地鐵區(qū)間隧道穿越建筑物施工技術(shù)

鄒朝陽

1 工程概況

1.1 工程簡介

花八區(qū)間右線起始里程為K7+049.241,終點里程為K7+745.541。區(qū)間右線隧道在里程K7+574～K7+607段下穿土城河道管理所辦公樓。

1.2 路面建(構(gòu))筑物

區(qū)間穿越土城河道管理所辦公樓,該樓主體結(jié)構(gòu)為地面三層,一層為四川孫鯰魚飯店。正洞區(qū)間結(jié)構(gòu)頂與土城河道管理所樓房條形基礎(chǔ)距離9.13 m,北側(cè)為區(qū)間左線隧道,線路中心距離15 m,南側(cè)為小月河。

2 施工方案

施工方案示意圖見圖1。

2.1 施工技術(shù)措施

2.1.1 右線區(qū)間隧道穿越土城河道管理所辦公樓施工技術(shù)措施

1)施工到設(shè)計里程,架設(shè)最后一榀格柵的同時對掌子面進行封端,封端的方法采用網(wǎng)噴混凝土墻配注漿錨管,在標準斷面范圍噴混凝土封閉,以便后期破除。2)施工前加強隧道兩側(cè)地面降水井的降水。3)開挖前在隧道拱部施工φ 159@330 mm大管棚超前支護,邊墻采用外插角30°的φ 42@330 mm,L=2.5 m小導管預注漿超前支護(每1.0 m一環(huán))。4)環(huán)狀開挖,保留核心土并采用C20噴射混凝土封閉掌子面,保持開挖面的穩(wěn)定。5)設(shè)置鎖腳錨管,減小拱頂下沉。

2.1.2 臺階法施工技術(shù)措施

1)采用大管棚、小導管超前支護。2)施工前提前降水,確保無水作業(yè)。3)加強監(jiān)測,實施信息化施工,及時修正支護參數(shù)。

2.2 施工方法

2.2.1 臺階法施工

本標準斷面段采用臺階法施工,施工里程為區(qū)間右線K7+564～K7+612。斷面開挖尺寸為6 000 mm×6 330 mm,拱部采用大管棚與小導管注漿超前支護,小導管支護(每1.0 m一環(huán));初支格柵間距0.50 m,250 mm厚C20網(wǎng)噴混凝土,300 mm厚C30防水鋼筋混凝土。區(qū)間下穿樓房時采用打設(shè)大管棚和超前小導管聯(lián)合支護,此段施工長度為48 m。首先沿全斷面拱部開挖輪廓線外施作大管棚與小導管注漿超前支護,鋼管采用φ 159 mm,壁厚8 mm的無縫鋼管,環(huán)向間距每米3根,鋼管內(nèi)注水泥砂漿。小導管采用φ 42 mm,L=2 500,環(huán)向間距每米3根,縱向搭接1.5 m。小導管注漿參數(shù)為:漿液擴散半徑按0.5 m;注漿材料為改性水玻璃;注漿壓力為0.1 MPa～0.3 MPa。區(qū)間通過時加密初期支護格柵間距至0.5 m。然后開挖1部土體,初噴混凝土后架格柵,噴混凝土封閉1部,開挖進尺0.50 m,然后依次開挖2,3,4部土體,管棚布設(shè)及開挖步序見圖2。

2.2.2 大管棚施工

1)導向架架立。大管棚施作前,應(yīng)先安裝導向架,導向架位置無誤后,用C20噴射混凝土將導向架與工作室連成整體。噴混凝土前用棉紗將導向管封堵保護。2)鉆機就位。移動鉆機至鉆孔部位,調(diào)整鉆機高度,將鉆桿放入導向管中,使導向管、鉆機轉(zhuǎn)軸和鉆桿在一條直線上,并用儀器量測這一直線的角度。3)鉆孔。經(jīng)儀器量測,并在鉆桿方向和角度滿足設(shè)計要求后方可開鉆。鉆孔開始時選用低擋,待鉆到一定深度后,退出、接鉆桿,繼續(xù)鉆進。鉆孔過程中要始終注意鉆桿角度的變化,并保證鉆機不移位。每鉆進5 m要用儀器復核鉆孔的角度是否正確,以確保鉆孔方向。4)偏斜修正。a.鉆孔偏斜過大時,采用特殊鉆頭等修正偏斜的方法進行修正。b.下管:下管前要預先按設(shè)計對每個鉆孔的鋼管進行配管和編號,以保證同一斷面上的管接頭數(shù)不超過50%。地質(zhì)條件較差時,下管要及時、快速,以保證在鉆孔穩(wěn)定時將鋼管送到孔底。前期靠人工送管,當阻力增大,人力無法送進時,借助鉆機頂進。c.注漿:管棚施工完成一根,注漿一根,其目的是充填管棚,增加管棚的剛度。注漿時鋼管尾部設(shè)止?jié){塞,并在止?jié){塞上設(shè)注漿孔和排氣孔,當排氣孔出漿后,應(yīng)立即停止注漿。注水泥漿時,水灰比為0.5～1.0,注漿壓力不大于 0.2 M Pa;注水泥砂漿時,灰砂比為1∶2～1∶2.5,注漿壓力不小于0.2 MPa。

