地鐵暗挖法施工豎井開(kāi)馬頭門(mén)技術(shù)總結(jié)

【摘要】文章就豎井馬頭門(mén)過(guò)程中采用超前小導(dǎo)管進(jìn)行上導(dǎo)洞注漿加固等施工方法處理馬頭門(mén)處巖體，避免開(kāi)挖馬頭門(mén)時(shí)的沉降，為以后此類(lèi)施工提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】馬頭門(mén)；超前小導(dǎo)管注漿；沉降

地鐵區(qū)間暗挖段隧道的豎井和馬頭門(mén)進(jìn)洞施工是關(guān)鍵工序之一，是暗挖隧道施工能否順利進(jìn)行的保證， 馬頭門(mén)是隧道中的薄弱環(huán)節(jié)，是整個(gè)施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是最易發(fā)生安全事故的環(huán)節(jié)之一。必須將馬頭門(mén)施工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行掌握，以最大化的減少施工過(guò)程中的安全隱患，提高施工穩(wěn)定性和安全性。

1、工程概況

1.1豎井概況

出入段線(xiàn)工程項(xiàng)目包括暗挖區(qū)間，，U形槽結(jié)構(gòu)，U形槽與橋梁過(guò)渡段，橋梁；其中還包含2臨時(shí)豎井及1盾構(gòu)始發(fā)井。

臨時(shí)豎井基坑開(kāi)挖深度約22.172米，基本土層為雜填土、粉質(zhì)粘土、泥巖，采用倒掛井壁法施工及鋼筋格柵+型鋼支撐+噴射混凝土支護(hù)形式。

1.2豎井結(jié)構(gòu)

豎井平面形狀為矩形，凈空尺寸為長(zhǎng)13.7m×寬6.5m，深約22.02m。豎井采用倒掛井壁法施工，初期支護(hù)厚350mm，由噴射混凝土、雙層鋼筋網(wǎng)、鋼筋格柵、工字鋼組成。井底采用鋼格柵+噴射混凝土鋪底封閉。井口設(shè)置寬1.50m×高1.20m現(xiàn)澆混凝土鎖口圈梁。

豎井結(jié)構(gòu)防水等級(jí)為二級(jí)，二襯結(jié)構(gòu)采用C40模筑砼，抗?jié)B等級(jí)P10。柔性外包防水層采用2.0mm厚EVA防水板進(jìn)行全包防水。防水板與基層間設(shè)置400g/m2的無(wú)紡布緩沖層，底板平面部位的防水層上表面應(yīng)設(shè)置無(wú)紡布保護(hù)層并澆筑5cm厚的C20細(xì)石混凝土保護(hù)層。變形縫采用大于300mm寬外貼式止水帶+350mm寬中埋式鋼邊橡膠止水帶+背水面嵌縫進(jìn)行防水處理。

2、豎井施工方案、順序和流程

2.1施工方案

根據(jù)工程特點(diǎn)、地質(zhì)條件、環(huán)境情況及冬期施工的要求，進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作，落實(shí)場(chǎng)區(qū)施工降水措施，施作井圈四周的降水井和四周土體加固。

豎井采用倒掛井壁法施工。充分利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)信息指導(dǎo)施工，嚴(yán)格按選定的工法和工藝要求組織施工。橫通道施工遵循“管超前，嚴(yán)注漿，短開(kāi)挖，強(qiáng)支護(hù)，快封閉，勤量測(cè)”十八字方針。

2.2施工順序

首先按倒掛井壁法進(jìn)行豎井的開(kāi)挖和初期支護(hù)，分區(qū)跳槽開(kāi)挖，隨挖隨護(hù)；開(kāi)挖至第一道加強(qiáng)格柵處后進(jìn)行第一次臨時(shí)封底，施作管幕、第一排超前小導(dǎo)管及拱部加強(qiáng)環(huán)梁；破除封底后豎井繼續(xù)下挖，同時(shí)分段施作相應(yīng)部位的加強(qiáng)環(huán)梁；在豎井開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后封底，搭建操作平臺(tái)，逐步破除馬頭門(mén)，按礦山法和工序施工暗挖區(qū)間，

3、豎井開(kāi)馬頭門(mén)施工

3.1馬頭門(mén)處土體加固

對(duì)大斷面隧道上導(dǎo)洞地層進(jìn)行注漿加固，保證開(kāi)挖掌子面穩(wěn)定性。處理后的土體應(yīng)有良好的均勻性和自立性。導(dǎo)管采用DN32水煤氣管，t=3.25，L=3.5m，間距0.5m，確保馬頭門(mén)處進(jìn)洞安全。暗挖斷面上導(dǎo)洞注漿加固見(jiàn)圖1。

