淺談地下車站暗挖通道近距離下穿綜合管廊施工技術(shù)

摘? 要：本文以新建珠海至珠海機(jī)場(chǎng)城際鐵路橫琴站3號(hào)出入口為例，介紹地下車站暗挖通道近距離下穿綜合管廊施工技術(shù)的開挖支護(hù)設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備、施工總體安排以及具體施工流程，以期能夠?yàn)闃I(yè)內(nèi)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：地下車站;暗挖通道;綜合管廊施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U231.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）11-0000-00

1 工程概況

新建珠海至珠海機(jī)場(chǎng)城際鐵路橫琴站位于珠海市橫琴島經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)橫琴口岸西側(cè)，前接橫琴隧道金橫盾構(gòu)區(qū)間，后接橫琴隧道橫長(zhǎng)區(qū)間，場(chǎng)區(qū)位于海積平原區(qū)，地勢(shì)平坦開闊，交通較便利。本文所采用的施工方案涉及到的車站出入口分別為1號(hào)、3號(hào)以及4號(hào)出入口，三個(gè)出入口路均位于車站線路右側(cè)，暗挖段下穿重要結(jié)構(gòu)市政綜合管廊，管廊底部寬9.9m，高3.95m，上部覆土厚度約2.0～3.0m，內(nèi)含電力、給水等重要管線，管廊下部為PHC樁群樁基礎(chǔ)，其中3號(hào)出入口為單層3跨矩形結(jié)構(gòu)，具有施工跨度大、難度高等特點(diǎn)，所以在實(shí)際研究過程中以3號(hào)出入口為例進(jìn)行分析研究，如表1，圖1，圖2所示。

2 施工重難點(diǎn)分析

結(jié)合地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際考察，確定出入口通道下穿綜合管廊主要存在以下幾個(gè)難點(diǎn)：

（1）懸吊系統(tǒng)安裝過程中，下托梁安裝較為困難，綜合管廊墊層不平整，采用設(shè)備安裝困難，安裝精度無法保證，同時(shí)容易造成下托梁受力不均，影響整體懸吊結(jié)構(gòu)受力安全。

（2）出入口暗挖段施工位于海積平原區(qū)，地質(zhì)條件均為第四系海陸相交互沉積軟土，主要為淤泥，土體含水量高，自穩(wěn)性較差，開挖過程中易產(chǎn)生土體變形，產(chǎn)生地面沉降，危及綜合管廊結(jié)構(gòu)安全。

（3）超前管幕支護(hù)施工在基坑內(nèi)進(jìn)行，暗挖下穿重要市政設(shè)施綜合管廊，施工過程中易產(chǎn)生管廊沉降變形，危及管線安全。

（4）出入口施工跨度大，受結(jié)構(gòu)尺寸及車站標(biāo)高影響，采用大尺寸、高剛度、高強(qiáng)度支護(hù)措施條件不足[1]。

3 技術(shù)保障措施

針對(duì)3號(hào)出入口下穿綜合管廊施工四大難點(diǎn)，分別制定了四項(xiàng)針對(duì)性保障措施，以確保施工安全和綜合管廊結(jié)構(gòu)安全，具體如下[2]：

（1）暗挖通道施工前，與綜合管廊產(chǎn)權(quán)單位充分溝通，了解管廊施工結(jié)果形式，摸清現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工與設(shè)計(jì)圖紙偏差，并采取人工開挖方式，對(duì)管廊底部土體進(jìn)行開挖，墊層進(jìn)行鑿除，確保懸吊系統(tǒng)下托梁安裝精度。

（2）對(duì)暗挖段淤泥質(zhì)土體進(jìn)行注漿加固，開挖前采用水平旋噴樁對(duì)土體進(jìn)行加固處理，改良土體性能。在對(duì)水平旋噴樁施工前，應(yīng)提前施做試樁，根據(jù)試樁效果，及時(shí)調(diào)整注漿漿液配比、注漿壓力等注漿參數(shù)。

（3）施工過程中，加強(qiáng)基坑以及管廊和懸吊系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，掌握綜合管廊和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的危險(xiǎn)，判斷工程的安全性，預(yù)防工程破壞事故和環(huán)境事故的發(fā)生，確保管廊安全穩(wěn)定。