2.2.3 主要工序施工作業(yè)指導

1)注漿技術(shù)要點。a.采用多臺注漿機同時注漿時,采用注漿跳3個～5個孔注漿,可節(jié)約注漿時間和保證注漿質(zhì)量。b.注漿前應(yīng)對注漿孔、管、泵系統(tǒng)進行注水試壓,試水壓力宜高于注漿終壓0.2 MPa左右,保持1 min不漏水為宜。c.注漿(含注水)開泵前系統(tǒng)全部閘閥要打開,開泵后調(diào)節(jié)回漿(水)閥逐步控制高注漿壓力,增加進漿量到預計進漿量(單位時間進漿量)。d.耗漿量的預計:按設(shè)計要求每米漿液消耗量計算到每孔耗漿和同時注漿孔數(shù)的耗漿量。e.隨著注漿時間增長,注漿表壓增加,到預定時間進漿總量與計算耗漿量相近,壓力也達到或接近注漿終壓這是理想狀態(tài)。f.當漿液消耗已達設(shè)計標準,注漿壓力較低,宜于提高漿液濃度(如水灰比0.5),注漿壓力提高,單位時間進漿量迅速減小而結(jié)束。g.當圍巖、土層致密,進漿量小,宜略提高注漿終壓力和適當增加水灰比(如1∶1)以增加進漿量。h.結(jié)束注漿應(yīng)先逐孔關(guān)閉孔口閘閥,逐步調(diào)節(jié)回漿閥(不準漿液回流)以避免泵壓過高,爆管等事故,關(guān)閘后,卸下注漿軟管,用清水沖洗備用。2)噴射混凝土施工。a.噴射作業(yè)時,應(yīng)由專人負責,仔細檢查接頭噴射機等設(shè)備和機具是否耐損,接頭斷開等不良現(xiàn)象,確保各種機具處于良好狀態(tài)時方可進行。b.進行噴射混凝土作業(yè)時,必須佩戴防護用品,如膠手套,防塵口罩,眼鏡等。c.噴射混凝土施工作業(yè)中,要經(jīng)常檢查出料彎頭、輸料管和管路接頭等有無磨薄、擊或松脫現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。

3 監(jiān)控量測

3.1 監(jiān)測方法及監(jiān)測頻率

1)沉降監(jiān)測。在開挖前,采用精密水準儀和鋼尺按二級水準測量進行,包括地表沉降、周邊建筑物沉降。首次觀測時,適當增加測回數(shù),一般取3次～5次的數(shù)據(jù)作為測點的初始讀數(shù)。2)凈空收斂監(jiān)測。監(jiān)測點在支護結(jié)構(gòu)施工時埋設(shè),在支護結(jié)構(gòu)完成后最短時間內(nèi)取得的讀數(shù)為初始值,之后按前述監(jiān)測頻率要求進行日常監(jiān)測。3)初支與二襯鋼筋應(yīng)力監(jiān)測。將鋼筋計串聯(lián)焊接在被測主筋上,安裝時應(yīng)注意盡可能使鋼筋計處于不受力狀態(tài),特別不應(yīng)處于受彎狀態(tài),將鋼筋計的導線逐段捆在鄰近鋼筋上,引到外露的測試匣中,噴混凝土或二襯混凝土施作后,檢查鋼筋計的電阻值和絕緣情況,做好引出線和測試匣的保護措施。

3.2 地表建筑物的控制標準

根據(jù)設(shè)計說明土城河道管理所辦公樓基礎(chǔ)的局部傾斜不超過0.003H,本工程監(jiān)測管理執(zhí)行基準值詳見表1。

表1 監(jiān)控量測管理基準值

4 質(zhì)量保證措施

4.1 施工管理措施

1)隱蔽工程檢查以班組檢查與專職檢查相結(jié)合。施工班組在下班前應(yīng)對當天工程質(zhì)量進行自檢,對不符合質(zhì)量要求的予以糾正。2)各工序工作完成后,由分管工序的技術(shù)人員、質(zhì)檢工程師組織工班長按有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進行檢查,不合格的堅決返工。上道工序不合格不準開始下道工序施工。3)每道工序完成后并經(jīng)自檢合格后,邀請駐地監(jiān)理工程師驗收,并做好隱蔽工程驗收記錄和隱蔽工程檢查簽證資料的整理工作。所有隱蔽工程必須經(jīng)監(jiān)理工程師簽證后才能進入下道工序施工。4)隱蔽工程施工過程中加強技術(shù)人員旁站監(jiān)督并做好施工記錄。隱蔽工程施工記錄應(yīng)有檢查項目、技術(shù)要求及檢查驗收部位等,施工員和技術(shù)員、質(zhì)檢工程師、試驗員均應(yīng)在相應(yīng)欄目簽名。

4.2 建立技術(shù)交底制度

施工前,由主管工程師進行技術(shù)交底,講清該技術(shù)標準、定位方法、幾何尺寸、功能作用、施工方法、注意事項等,使施工人員在徹底明了施工對象的情況下投入施工。

[1] 馮 勇.長管棚技術(shù)在藝坡嶺隧道施工中的應(yīng)用[J].山西建筑,2009,35(10):330-331.