淺埋暗挖施工技術(shù)在綜合管廊工程中應(yīng)用

薛孟斌 張宇飛 李 強(qiáng) 何寶紅

中建新疆建工集團(tuán)有限公司 陜西 西安 710000

1 工程概況

陜西省西安市科技六路綜合管廊西起西三環(huán)以東，東至丈八北路以西，全長(zhǎng)2089m。綜合管廊明挖段為四艙斷面，暗挖管廊為兩艙斷面為將綜合管廊施工對(duì)周邊環(huán)境及城市居民生活質(zhì)量的影響降到最低，綜合管廊過(guò)現(xiàn)狀經(jīng)五路采用淺埋暗挖的方式。

2 過(guò)現(xiàn)狀經(jīng)五路淺埋暗挖法施工原因

本工程綜合管廊與現(xiàn)狀經(jīng)五路十字相交。與明挖施工相比，淺埋暗挖施工有以下優(yōu)勢(shì)。

優(yōu)勢(shì)一：保護(hù)新修道路。經(jīng)五路為新修城市主干道，通車時(shí)間不到一年，可避免反復(fù)開挖路面形成的“馬路拉鏈”問(wèn)題。

優(yōu)勢(shì)二：市政管線錯(cuò)綜復(fù)雜，避免破壞及改遷管線影響城市居民生活?，F(xiàn)狀經(jīng)五路地下市政管線錯(cuò)綜復(fù)雜，有雨污水管道、電力管道、熱力管道、給水管道、天然氣管道、d3000城市泄洪管道等管線；管線改遷協(xié)調(diào)及施工難度較大，對(duì)城市居民影響較大。

優(yōu)勢(shì)三：保證交通及城市美觀不受影響。淺埋暗挖施工方式可保證經(jīng)五路主干道交通順利通行及城市美觀基本不受影響。

3 淺埋暗挖設(shè)計(jì)情況

暗挖隧道分為南北兩條隧道，兩條隧道長(zhǎng)度均為86m，南北隧道相距8.2m。每條隧道分別通過(guò)東西兩個(gè)豎井進(jìn)行聯(lián)通，豎井深度約為20m。

暗挖隧道為五心圓斷面形式，隧道開挖面尺寸為8398mmx5920mm，初支厚度0.35m，防水采用土工布+EVA防水板，二襯厚度0.6m。隧道按噴錨構(gòu)筑法進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，采用由初期支護(hù)、二次襯砌和防水層構(gòu)成的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)形式。

4 淺埋暗挖施工技術(shù)

暗挖初支采用CD交叉中隔墻法施工工藝，單側(cè)采用兩臺(tái)階預(yù)留核心土法進(jìn)行施工，二次襯砌采用全自動(dòng)液壓臺(tái)車現(xiàn)澆混凝土的方式進(jìn)行施工。暗挖施工嚴(yán)格按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”十八字方針實(shí)施。

4.1 超前大管棚施工

暗挖進(jìn)洞前進(jìn)行超前大管棚加固土體施工，管棚采用鉆機(jī)成孔后頂入注漿的方式進(jìn)行施工，管棚采用分節(jié)安裝，管棚的分節(jié)長(zhǎng)度為6.0m*8+3.0m=51m，兩節(jié)之間用絲扣連接，絲扣螺紋段大于150mm，相鄰兩根鋼管的接頭要錯(cuò)接，其錯(cuò)接長(zhǎng)度不小于1.0m。注漿鋼管上鉆注漿孔，直徑為10mm，孔間距200mm，呈梅花型布設(shè)。鋼管尾部（孔口段）不鉆花孔作為止?jié){段。注漿漿液采用水泥漿，水泥漿水灰比：0.6：1-1：1；注漿壓力擬采用0.6～1.5Mpa。

4.2 初支施工

（1）右側(cè)上部導(dǎo)洞施工

開挖前，用鉆機(jī)在隧道掌子面進(jìn)行水平地質(zhì)超前預(yù)報(bào)判斷前方地質(zhì)圍巖情況。然后施作超前小導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)加固，人工配合機(jī)械開挖導(dǎo)洞，預(yù)留部分核心土。為防止欠挖，減少超挖，人工先用風(fēng)鎬對(duì)周圍斷面掏槽后，再使用機(jī)械開挖，每次開挖進(jìn)尺為控制在一榀鋼架間距。開挖后及時(shí)初噴混凝土，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，架立型鋼鋼架，并設(shè)鎖腳錨管固定鋼架，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。

