市政隧道暗挖工程下穿220KV 電纜槽施工技術(shù)

崔增龍

（中交四航局第六工程有限公司）

0 引言

我國(guó)城市交通發(fā)展不斷提升，市政管網(wǎng)等設(shè)施布置錯(cuò)綜復(fù)雜。為滿足城市管網(wǎng)設(shè)置需求，同時(shí)保證既有管網(wǎng)、建筑物等設(shè)施安全穩(wěn)定，很多城市對(duì)地下管網(wǎng)進(jìn)行集中設(shè)置管廊，但地下管網(wǎng)與市政隧道存在立體交叉沖突等情況時(shí)有發(fā)生。下穿重要管網(wǎng)、建筑物等工程施工難度較大，為保證下穿重要管網(wǎng)、建筑物安全實(shí)施，應(yīng)以科學(xué)的指導(dǎo)方案為基礎(chǔ)。本文結(jié)合目前地下工程下穿管網(wǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出相應(yīng)的施工工藝與解決措施。

1 工程概況

1.1 暗挖設(shè)計(jì)

南京市某工程220 千伏從NA 匝道暗挖結(jié)構(gòu)上方穿過，原設(shè)計(jì)NA 匝道明挖基坑方案進(jìn)行了調(diào)整，設(shè)計(jì)變更范圍為NA 匝道NAJD09、NAJD10 節(jié)段，暗挖段設(shè)計(jì)里程全長(zhǎng)34.26m。220KV 電纜槽位置詳見圖1、圖2、圖3。

圖1 220KV 電纜槽平面圖

圖2 220KV 電纜槽剖面位置圖

圖3 220KV 電纜槽立面位置圖

暗挖段拱頂距離220KV 電纜槽底1～1.5m，220KV電纜槽的地層沉降控制指標(biāo)為：總沉降量不大于30mm；差異沉降量不大于10mm。而220KV 電纜槽地表覆土也只有2m 左右，220KV 電纜槽沉降控制要求高，淺埋暗挖施工困難。

1.2 地質(zhì)條件

經(jīng)實(shí)際勘察，匝道暗挖段施工主要是在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土質(zhì)。

1.3 水文條件

經(jīng)實(shí)際勘察，本場(chǎng)地地下水可分為松散巖類孔隙水和碎屑巖類孔隙水。

2 220KV 電纜槽保護(hù)措施

220KV 電纜槽的保護(hù)措施主要采用220KV 電纜槽底劈裂注漿加固，加固范圍為220KV 電纜槽以下1～5m，注漿鉆孔采用梅花形交錯(cuò)布置，間距為1000mm×1000mm，注漿管采用Φ48×4mm 無縫鋼管，注漿漿液采用水泥-水玻璃雙液漿。同時(shí)對(duì)暗挖隧道與220KV 電纜槽交叉范圍內(nèi)，220KV 電纜槽兩側(cè)1m 以外的區(qū)域采用φ700@500 雙軸攪拌樁進(jìn)行加固，加固深度至隧道底板以下6m。見圖4。

圖4 220KV 電纜槽兩側(cè)加固平面圖

3 劈裂灌漿施工工藝

3.1 劈裂灌漿施工工藝流程

孔位開挖→鉆孔→制作漿液→灌注漿液→終止灌孔→封堵孔口。

3.2 劈裂灌漿施工方法

220KV 電纜槽下方1～5m 采用劈裂灌漿加固，注漿孔采用梅花形狀布置，間距為1000mm×1000mm，注漿管采用φ48×4mm 無縫鋼管，漿液采用水泥-水玻璃雙漿液，水泥強(qiáng)度為52.5 級(jí)，水灰比1:1，水玻璃為非堿性水玻璃，波美度25～35Be，模數(shù)2.5～3.0，水泥漿與水玻璃比1:0.8，注漿壓力控制在0.3～0.5MPa 注漿量控制每根注漿管漿液1.0m3。雙液漿初凝時(shí)間五十秒，終凝時(shí)間八十秒。垂直于220KV 電纜槽剖面內(nèi)對(duì)稱的注漿管應(yīng)同時(shí)注漿，并保持相近的注漿壓力，在施工過程中，先對(duì)I 型管進(jìn)行劈裂灌漿，再對(duì)Ⅱ型管進(jìn)行劈裂灌漿。施工孔平面布置如圖5 所示：（內(nèi)側(cè)孔為I 型孔，外側(cè)孔為Ⅱ型孔）。

