考察，出入口通道下穿DN1600給水管與一般暗挖通道相比存在以下幾個(gè)難點(diǎn)需要突破：

（1） 給水管管底距離暗挖通道開挖拱頂太近，且管線年代久遠(yuǎn)，暗挖通道施工時(shí)容易擾動(dòng)管線接頭位置，引起給水管滲漏或爆裂，采取高精度大管棚施工保護(hù)。

（2） 開挖過程中易導(dǎo)致管底土體塌落，開挖前需做好洞內(nèi)超前注漿加固工作。

（3） 暗挖通道旁為紅高路，車流量較大，經(jīng)常過一些渣土車、混凝土罐車等重型車輛。應(yīng)控制開挖進(jìn)尺及時(shí)封閉成環(huán)，在暗挖上方鋪設(shè)20 mm厚鋼板，減小過往車輛在通道頂部形成的應(yīng)力集中，加強(qiáng)地表監(jiān)測(cè)和洞內(nèi)沉降、收斂監(jiān)測(cè)工作。

3 主要施工技術(shù)措施

通過對(duì)車站暗挖出入口通下穿DN1600給水管風(fēng)險(xiǎn)分析，為確保給水管在施工期間的安全與正常使用，同時(shí)確保暗挖通道施工過程的安全，需要采取以下關(guān)鍵技術(shù)措施：

（1） 暗挖通道開挖前，做好超前地質(zhì)探測(cè)工作，對(duì)地下管線做好調(diào)查工作，檢查是否存在滲漏水現(xiàn)象，與管線產(chǎn)權(quán)單位協(xié)商，在施工過程中，可對(duì)管線采取短期降壓措施。

（2） 采用“CD”法開挖通道，有效地減少開挖時(shí)對(duì)土體的擾動(dòng)，并減少開挖的時(shí)間，使開挖面在最短的時(shí)間內(nèi)形成封閉，盡快并有效地控制土體的應(yīng)力釋放造成的暗挖通道拱頂土體的沉降，保證圍巖的穩(wěn)定性。

（3） 注漿加固：暗挖通道過DN1600給水管前，應(yīng)探明管線位置，初步估計(jì)滲漏水情況，并加強(qiáng)與產(chǎn)權(quán)單位溝通。必要時(shí)在管線周邊1.5 m范圍內(nèi)，深4 m采取袖閥管注漿加固措施，注漿壓力0.6～1.0 MPa，注漿壓力根據(jù)施工情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。在對(duì)管線注漿加固施工前應(yīng)提前做試驗(yàn)段，根據(jù)試驗(yàn)段注漿效果，及時(shí)調(diào)整注漿漿液的配比，注漿壓力等注漿參數(shù)。注漿結(jié)束后，應(yīng)在開挖前對(duì)注漿效果進(jìn)行檢測(cè)，采用雷達(dá)探測(cè)法對(duì)注漿效果進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿。做到切實(shí)有效地對(duì)管線進(jìn)行加固保護(hù)。

（4） 加密監(jiān)測(cè)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)間隔時(shí)間，定期指派專人巡視。

4 暗挖“CD”法施工技術(shù)

（1） 施工過程中嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的十八字施工原則。

（2） 現(xiàn)場(chǎng)由專人負(fù)責(zé)監(jiān)控量測(cè)，主要監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目包括：①洞內(nèi)及洞外觀察；②地表沉降；③臨近建 （構(gòu)） 筑物 （沉降、傾斜、裂縫）；④地下管線沉降；⑤初支拱頂沉降；⑥初支凈空收斂。

加強(qiáng)施工變形監(jiān)測(cè)及量測(cè)信息的處理及反饋，以施工過程中的監(jiān)測(cè)信息為依據(jù)，動(dòng)態(tài)管理施工過程中的支護(hù)參數(shù)及技術(shù)措施，保證施工過程按照設(shè)定的程序進(jìn)行。

（3） 暗挖通道開挖前，在明挖接暗挖處隔離樁上設(shè)置1 000×4 100導(dǎo)向梁，并預(yù)埋管棚導(dǎo)向管，在頂部開挖輪廓線以外200 mm位置設(shè)置Φ108×8 mm高精度大管棚，選用材質(zhì)R780的無(wú)縫鋼管，環(huán)向中心間距0.3 m，外插角控制在1°以內(nèi)，注漿壓力P≤1.0 MPa，注漿擴(kuò)散半徑r=0.4 m。頂部及兩側(cè)豎向范圍設(shè)置Φ42×3.25 mm超前小導(dǎo)管，環(huán)相間距0.3 m，外插角控制在10～15°，注漿壓力P≤0.5 MPa。通道開挖前應(yīng)檢測(cè)注漿效果，土體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于0.8 MPa。

（4） 通過分成4個(gè)導(dǎo)洞分步開挖，每循環(huán)進(jìn)尺0.5 m，上下臺(tái)階距離控制在2～3 m，有效地減少開挖時(shí)對(duì)土體的擾動(dòng)，減少了開挖時(shí)間，使得開挖面在最短的時(shí)間內(nèi)形成封閉，盡快地有效的控制土體的應(yīng)力釋放造成的暗挖通道拱頂土體的沉降，保證圍巖的穩(wěn)定性。

（5） 格柵鋼架+雙層網(wǎng)片噴射砼：格柵間距500 mm，采用環(huán)向間距1 m、內(nèi)外交錯(cuò)設(shè)置的C22鋼筋焊接連接，并用I20a型鋼設(shè)中隔撐及橫撐，及時(shí)進(jìn)行雙層網(wǎng)片噴砼初支，以減小隧道開挖的空間及土方暴露的時(shí)間，減小對(duì)土體的擾動(dòng)，以縮短封閉時(shí)間并增加支護(hù)強(qiáng)度。隨二襯施工進(jìn)度按要求拆除臨時(shí)支撐。

（6） 結(jié)構(gòu)施工完層后及時(shí)進(jìn)行背后注漿。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于城市道路交通的迅速發(fā)展，國(guó)家對(duì)地鐵施工技術(shù)的要求也越來越高。地鐵暗挖通道近距離下穿大直徑管線施工是暗挖施工中的重點(diǎn)，通過對(duì)暗挖通道下穿大直徑管線注漿加固技術(shù)、暗挖施工對(duì)周邊土體擾動(dòng)控制技術(shù)及監(jiān)控量測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究，有效地控制了地表沉降、管線的變形控制。同時(shí)有效地提高了施工質(zhì)量及施工進(jìn)度，為下一步的地鐵施工提供了保障，也為紅高路站附屬結(jié)構(gòu)的順利施工提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。對(duì)今后類似工程施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，具有良好的借鑒作用和較高的推廣應(yīng)用前景。