（2）右側(cè)下部導(dǎo)洞施工

待上部導(dǎo)洞施作3～5m后開挖下部導(dǎo)洞，開挖后及時(shí)初噴混凝土然后施作邊墻錨管，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，架立型鋼鋼架，并設(shè)鎖腳錨管固定鋼架，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。

（3）左側(cè)上部導(dǎo)洞施工

在右側(cè)上部導(dǎo)洞施工前進(jìn)12～15m后，先對(duì)左側(cè)上部導(dǎo)洞施作超前小導(dǎo)管預(yù)加固。按照“挖→噴→網(wǎng)→鋼架→網(wǎng)→鎖→噴”的施工順序施作。

（4）左側(cè)下部導(dǎo)洞施工

待上部導(dǎo)洞施作3～5m后開挖下部導(dǎo)洞，與右側(cè)下部導(dǎo)洞施工工序一致。至此初支一個(gè)循環(huán)施工完成。每當(dāng)初期支護(hù)閉合成環(huán)一定長(zhǎng)度后，即對(duì)初襯背后壓注水泥漿。開挖后如地下水出露較多、初襯及回填注漿后仍有滲漏水地段應(yīng)視具體情況向襯砌背后更深層圍巖進(jìn)行雙液注漿。

（5）臨時(shí)中隔墻拆除

隧道初支貫通后，拱頂沉降及收斂穩(wěn)定后進(jìn)行臨時(shí)中隔墻拆除?；炷凌彸陨隙乱来芜M(jìn)行。待混凝土鑿除完成后鋼架一次拆除長(zhǎng)度為一個(gè)臺(tái)車模板的長(zhǎng)度，鋼架按隔一拆一施作。

4.3 防水及襯砌施工

待第一段臨時(shí)中隔墻拆除后，及時(shí)施作防水及仰拱襯砌。

（1）仰拱施工

仰拱及防水按照“基面→土工布→防水板→保護(hù)層→鋼筋→模板→混凝土澆筑”的施作順序進(jìn)行。

（2）拱墻襯砌施工

仰拱施工一個(gè)臺(tái)車長(zhǎng)度后，進(jìn)行拱墻防水及二襯施工。防水及二襯按照“基面→土工布→防水板→臺(tái)車組裝調(diào)試→鋼筋施作→臺(tái)車安裝→混凝土澆筑→臺(tái)車拆模平移” 的施作順序進(jìn)行。

5 施工總結(jié)及體會(huì)

暗挖隧道初支閉合成環(huán)后地表沉降、拱頂下沉及水平收斂的變化速率、累計(jì)變化量均在設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，隧道施工安全可控。在大管棚+小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)的前提下，加強(qiáng)開挖支護(hù)過(guò)程中技術(shù)參數(shù)及質(zhì)量要點(diǎn)控制，包括降排水到位、開挖方法、進(jìn)尺及臺(tái)階長(zhǎng)度控制，型鋼鋼架和噴射混凝土及時(shí)支護(hù)及封閉成環(huán)，保證了暗挖隧道的施工安全可控。

淺埋暗挖法施工需要注意的事項(xiàng)：

①綜合管廊淺埋暗挖法施工一般在城市交通密集區(qū)域，隧道覆土厚度較淺，地下市政管線較為復(fù)雜，地面交通流量較大，對(duì)地表及管線沉降要求較為嚴(yán)格。在這樣的要求背景下，選用超前大管棚交叉狀注漿支護(hù)十分必要，實(shí)時(shí)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，根據(jù)隧道開挖土質(zhì)及含水率情況，采取全斷面或局部注漿預(yù)加固。

②在市政管廊工程使用淺埋暗挖法，由于地層開挖后的自穩(wěn)時(shí)間短，而且對(duì)控制地表沉降要求嚴(yán)格，故在錨噴支護(hù)中配置鋼拱架支撐是必要的，鋼拱架支撐的作用主要是在噴射混凝土尚未達(dá)到必要強(qiáng)度前，承擔(dān)地層壓力及約東地層變形。鋼拱架支撐既是臨時(shí)支撐，又是永久支護(hù)的一部分。

③初期支護(hù)的及早封閉、及時(shí)回填注漿對(duì)控制地面沉降有較大影響。

④必須與有關(guān)各參建方密切配合，采用信息法動(dòng)態(tài)施工，使各項(xiàng)措施及時(shí)到位，嚴(yán)格控制，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

⑤二襯施工最好選用自動(dòng)液壓臺(tái)車，可保證使用安全及施工質(zhì)量，安裝預(yù)埋槽道及照明需待臺(tái)車定位后實(shí)施。