淺埋暗挖法施工工藝技術(shù)應(yīng)用與研究

郭春英

(兗礦東華建設(shè)有限公司建安分公司, 山東 鄒城 273500)

1 項(xiàng)目背景

我單位承接的儲(chǔ)煤系統(tǒng)工程，其中有大約200米的皮帶走廊部分經(jīng)過(guò)一段公路和場(chǎng)地，為了不影響公路和場(chǎng)地的正常使用，經(jīng)設(shè)計(jì)單位通過(guò)地質(zhì)勘查報(bào)告研究，采用淺埋暗挖工法施工。暗挖部分長(zhǎng)約為190米。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1 小導(dǎo)管超前注漿作業(yè)工藝研究；

2.2 暗挖工藝研究；

2.3 支護(hù)工藝技術(shù)研究；

2.4 監(jiān)測(cè)控制技術(shù)研究。

3 實(shí)施方案

3.1 工藝流程

（1）主要工藝流程：打入超前注漿導(dǎo)管→壓注改性水玻璃漿液→開(kāi)挖上拱部土方→安裝鋼榀架、掛網(wǎng)片、焊連接筋→噴射上拱混凝土→挖側(cè)墻部土方→安裝側(cè)墻榀架、掛網(wǎng)片、焊接連接筋及預(yù)埋螺栓→噴射側(cè)墻混凝土→挖核心土

（2）在施工過(guò)程中應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)、信息反饋和優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不坍方、少沉降、安全施工。施工中應(yīng)堅(jiān)持十八字方針：管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)。

3.2 超前小導(dǎo)管預(yù)注漿支護(hù)工藝

根據(jù)工程圖紙說(shuō)明以及工程土質(zhì)特點(diǎn)，且穿越道路場(chǎng)地，穩(wěn)固土體是開(kāi)挖暗道的先決條件，所以采用超前小導(dǎo)管預(yù)注漿支護(hù)進(jìn)行加固地層。本工程對(duì)側(cè)墻和拱部進(jìn)行了超前注漿加固處理，保證了暗道周邊土體的穩(wěn)定。

(1)鉆孔：超前小導(dǎo)管孔采用SF電鉆和YT-28風(fēng)鉆鉆孔。

(2)布管

(a)超前小導(dǎo)管選用 Φ32-40mm的鋼管加工而成，頂部切削成尖靴，尾部焊接墊圈，其長(zhǎng)度一般為3.0-3.5m；

(b)超前小導(dǎo)管僅在起拱線以上沿拱邊輪廓線設(shè)置，環(huán)向間距40-50cm不等，外插角一般為30° ；

(c)超前小導(dǎo)管從網(wǎng)構(gòu)鋼架腹部空間穿過(guò)，插入已鉆好的孔中，尾端與鋼架焊接，連為一體。注漿管縱向搭接長(zhǎng)度水平投影不小于1m。利用風(fēng)鎬的錘擊功能將鋼管擊入土層，用壓縮空氣將管內(nèi)積物吹凈，孔口采取暫時(shí)封堵措施。

(3)封面

注漿前，噴射5-10cm厚混凝土封閉工作面，防漏漿。i(4)注漿

根據(jù)土質(zhì)的情況采用改性水玻璃漿液進(jìn)行注漿加固。

3.3 土方暗挖工藝

暗道土方施工在注漿結(jié)束后進(jìn)行。采用正臺(tái)階法施工，臺(tái)階寬度控制在1.0倍洞徑，臺(tái)階上方留置核心土，以便于及時(shí)施做初期支護(hù)。下臺(tái)階適當(dāng)留設(shè)坡度，防止土方滑落，開(kāi)挖順序嚴(yán)格遵循施工組織設(shè)計(jì)要求。

先開(kāi)挖上拱土方，噴射混凝土封閉后，再開(kāi)挖邊墻，核心土及底板土方。開(kāi)挖時(shí)遵循“注漿一段，開(kāi)挖一段”的施工原則，開(kāi)挖及格柵間距為500mm，拱部開(kāi)挖后盡早封閉，盡量減少頂部土方懸空時(shí)間，最前一步未封閉的上拱格柵與最前一步已封閉的拱腿的間距控制在2～2.5m之間，核心土保持1：3～1：5的坡度，防止土方坍塌。

皮帶走廊暗道開(kāi)挖順序圖

3.4 支護(hù)工藝研究

（1）鋼拱架和鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)

開(kāi)挖至中線、高程及輪廓線符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，進(jìn)行拱網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。鋼格柵垂直于地面安裝，土體開(kāi)挖面形成后及時(shí)架設(shè)鋼拱架。安裝前清除底腳下的虛碴及其它雜物，超挖部分用噴射混凝土填充。

