區(qū)間隧道穿越既有河道施工技術(shù)探討

金福強(qiáng)

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，各地地鐵建設(shè)工程也有所增多。在地鐵工程的建設(shè)過程當(dāng)中，有時(shí)會(huì)遇到區(qū)間隧道穿越既有河道的問題，本文詳細(xì)介紹了奧體中心站—松花江路站區(qū)間內(nèi)工程概況、施工方案、施工技術(shù)以及安全措施。希望本文的介紹可以為相關(guān)工程施工提供理論上的指導(dǎo)和實(shí)踐上的幫助。

【關(guān)鍵詞】隧道工程；既有河道；施工技術(shù)；安全措施

一、工程概況及施工方案

（一）工程概況

南京地鐵10號線D10-TA02主要分為三個(gè)站和三個(gè)區(qū)間，其中三個(gè)站分別是：江心洲站、綠博園站以及松花江路站；其中三個(gè)區(qū)間分別是：綠博園站到江心洲站區(qū)間、松花江站到綠博園站區(qū)間以及奧體中心站到松花江路站區(qū)間。本課題所研究的區(qū)間隧道穿越既有河道施工，位于奧體中心站到松花江站區(qū)間，這段區(qū)間為明挖區(qū)間。南京地鐵十號線TA02標(biāo)主要以粉土夾粉砂、粉砂層為主，地質(zhì)條件較差，地下水位較高，給地鐵施工帶來巨大的困難和挑戰(zhàn)。

（二）過向陽河段實(shí)施方案

采用一跨過河方案即：在區(qū)間隧道過向陽河段施工段上，在河堤南側(cè)一次性直接繞行，不與河道內(nèi)結(jié)構(gòu)施工相互影響。河道寬度應(yīng)保持在10m范圍內(nèi)，在施工區(qū)域施做雙排鋼管樁圍堰，外擴(kuò)段施做單排鋼板樁進(jìn)行護(hù)坡。待河道改道完成后，施作河道范圍內(nèi)區(qū)間結(jié)構(gòu)。實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)如下：一是，可以在枯水期內(nèi)完成過河段結(jié)構(gòu)，不跨汛期。二是，向陽河的河道過水?dāng)嗝婺軌蚍舷嚓P(guān)要求。三是，滿足亞青會(huì)前對樂山路、夢都大街恢復(fù)交通的要求。

二、穿越向陽河施工

（一）向陽河橋拆除施工

向陽河一次繞行對于河道本身的改動(dòng)特別大，因此在東側(cè)需要有一個(gè)較大的繞行的區(qū)間，這樣可以為河道提供符合需求的過水?dāng)嗝?。與此同時(shí)，在主干路路段區(qū)間內(nèi)不應(yīng)該出現(xiàn)河流發(fā)生斷流的現(xiàn)象，因此向陽河橋的西側(cè)橋面應(yīng)該予以拆除。在橋臺(tái)拆除作業(yè)和鉆孔灌漿作業(yè)施工之前，需要使用鋼板樁在樁基承臺(tái)外圍做圍堰，在圍堰內(nèi)進(jìn)行回填土作業(yè)，這樣做有利于拔樁。在橋臺(tái)拆除作業(yè)和鉆孔灌漿作業(yè)施工之后，需要使用水泥土含量在8%左右的砂漿進(jìn)行回填作業(yè)，回填以后的強(qiáng)度應(yīng)該比周圍土地的強(qiáng)度高。

（二）河堤外擴(kuò)施工

結(jié)合工程實(shí)際，需要進(jìn)行河堤外擴(kuò)施工。在沿著南河堤區(qū)間的外圍向西20m的位置開始進(jìn)行河堤外擴(kuò)施工，河堤外擴(kuò)所呈現(xiàn)出來的形狀是一個(gè)圓弧形，圓弧離河堤最遠(yuǎn)處的距離不應(yīng)超過20m；在河道外擴(kuò)位置，需要進(jìn)行護(hù)坡作業(yè)，通常護(hù)坡需要采用鋼板樁，護(hù)坡可以有效提高外擴(kuò)河道的強(qiáng)度，提高外擴(kuò)河道抵抗河流沖刷的能力，保證外擴(kuò)河道在正常情況下經(jīng)歷河水沖刷時(shí)不會(huì)出現(xiàn)河堤坍塌的現(xiàn)象。