（4）暗挖施工時(shí)，采取臺(tái)階法開挖，支撐體系采用分幅成環(huán)施工方式，縮短暗挖施工支撐體系跨度，保證基坑開挖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。出入口主體結(jié)構(gòu)施工，采取分幅施工方式，有效代替支撐結(jié)構(gòu)，最終達(dá)到保證結(jié)構(gòu)施工安全及質(zhì)量的目的。

4 施工工藝技術(shù)

4.1 懸吊系統(tǒng)安裝施工

4.1.1 管廊底兩側(cè)和上部土方開挖

在施工中，先對(duì)管廊上部的土體進(jìn)行挖除處理。然后要采用分區(qū)域分區(qū)段破除的方式進(jìn)行隔斷樁破除工作，隔斷樁破除至管廊底標(biāo)高下方1.5m位置，并清除管廊兩側(cè)剩余土方。

4.1.2懸吊構(gòu)件安裝

土方開挖完成后，安裝懸吊系統(tǒng)上橫梁和精軋螺紋鋼吊桿。然后采用人工開挖的方式開挖管廊底部土體及墊層鑿除。在土方開挖過程中，為確保管廊的穩(wěn)定性，需從中間逐條對(duì)稱進(jìn)行下托梁土方開挖，同時(shí)在開挖面?zhèn)让孢M(jìn)行放坡處理，并實(shí)施掛網(wǎng)噴射混凝土加固。逐條將下托梁安裝完成后，將兩端型鋼進(jìn)行焊接，并將上橫梁及吊桿相互連接及預(yù)緊。

4.2 鎖扣管幕施工

4.2.1 隔斷樁開槽

在管幕施工過程中，首根鋼管的位置將會(huì)直接影響到后續(xù)管幕施工的整體走向，為確保管幕施工定位準(zhǔn)確，需提前進(jìn)行隔斷樁開槽，保證管幕施工定位精確[3]。

4.2.2 管幕頂進(jìn)施工

采用螺旋出土頂管方式的管幕機(jī)施工，以管幕鋼管作為套管，內(nèi)部安裝帶有專門鉆頭的螺旋鉆桿。管幕機(jī)提供螺旋鉆桿的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力和套管的頂推力。管幕機(jī)頂進(jìn)時(shí)，螺旋鉆桿向鉆頭傳遞鉆壓和扭矩切削土層，并將鉆渣由管內(nèi)排到孔口管外。邊頂進(jìn)、邊切削、邊出渣，將管幕鋼管逐段向前頂進(jìn)。全部鎖扣管幕安裝到位后，進(jìn)行鋼管注漿，并施工導(dǎo)梁，將鎖扣管幕形成整體。

4.3 水平旋噴樁施工

4.3.1 鉆機(jī)鉆進(jìn)

鉆機(jī)鉆進(jìn)施工主要分為開孔和鉆進(jìn)兩個(gè)步驟。其中開孔是通過專用開孔器進(jìn)行開孔。根據(jù)施工圖和坐標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)測(cè)量放線，確定水平旋噴樁施工軸線，并結(jié)合施工設(shè)計(jì)方案在軸線上確定樁孔。鉆進(jìn)則是采用?130mm鉆頭鉆進(jìn)，且在實(shí)際鉆進(jìn)施工過程中施工人員需要時(shí)刻把握鉆進(jìn)角度，防止鉆機(jī)鉆透止?jié){墻或者圍護(hù)樁。在鉆進(jìn)的同時(shí)，施工人員還需要對(duì)鉆進(jìn)情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，直至鉆機(jī)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度。

4.3.2 噴漿及封孔

按水灰比1﹕1拌制水泥漿液，采用二次攪拌配置漿液保證漿液的濃度，啟動(dòng)高壓泵，待水泥漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值30Mpa后，鉆具噴頭需要在鉆孔底部繼續(xù)旋轉(zhuǎn)30s，然后再緩慢拔出鉆桿，并且在鉆桿外拔過程中，鉆桿每拔出6m，施工人員就需要將鉆桿下送到孔底，然后繼續(xù)按照安裝設(shè)計(jì)要求進(jìn)行二次高壓噴射。待水泥漿位達(dá)到鉆孔掌子面0.5m位置時(shí)，停止向鉆孔噴漿，然后使用水泥袋或者棉絮對(duì)鉆具周圍進(jìn)行密封，之后在進(jìn)行鉆桿外拔，此過程需要確保鉆桿的外拔速度，并且在外拔過程中時(shí)刻關(guān)注漿液流失情況，若是漿液流失過多，應(yīng)將高壓泵的壓力控制在0.8～1.0Mpa在對(duì)鉆孔進(jìn)行低壓補(bǔ)漿。在完成水平旋噴樁施工后，施工人員需要通過清水對(duì)鉆具進(jìn)行高壓清洗，避免鉆具殘?jiān)鼘?duì)后續(xù)水平旋噴樁施工造成影響。