網(wǎng)構(gòu)鋼格柵的結(jié)構(gòu)：有三根主筋和處于他們形成的三角形范圍內(nèi)的加強(qiáng)筋焊接而成，主筋采用直徑18mm的螺紋鋼，加強(qiáng)筋為直徑10mm的圓鋼，根據(jù)暗道斷面的大小，網(wǎng)構(gòu)鋼架可分為4塊，每塊接頭分別焊接厚10mm的鏈接鋼板，用M18mm的螺栓將各塊鏈接成整體。

網(wǎng)構(gòu)格柵縱向間距1.0-1.2米，縱向聯(lián)接筋為Φ20的鋼拉桿，鋼拉桿間距1.5-2.0m，內(nèi)外雙層交錯(cuò)布置；格柵內(nèi)外滿鋪鋼筋網(wǎng)片（ф6@100×100）亦為雙層布置，施工中與格柵和縱向連接筋用扎絲或焊接牢固。施工中嚴(yán)格控制格柵間距、縱向連接筋、網(wǎng)片之間（搭接不小于一個(gè)網(wǎng)格）的搭接長(zhǎng)度。

（2）噴射混凝土支護(hù)

為降低粉塵，采用濕噴工藝，噴射混凝土工藝流程見(jiàn)下圖。

（1）原材料的控制：

噴射混凝土的原材料進(jìn)場(chǎng)均進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，進(jìn)行速凝效果的試驗(yàn)，確定速凝劑的品種和最佳摻量，要求初凝不超過(guò)5min，終凝不超過(guò)10min，進(jìn)行配合比選擇試驗(yàn)，確定水泥用量和水灰比。噴射混凝土選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。

2）噴射作業(yè)

噴射順序由下而上；噴射混凝土?xí)r，噴頭與受?chē)娒鎽?yīng)保持垂直，噴頭距受?chē)娒婢嚯x0.8～1m；均勻地按螺旋軌跡移動(dòng)，不準(zhǔn)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)一點(diǎn)一次噴夠厚度。噴射壓力控制在0.12～0.15MPa，一次噴射厚度，側(cè)壁約60～100mm，拱頂部分約50～60mm，當(dāng)分層噴射時(shí)，在前一層噴射混凝土終凝后進(jìn)行，若在終凝1小時(shí)后再進(jìn)行噴射時(shí)，噴層表面用水清洗。

3.5 施工監(jiān)測(cè)控制

本工程中主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為：地質(zhì)與支護(hù)狀況觀察、受施工影響范圍內(nèi)地表沉降量測(cè)、重要管線變形量測(cè)、初期支護(hù)拱頂沉降與周邊收斂位移量測(cè)。所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、記錄、圖表均存入計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，統(tǒng)一管理。

根據(jù)設(shè)計(jì)的有關(guān)要求，本標(biāo)段管道暗挖必須監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目如下表：

量測(cè)頻率 允許值1～15天16～30天31～90天地質(zhì)及支護(hù)觀察測(cè)量項(xiàng)目測(cè)量方法測(cè)點(diǎn)布置觀察、記錄 每一開(kāi)挖環(huán) 每次開(kāi)挖后洞周收斂 收斂?jī)x 洞門(mén)附近、暗道中心位置 2次/天1次/2天2次/周25mm頂板下沉水準(zhǔn)儀、鋼尺洞門(mén)附近、暗道中心位置 25mm

4.經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益

4.1 避免了對(duì)公路路面的破壞及地下各種管線、地面通訊電纜、燈桿和民房的拆遷，其中拆遷費(fèi)節(jié)省10萬(wàn)元。

4.2 淺埋暗挖法施工不干擾市民的正常生活，避免了因明挖施工而產(chǎn)生的噪音、塵土、振動(dòng)等公害，保證了道路的暢通，深受各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的贊揚(yáng)和當(dāng)?shù)厥忻竦臍g迎。

4.3 淺埋暗挖法施工技術(shù)為建設(shè)現(xiàn)代化城市交通開(kāi)創(chuàng)了一條嶄新的道路，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代城市的遠(yuǎn)景規(guī)劃提供了技術(shù)保證。

[1]張國(guó)亮 韓占波 雙層小導(dǎo)管在淺埋暗挖隧道施工中的應(yīng)用[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào),2006(02).

[2]王夢(mèng)恕.隧道建設(shè).2006(5).

[3]王建平,張富強(qiáng).小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù)技術(shù)在城市淺埋暗挖隧道的應(yīng)用[J]. 河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2003(01).