（三）圍堰施工

在沿著南河堤區(qū)間的外圍向西進(jìn)行河堤外擴(kuò)施工以后，需要對位于河道范圍內(nèi)的全部場地進(jìn)行圍堰施工作業(yè)，圍堰施工選用鋼板樁。河道沿著圍堰的最外圍繞行，工程施工范圍形成了一個(gè)類似半圓形的弧形施工形狀。圍堰施工作業(yè)完工以后，需要對圍堰內(nèi)部進(jìn)行回填作業(yè)、圍護(hù)作業(yè)以及主體結(jié)構(gòu)施工等。圍堰啟用之后，對原河道進(jìn)行清淤，并換以老黃土進(jìn)行回填、壓實(shí)。

（四）向陽河橋恢復(fù)施工

向陽河橋的恢復(fù)必須在區(qū)間結(jié)構(gòu)施工完成后方能進(jìn)行。向陽河橋恢復(fù)結(jié)構(gòu)形式：圍堰范圍不包括原向陽河橋范圍，橋梁的恢復(fù)無法實(shí)現(xiàn)一次性完成，現(xiàn)擬采取兩種結(jié)構(gòu)形式對向陽河橋進(jìn)行恢復(fù)：一是，區(qū)間結(jié)構(gòu)上方：使用箱涵結(jié)構(gòu)取代了原有的簡支梁結(jié)構(gòu)，對向陽橋進(jìn)行恢復(fù)；二是，區(qū)間結(jié)構(gòu)以外范圍：依然采用原有的簡支梁結(jié)構(gòu)，對向陽橋進(jìn)行恢復(fù)。

（五）河道及護(hù)坡恢復(fù)

當(dāng)河道內(nèi)有關(guān)工程結(jié)構(gòu)施工作業(yè)完成以后，還要進(jìn)行后續(xù)的完善工作。比如：拆除鋼板樁圍堰，歸還占用河道等。同時(shí)，還應(yīng)該進(jìn)行該段河道兩側(cè)河堤的恢復(fù)施工，盡快完成河堤的修復(fù)作業(yè)，保證河堤的正常功能得以繼續(xù)發(fā)揮。

三、關(guān)于區(qū)間隧道穿越向陽河施工安全措施介紹

（一）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是區(qū)間隧道施工中常見的安全措施，因此，在區(qū)間隧道穿越向陽河施工開挖中，應(yīng)加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，來保證工程施工的安全。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)通常采用地質(zhì)雷達(dá)探測進(jìn)行施工作業(yè)，探測雷達(dá)所采用的技術(shù)原理是電磁波的反射和透射波原理，在開挖處通過雷達(dá)發(fā)射電磁波，如果電磁波遇到不同的波阻抗拒面，出現(xiàn)的發(fā)射和投射波就會(huì)被接收機(jī)接收，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號，通過一系列轉(zhuǎn)換以后，數(shù)據(jù)將以一種相對比較直觀的形態(tài)在我們面前展現(xiàn)出來。

（二）安全技術(shù)措施介紹

區(qū)間隧道穿越向陽河施工中，應(yīng)該嚴(yán)格按照工程施工中的相關(guān)要求進(jìn)行施工，禁止違規(guī)操作，嚴(yán)格遵循臺(tái)階法施工要求。挖土作業(yè)中，機(jī)械出現(xiàn)故障應(yīng)將機(jī)械修理好以后再用該機(jī)械進(jìn)行相關(guān)作業(yè)；施工現(xiàn)場如果沒有格柵或者缺少其他相關(guān)材料時(shí)不得進(jìn)行挖土作業(yè)；開挖尺寸不可以超過規(guī)范當(dāng)中所允許的誤差。

四、區(qū)間隧道穿越向陽河施工經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

區(qū)間隧道穿越向陽河施工難點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：第一，向陽河河道的改移要在河道排汛的前提下進(jìn)行；第二，區(qū)間隧道穿越向陽河要保證工程施工的安全性；第三，區(qū)間隧道穿越向陽河后向陽河橋的恢復(fù)工作。

如果本工程采用較常用的埋管疏導(dǎo)的方案，會(huì)遇到以下幾方面的問題：一是，無法實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)恢復(fù)樂山路交通，不滿足工期要求；二是，該方案需要進(jìn)行交通圍擋，對周邊交通有較大影響；三是，不滿足河西地區(qū)汛期泄洪要求。

結(jié)束語

長期以來，隧道穿越既有河道施工一直是隧道施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，做好隧道穿越既有河道施工對于地鐵工程施工具有重要意義。本文對隧道穿越既有河道施工作業(yè)進(jìn)行了介紹，主要介紹了過向陽河段實(shí)施方案以及穿越向陽河施工工藝流程。同時(shí)，提出了區(qū)間隧道穿越向陽河施工安全措施。對于相類似的工程施工具有一定的指導(dǎo)意義。

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