4.4 主體結(jié)構(gòu)施工

3號(hào)出入口采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑暗挖法進(jìn)行開挖施工，開挖支撐以及主體結(jié)構(gòu)施工組織流水作業(yè)。

（1）先分臺(tái)階開挖左側(cè)導(dǎo)坑，每開挖0.5m及時(shí)施作鋼架支護(hù)，左側(cè)導(dǎo)坑開挖完成后，施工左側(cè)防水層和底板及部分側(cè)墻，施工縫留設(shè)在底板上50cm位置。左側(cè)底板混凝土待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，拆除左側(cè)導(dǎo)坑橫撐，設(shè)置滿堂支架，再對(duì)側(cè)墻和導(dǎo)坑頂板混凝土澆筑。

（2）分臺(tái)階開挖右側(cè)導(dǎo)坑，每開挖0.5m及時(shí)施作鋼架支護(hù)，待右側(cè)導(dǎo)坑開挖完成后，施工右側(cè)防水層和底板及部分側(cè)墻，施工縫留設(shè)在底板上50cm位置。右側(cè)底板混凝土待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，拆除左側(cè)導(dǎo)坑橫撐，搭設(shè)滿堂支架，對(duì)側(cè)墻和導(dǎo)坑頂板進(jìn)行一次性澆筑。

（3）開挖中部導(dǎo)坑上臺(tái)階，每開挖0.5m及時(shí)施作鋼架支護(hù)，待中部導(dǎo)坑上臺(tái)階開挖完成后，設(shè)置滿堂支架，施工中洞頂板防水層和頂板。頂板混凝土待強(qiáng)度合格后，拆除支架進(jìn)行下臺(tái)階開挖，開挖完成后施作底板防水，澆筑底板。

4.5 懸吊系統(tǒng)拆除施工

待3號(hào)出入口混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對(duì)出入口混凝土結(jié)構(gòu)和管廊底間隙進(jìn)行灌漿處理，待灌漿料強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，完成支撐體系轉(zhuǎn)換，拆除懸吊系統(tǒng)。懸吊系統(tǒng)拆除施工主要是依次從中間對(duì)稱拆除系桿、橫梁以及貝雷梁，確保拆除懸吊系統(tǒng)剩余部分仍能均勻地承受荷載，并在拆除過程中做好管廊的沉降監(jiān)測(cè)，若是發(fā)現(xiàn)管廊出現(xiàn)異常沉降情況，應(yīng)及時(shí)停止懸吊系統(tǒng)拆除作業(yè)，并進(jìn)行補(bǔ)救處理。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，隨著城市化建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，不僅城市地下工程數(shù)量在持續(xù)增加，而且地下工程的施工難度也在不斷加大。在此背景下，本文以新建珠海至珠海機(jī)場(chǎng)城際鐵路橫琴站3號(hào)出入口為例，對(duì)地下車站暗挖通道近距離下穿市政綜合管廊施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，同時(shí)還指明了相關(guān)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中具體的施工內(nèi)容。結(jié)合3號(hào)出入口施工情況，本文所指明的施工方案將可以有效提高地下車站暗挖通道近距離下穿市政綜合管廊施工的施工安全及質(zhì)量，可以有效為后續(xù)類似工程項(xiàng)目提供相應(yīng)的施工參考，因此具有較強(qiáng)的實(shí)際推廣價(jià)值，值得在當(dāng)今城市建設(shè)施工過程中進(jìn)行推廣。

參考文獻(xiàn)

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[2]趙萌，馬曉暉.地鐵洞樁法車站近距離平行下穿老舊排水管線施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2019（11）：20-23.

[3]葉罡，曹秀麗.地下暗挖通道施工重難點(diǎn)分析及技術(shù)對(duì)策[J].低溫建筑技術(shù)，2015（8）：135-137.

收稿日期：2020-10-11

作者簡(jiǎn)介：王建（1986—），男，重慶人，本科，工程師，研究方向：路橋。