圖5 灌漿孔位置平面布置圖

⑴鉆孔施工

①鉆孔采用鉆機(jī)鉆進(jìn)，漿液護(hù)壁；鉆孔孔徑φ50mm。

②鉆孔的有效深度符合圖紙要求。

③灌漿孔與220KV 電纜槽位置如圖6。

圖6 注漿管與220KV 電纜槽位置大樣圖

④注漿管分為I 型管和Ⅱ型管，注漿管大樣圖如圖圖7。

圖7 注漿管孔位布置圖

⑵制漿

采用攪拌機(jī)制作漿液，及時(shí)測(cè)量漿液指標(biāo)，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。先注入稀漿，進(jìn)入土質(zhì)后再注入濃漿。

⑶灌漿

灌注時(shí)，先將灌漿管下放到鉆孔下方約1.0m 處，打開注漿泵。鉆孔下方可加大注漿壓力，將土質(zhì)內(nèi)部劈裂讓泥漿充分灌滿土質(zhì)，通過壓力使土質(zhì)變形，停止灌注后，土質(zhì)發(fā)生回彈，從而提高土質(zhì)及漿液的密度。

⑷終灌

漿液灌注達(dá)到設(shè)計(jì)值后，目測(cè)注漿管冒漿方可終止灌注。

⑸注漿中特殊情況的處理

劈裂灌漿施工過程中，若發(fā)生冒、串漿等問題，可采取以下方法：

①冒漿：施工中注漿孔發(fā)生冒漿，應(yīng)對(duì)孔洞處重新回填土或者將黏土摻入少量水泥，將注漿管周圍空隙封堵。若注漿孔外側(cè)發(fā)生冒漿，應(yīng)采用注漿限制流速、限制壓力及嵌縫的措施，如采取以上措施仍冒漿，應(yīng)立即停止注漿，待漿液完全凝固后再補(bǔ)注漿。

②串漿：在劈裂灌漿施工中，如發(fā)生兩孔之間或者跳孔串漿，這表明基礎(chǔ)已經(jīng)發(fā)生劈裂，發(fā)生串漿孔洞已經(jīng)串聯(lián)，應(yīng)將串漿孔及時(shí)堵塞，再對(duì)劈裂注漿管灌注漿液；第二種解決措施為將冒漿孔串聯(lián)，同時(shí)對(duì)冒漿孔進(jìn)行灌漿。

③隆起：劈裂灌漿地面發(fā)生隆起，一種情況是劈裂灌漿時(shí)發(fā)生水平劈裂，在劈裂灌漿壓力下，將地質(zhì)抬起，發(fā)生移動(dòng)，此時(shí)應(yīng)及時(shí)采用限制壓力等方法或在維持劈裂灌漿壓力的情況下，穩(wěn)定灌漿量；另一種情況是在劈裂灌漿壓力作用下，加固物體范圍內(nèi)土體發(fā)生壓力產(chǎn)生受壓變形，從而造成劈裂注漿范圍內(nèi)局部隆起，此時(shí)應(yīng)通過調(diào)整劈裂灌漿壓力或重新調(diào)整施作順序等方案?？偠灾?，劈裂灌漿中盡量避免土體隆起，若無法避免，造成土體隆起變形，應(yīng)分析隆起變形原因，提出切實(shí)可行的處理措施，再進(jìn)行劈裂灌漿，從而避免對(duì)220KV 電纜槽安全造成沉降等風(fēng)險(xiǎn)。

4 重難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

220KV 電纜槽沉降過大是隧道施工的最大危險(xiǎn)源，采取以下措施可有效提高電纜槽沉降：

①為保證220KV 電纜槽與暗挖施工范圍以下地質(zhì)的穩(wěn)定，從220KV 電纜槽左右邊打入劈裂注漿管至220KV 電纜槽下方，進(jìn)行劈裂灌漿加固，使用水泥-水玻璃雙液漿，水泥強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，水灰比1:1。水玻璃為非堿性水玻璃。

②優(yōu)化小導(dǎo)管鉆進(jìn)工藝并做好過程控制，避免小導(dǎo)管鉆進(jìn)施工破壞220KV 電纜槽。

③在施工過程中加強(qiáng)220KV 電纜槽、拱頂?shù)某两当O(jiān)測(cè)，發(fā)生紅色預(yù)警后立即停止施工，采取相應(yīng)加固措施，消除紅色預(yù)警后再進(jìn)行施工。

5 結(jié)語

通過劈裂灌漿加固220KV 電纜槽后，經(jīng)實(shí)測(cè)220KV電纜槽累計(jì)沉降20mm，差異沉降量7mm，滿足設(shè)計(jì)要求。但是該加固措施在實(shí)際應(yīng)用中還有一些難點(diǎn)，例如水泥、水玻璃雙液漿配置受雙軸攪拌樁加固影響，實(shí)際注漿壓力不穩(wěn)定，以及如何確保劈裂灌漿質(zhì)量等，我們?cè)谑┕み^程中應(yīng)具體問題具體分析，提出相應(yīng)的解決措施，以提高施工安全，確保工程達(dá)到質(zhì)量要求。