地鐵區間隧道下穿既有河道施工技術分析

解健康

（中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司，北京 101399）

1 工程概況

1.1 現有橋梁設計規劃概況

（1）規劃荷載：汽車城-A 級，人群4.0 kPa。

（2）上層架構：橋體總長度為64.7 m，借助3 跨長約20 m的空心板梁（由預應力混凝土預制而成），共計90 片板梁，橋體鋪裝寬度40.5 m。

（3）下層架構：①重力式橋臺，橋臺支座尺寸為GJZ180×250 mm×42 mm；②橋墩為樁柱式橋墩，涵蓋有蓋梁、系梁等結構；③Φ1000 mm 或Φ1200 mm 鉆孔灌注樁基礎。

（4）兩邊橋臺區域配置對應的伸縮縫，伸縮縫選用40 型的型鋼伸縮縫。

1.2 拔除樁基

該項目基坑圍護架構作用區間要求去除10 個樁基，其中橋臺區域Φ1000 mm 樁8 個、墩臺區域Φ1200 mm 樁2 個，拔除樁設計規劃見表1，與基坑的位置關系如圖1 所示。

表1 拔除樁設計概況 m

圖1 北洋大橋與基坑平面位置關系（單位：mm）

2 主要施工工藝及技術措施

2.1 圍堰施工及堰內清淤

借助黏土堤整體圍堰，順著東、西河道方向向中部匯合的施工計劃，設置長臂挖機與自卸式車輛進行后退式作業，至上、下圍堰建設達到相應標準后，就可以開展圍堰抽水工作[1]。開展抽水作業時，要求嚴格管理水位的下降程度，根據實際情況，水位每天的高度變化量約為50 cm。此外，還要求對圍堰內環境的滲水狀況加強監測力度，以免出現集中滲水狀況。

2.2 黏土回填

圍堰背后黏土填方要求進行分層碾壓，碾壓過程中將每層的厚度控制在250～300 mm，并要求其密實度不得低于0.93。填方環節要求實時監測圍堰的穩定性，以免發生滑移情況。

2.3 高壓旋噴樁加固止水

考慮到施工場地的土體環境，該項目高壓旋噴樁施工選用二重管法，規劃引進2 臺型號XP-3OB 的鉆機。旋噴樁作業過程中的工藝參數如下：①樁徑0.8 m，豎直距離為1.15 m，水平距離為0.6 m，水泥摻量為20%；②水泥含量與水灰比為水泥摻入量25%，水灰比0.7。具體施工方法如下：

（1）機械就位。依照設計圖，找出高壓旋噴樁的具體位置，之后在場地開展放線工作。將鉆機向著預計的孔位方向挪移，并且確保鉆噴桿頂部對準擬施工孔位的中心。

（2）成孔。借助XP-3OB 鉆機進行施工，應嚴格依照規劃的樁位開展成孔作業，平面位面上的誤差要求低于50 mm，同時使用泥漿做為護壁。

（3）下鉆噴桿。將高壓旋噴樁的臺車行駛到孔口處，依規劃方案中的標準將鉆噴桿下降至對應區域。

（4）制漿。配置漿液時應嚴格根據規劃標準，精準測量漿液的占比。高壓旋噴注漿借助P42.5 普通硅酸鹽混凝土，依照場地的地質環境，水泥漿液能夠由回漿和水泥攪拌而制成，并依照規劃標準與測量到的漿液密實度合理調整水泥的含量，水灰之間的比例為0.7 左右。

（5）噴射提升。首先將鉆噴桿下降到預計的深度區域，之后嚴格依照規劃書有關壓縮氣體與水泥漿的施工數據，調整空氣壓縮機等器械，泵入壓縮氣體與漿液。

（6）回灌。當噴漿工作完成之后，要求迅速將鉆噴桿拔出土體。水泥漿漿液固結時一般會出現收縮，這會直接干擾高壓旋噴樁的頂層高度，為了避免發生這種狀況，要求借助對應的補救手段，譬如將冒漿進行回灌，或者是借助二次澆筑的形式等，發現孔內水泥漿的位面不再下沉時暫停作業。

