淺談地鐵工程中淺埋暗挖施工技術(shù)

龍玉石

華南鐵路建設(shè)監(jiān)理公司

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淺談地鐵工程中淺埋暗挖施工技術(shù)

龍玉石

華南鐵路建設(shè)監(jiān)理公司

摘 要：本文分析了淺埋暗挖施工技術(shù)在地鐵工程中下穿天橋施工、降水與止水帷幕施工及既有與新建地鐵小間距爆破的方案和關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地鐵工程；淺埋暗挖；施工技術(shù)

前言

淺埋暗挖法的推廣帶動了地鐵工程的技術(shù)發(fā)展，它也是最近十多年來發(fā)展起來的一種方法，具有靈活多變的優(yōu)點(diǎn)，所以地鐵淺埋暗挖施工技術(shù)的分析在地鐵施工過程的控制中具有很重要的部分。

1 淺埋地鐵下穿天橋施工

1.1方案的確定

地鐵下穿天橋過程，是為了在滿足地下鐵道的方便的同時，也能夠保證道路正常交通的綜合工程，那么在這一工程中，我們也應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行研究，把保證人行天橋結(jié)構(gòu)安全與地鐵施工安全放在首要位置來考慮。所以我們通常用地表加固的方法來控制，主要有四種方法。

（1） 抬高支座方法。首先在橋墩的兩邊架上鋼梁，在鋼梁架上安裝千斤頂或者是在橋墩支座頂安裝，等發(fā)現(xiàn)差異達(dá)到20mm 時，就要將千斤頂頂上再頂升空間處，支座塞入鋼板固體，以便使梁體恢復(fù)原體。（2） 基礎(chǔ)托換方案。首先在隧道的兩側(cè)打設(shè)3 根300mm 微型鋼管灌注樁，使之在樁頂加鋼筋混凝土托梁。（3） 地表跟蹤注漿及洞內(nèi)大管棚支護(hù)方案。當(dāng)發(fā)現(xiàn)沉降量比較大時，如上述所涉及的抬高制作方法中的差異，達(dá)到20mm 時需要頂升，或者有下沉趨勢，在地面進(jìn)行跟蹤注漿加固并停止洞內(nèi)開挖。在基礎(chǔ)有所抬高或是地基整體承載力提高以后再進(jìn)行洞內(nèi)施工，并且隧道內(nèi)需采用大管棚加強(qiáng)支護(hù)施工。（4） 旋噴樁帷幕止水與洞內(nèi)大管棚支護(hù)方案。這一方案主要是避免土層形成松弛利用設(shè)置旋噴樁而進(jìn)行的支護(hù)措施。

1.2 鋼管樁托換施工技術(shù)和工藝

（1） 基礎(chǔ)托換原理。天橋基礎(chǔ)托換方案是采用微型嵌巖鋼管灌注樁結(jié)合托梁形成剛性結(jié)構(gòu)，然后利用這種方法來對人行天橋橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行加固，加固的過程是利用了預(yù)壓穩(wěn)壓封樁技術(shù)，在這之前還需要完成托梁和鋼管托換樁的變形，大部分橋墩荷載在隧道暗挖前轉(zhuǎn)移到鋼管樁上，進(jìn)而傳遞到受暗挖隧道影響較小的土體中。通常都是運(yùn)用這種原理來保證天橋的安全。（2） 托換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在樁頂設(shè)鋼筋混凝土托梁并且使托梁和橋墩柱錨固進(jìn)行連接，從而形成剛性支撐，將橋墩荷載由鋼管樁傳到隧道外的地基中。（3） 施工工藝。①施工準(zhǔn)備。首先對天橋的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，調(diào)查﹑檢查﹑組織材料等流程。②鉆機(jī)就位鉆孔，鉆到設(shè)計(jì)深層或者是中風(fēng)化巖層后下鋼管樁。③鋼管樁制作安裝。

1.3 抬高梁體技術(shù)

在施工過程中，一般當(dāng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)差異超過一定范圍時就會使用抬高梁體的方法，這種方法對梁體頂升具有方便﹑快捷﹑有效的作用。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)差異的區(qū)間范圍不得超過20mm，然而沉降超過20mm 時，就頂升架在橋墩的千斤頂，并且在支座處塞入準(zhǔn)備好的鋼板，固定一定的高度，使梁體恢復(fù)原位，對于這一過程的具體實(shí)施主要是設(shè)置數(shù)據(jù)的大小。首先，搭設(shè)操作平臺的位置是在距離梁底1.5m 處，在搭設(shè)平臺時，需要在周圍防護(hù)網(wǎng)來保障安全，平臺的搭設(shè)是由42鋼管腳手架組成形成1.0m 的寬度。然后把千斤頂固定在支座上，利用軸線重合也確保力的豎向傳遞，但是在頂升過程中要考慮集中受力而損壞梁體的情況，這時就要通過鋼板將力分散傳給梁體來避免，最后使梁體頂升幾次完成，由此可見隧道開挖﹑降水施工中，墩柱的沉降是動態(tài)的過程。