3.2預(yù)留平臺(tái)

在豎井施工至加強(qiáng)格柵時(shí)，在中墻、邊墻及加強(qiáng)格柵支護(hù)中預(yù)埋工22a工字鋼，長(zhǎng)900mm，墻體外露250mm，后期焊接工字鋼梁，鋪防滑鋼板與加強(qiáng)格柵作為開(kāi)馬頭門(mén)用操作平臺(tái)，平臺(tái)寬1.5m，外焊欄桿高1.2m。豎井開(kāi)挖至區(qū)間加強(qiáng)格柵以下1m位置暫停豎井下挖，對(duì)現(xiàn)有豎井底部架設(shè)臨時(shí)I22橫撐，噴射C20砼臨時(shí)封閉，施做上導(dǎo)洞部分加強(qiáng)環(huán)梁，待施做完畢后，繼續(xù)豎井開(kāi)挖至豎井永久性封底。

4、開(kāi)馬頭門(mén)技術(shù)總結(jié)

4.1豎井對(duì)暗挖區(qū)間馬頭門(mén)進(jìn)行開(kāi)設(shè)，首先在豎井施工過(guò)程中，就要為馬頭門(mén)設(shè)可預(yù)留條件，這樣不但可以確保在開(kāi)設(shè)馬頭門(mén)之后，能夠確保豎井井壁的穩(wěn)定性，還可以對(duì)馬頭門(mén)工程的安全性進(jìn)行一定的增強(qiáng)。

4.2在不良地質(zhì)上進(jìn)行馬頭門(mén)施工，首先要對(duì)選取一些適合地層條件的漿液來(lái)對(duì)不良地層進(jìn)行超前注漿，以能夠?qū)Σ涣嫉貙拥姆€(wěn)定性進(jìn)行提高；另外對(duì)于一些難以疏干的界面水或者上層滯水，首先要采取一定的措施進(jìn)行注漿或者是疏排，以能夠?qū)︸R頭門(mén)施工的安全性進(jìn)行確定。

4.3加強(qiáng)井點(diǎn)降水，確保豎井開(kāi)馬頭門(mén)在無(wú)水的條件下施工。

4.4嚴(yán)格按照開(kāi)馬頭門(mén)順序施工，不得隨意改變工序，必須先開(kāi)一側(cè)，待形成土拱效應(yīng)后，再行開(kāi)另一側(cè)馬頭門(mén)。

4.5豎井初支、馬頭門(mén)格柵及時(shí)封閉成環(huán)，底部不得懸空。

4.6豎井內(nèi)加強(qiáng)橫撐在開(kāi)馬頭門(mén)過(guò)程中影響工人作業(yè)，但必須保留且加強(qiáng)保護(hù)。在破除井壁噴混過(guò)程中，豎井應(yīng)力開(kāi)始轉(zhuǎn)換，加強(qiáng)橫撐起到應(yīng)力傳遞作用，確保了馬頭門(mén)安全。在豎井馬頭門(mén)上下導(dǎo)坑封閉成環(huán)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，可予拆除下導(dǎo)坑加強(qiáng)橫撐，避免影響施工。

4.7確保超前小導(dǎo)管及鎖腳錨管施工質(zhì)量，加強(qiáng)注漿控制。

4.8開(kāi)馬頭門(mén)時(shí)，增加監(jiān)控量測(cè)頻率，特別是豎井周邊收斂，確保施工安全。在開(kāi)馬頭門(mén)過(guò)程中，由于施工現(xiàn)場(chǎng)停電，導(dǎo)致未及時(shí)封閉格柵成環(huán)，收斂數(shù)據(jù)增大，加強(qiáng)橫撐出現(xiàn)明顯變形。采用增加一道橫撐，及時(shí)封閉的措施才確保豎井收斂穩(wěn)定。

4.9采用環(huán)行開(kāi)挖留核心土的方法進(jìn)行開(kāi)挖施工，施做鎖腳錨管，拱腳必須墊實(shí)，才能減少拱頂下沉。

4.10馬頭門(mén)格柵鋼架必須與豎井井壁格柵等強(qiáng)度連接為整體，封閉成環(huán)后整體受力，鋼筋連接主要采用L型鋼筋焊接。

4.11當(dāng)出現(xiàn)特殊情況時(shí)，井下人員及時(shí)撤離，并上報(bào)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。