（7）廢棄漿液處置。高壓噴漿作業環節中，會造成很多的廢棄漿液。為確保施工場地的整潔與工作的順利開展，作業前應當在場地中配置一個泥漿池，借助抽排的方式將作業中的泥漿排入泥漿池中，泥漿凝結后外運處理。

（8）清潔。當高壓噴射注漿作業環節結束后，要求將注漿管和其余器械裝置清理潔凈，確保注漿管道中、器械內部與管道中無雜質和殘留的水泥漿，大多數情況下可以借助注入有壓力的水來進行清潔，經過一段時間的清潔，就可以將注漿管、軟管與泵送裝置中剩余的水泥漿沖刷干凈。

2.4 三軸攪拌樁施工

高壓旋噴樁對總體圍堰開展加固后進行施工通道的施工，以此實現大型機器裝置的行駛需求，借助JB160 三軸攪拌樁機進行圍堰內側12 m 區域雙排三軸攪拌樁防水帷幕的建設。三軸攪拌樁的具體數據：樁徑650 mm，豎直方向距離為1.35 m，水泥占比20%，水灰比為0.5。

2.5 基坑圍護結構施工

（1）施工勘測。放線是圍護體系建設中至關重要的準備工作，先取得業主企業給出的基準點坐標位置，再依照設計圖紙對地下連續墻未施工區域開展精準定位。

（2）導墻施工。導墻施工順序：測量防線→挖掘溝槽→建設墊層→綁接鋼筋→安裝模板→導墻建設與澆筑→拆除模板并配置橫撐→回填。

（3）泥漿的配置與應用。該項目成槽挖掘土體主要是以較厚的淤泥為主，泥漿質量的高低將直接影響地連墻成槽的安全與穩定性，是建設地連墻成槽環節中非常關鍵的控制內容。

（4）地下連續墻成槽。依照附近項目狀況以及建設經驗，選用型號GB34 的成槽機進行作業，在正式工作首開幅借助抓斗抓土成槽，三抓成槽，先挖掘兩側的土壤，再挖掘中部的土層。

（5）鋼筋籠的預制與裝配。首先在建筑現場規劃出專門用作鋼筋籠預制的施工范圍，之后嚴格依照規劃標準進行鋼筋籠的預制，以滿足地下連續墻對鋼筋籠的需求，對于需要展開連接的鋼筋，借助焊接或是機械連接的形式。施工過程需要用的器械有1 臺150 t 重量級履帶吊以及1 臺100 t 重量級履帶吊，鋼筋籠起吊示意見圖2。

圖2 鋼筋籠起吊示意

（6）水下混凝土澆筑。在開展地下連墻澆筑之時用型號C35-P80 的商品砼澆筑，通常運用導管法進行澆筑，本項目選用的導管為Φ250 mm 的鋼導管。

2.6 深基坑開挖及主體結構施工

地下連續墻建設完成后，根據規劃標準按順序進行：三軸攪拌樁地基的穩固→鉆孔灌注→冠梁、支撐梁→深基坑挖掘以及支護工作的開展→主體結構等步驟。

3 其他針對性技術措施

3.1 防滲漏措施

（1）選用滲透系數極低的豁土材料作為建筑堤壩的材料，因為本省豁土有著很強的致密形式，能夠滿足防水抗滲透的要求。

（2）要求在圍堰的迎水面開展防滲施工，如：設置土工織物，其長度能夠到達河床的位置，并借助沙包加以穩固。

3.2 基坑防倒灌措施

在圍堰施工完成后，在圍堰的邊上配置2 臺150 m3/h 抽水機與2 臺水位警報設備作為應急裝置，并安排相關人員對河道進行24 h 監視。當水位超過防洪水位時報警裝置警報，并進行抽水，以免發生基坑倒灌的情況，保障基坑與附近建筑的安全。

4 結語

地鐵區間隧道穿過現有河道的作業難度大，容易出現安全事故，長時間以來都是施工企業非常注重的問題。介紹某市區域鐵路S1 線橫穿北洋河的施工概況，主要涵蓋了施工現場的場地地貌和水文因素，研究了工程的整體規劃，圍堰作業技術以及施工工藝的開展，圍護體系施工技術以及技術標準，深基坑挖掘技術規范與其他針對性的防滲漏手段等，為相似項目的開展提供參考。