2 降水與止水帷幕施工

2.1地表降水方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

承載力與自穩(wěn)能力的是否可控對地表降水有一定的影響，在無水或者是少量水的條件下，隧道部分在一定區(qū)間的地段穿越自穩(wěn)能力以及承載力較好的全風(fēng)化花崗巖與礫質(zhì)粘性土地層，而在有水或施工擾動作用下，上作面承載力或是自穩(wěn)能力降低，這時就容易液化，甚至?xí)霈F(xiàn)上覆砂層地段上出現(xiàn)泥流沙現(xiàn)象，給施工過程帶來了一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，在這種情況下，通過研究分析，我們也做出了應(yīng)對措施，在豎井前后布置四口降水實(shí)驗(yàn)井，利用這四口降水實(shí)驗(yàn)井進(jìn)行實(shí)驗(yàn)﹑抽水﹑孔徑測量﹑井深高度﹑水位變化等，來滿足施工要求。

2.2降水與止水帷幕施工成效

（1） 降水井具體研究。從所得結(jié)論中所分析的地表層下降曲線來看，造成地表沉降的原因有很多，其中最主要的是以下兩個方面。一是降水因素，降水的過程會導(dǎo)致地層的土松弛，而導(dǎo)致開挖使土體流失，以至于整體下沉。二是隧道開挖，隧道開挖時也會導(dǎo)致土層的重心下沉，以至于地層位移。這兩個原因之間是相互影響相輔相成的，比如在降水過程中，當(dāng)水位降到開挖面以后，開挖循環(huán)的時間減少，這樣就會影響隧道開挖的計(jì)劃，如果有小的控制因沒做好地面降水而形成了地表沉降的現(xiàn)象，就會有相反的效果，進(jìn)而有效控制水位。沉降也會相對得到控制，所以地下水的處理具有很重要的作用。

（2） 高壓旋噴樁止水帷幕效果分析。首先在洞內(nèi)施工過程中止水帷幕的使用是不可或缺的，所以他對洞內(nèi)施工具有一定的作用。為了保證隧道掌子面在無水或者少水狀態(tài)下開挖，并進(jìn)行隧道的開挖支護(hù)。在帷幕內(nèi)地表降水之前需要將止水帷幕達(dá)到一定強(qiáng)度才可以。將水位降到地鐵隧道底板下0. 5 米。其次是止水帷幕對周圍環(huán)境也有很好的保護(hù)作用。通過止水帷幕來控制地表沉降的過程，來避免由降水而引起的，土體固結(jié)壓縮，隧道開挖所造成的地層損失等。最后是高壓旋噴樁成樁及強(qiáng)度檢驗(yàn)。為阻斷地下水滲流，需對施工過程中選配裝進(jìn)行檢驗(yàn)，來保證樁與樁的緊密程度以及結(jié)構(gòu)的均勻完好。

3 既有與新建地鐵小間距爆破控制

3.1 爆破方法

為了更高的提高爆破效果以及避免右線既有隧道結(jié)構(gòu)受到損害，經(jīng)過反復(fù)研究，我們上斷面采用毫秒微差爆破法，預(yù)留光爆層爆破方案。對這種方法的研究如下，毫秒微差爆破法是控制爆破前后階段再循環(huán)極短時間間隔內(nèi)，用微妙雷管毫秒雷管按一定的順序嚴(yán)格起爆炸藥包組。并且相互疊加的爆破使巖石產(chǎn)生的破壞作用力通過前后傳遞到圍巖內(nèi)部，它產(chǎn)生的沖擊波又可以相互干擾抵消，降低了沖擊波對圍巖的震動破壞。在采用毫秒雷管進(jìn)行控制爆破時，需要與循環(huán)階段中最大單段的允序裝藥量相比，并且應(yīng)該少于它的控制量，在這一個范圍內(nèi)，為了避免底板爆破時產(chǎn)生的影響恰好共同作用于底板眼同段產(chǎn)生的起爆而產(chǎn)生不必要的損失，我們將底板眼起爆的時間段分開。

3.2 施工保障

單個爆破間隔時間內(nèi)來進(jìn)行循環(huán)鉆孔，并且在施工之前都需對隧道炮眼的位置進(jìn)行測量預(yù)算確定位置。在裝藥前要進(jìn)行一定研究與計(jì)算。首先對所涉及炮眼的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，計(jì)算一定的參數(shù)，比如在鉆周邊孔時，孔口的位置應(yīng)該選擇在距離開挖周圍的地方，并在其20cm 大約的地方處。其次，測量炮眼傾斜度﹑位置及炮眼深度，比如炮眼底要朝隧道輪廓線方向斜。再利用輔助工具高壓氣管通入眼底的方法將眼內(nèi)的巖渣和水分吹出來，起到清渣和排水的作用，然后再裝藥，也要用精密的裝藥量控制在誤差之內(nèi)嚴(yán)格裝填，起爆藥包的位置，放在眼底第二藥包，利用反向起爆的方法，讓雷管聚能穴指向眼口。

4 結(jié)束語

總之，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及地鐵淺埋暗挖技術(shù)的不斷發(fā)展與研究，帶動了城市化的進(jìn)程。它的出現(xiàn)也會在交通建設(shè)中的應(yīng)用范圍越來越廣，發(fā)揮著重要的作用，產(chǎn)生更大的效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］李譽(yù). 淺埋暗挖施工技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用［J］. 廣東科技，2009，06:180-181.

［2］楊昆. 淺談地鐵車站的淺埋暗挖施工法［J］. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，01:139.