市政隧道暗挖工程下穿220KV 電纜槽施工技術

崔增龍

（中交四航局第六工程有限公司）

0 引言

我國城市交通發展不斷提升，市政管網等設施布置錯綜復雜。為滿足城市管網設置需求，同時保證既有管網、建筑物等設施安全穩定，很多城市對地下管網進行集中設置管廊，但地下管網與市政隧道存在立體交叉沖突等情況時有發生。下穿重要管網、建筑物等工程施工難度較大，為保證下穿重要管網、建筑物安全實施，應以科學的指導方案為基礎。本文結合目前地下工程下穿管網實踐經驗，提出相應的施工工藝與解決措施。

1 工程概況

1.1 暗挖設計

南京市某工程220 千伏從NA 匝道暗挖結構上方穿過，原設計NA 匝道明挖基坑方案進行了調整，設計變更范圍為NA 匝道NAJD09、NAJD10 節段，暗挖段設計里程全長34.26m。220KV 電纜槽位置詳見圖1、圖2、圖3。

圖1 220KV 電纜槽平面圖

圖2 220KV 電纜槽剖面位置圖

圖3 220KV 電纜槽立面位置圖

暗挖段拱頂距離220KV 電纜槽底1～1.5m，220KV電纜槽的地層沉降控制指標為：總沉降量不大于30mm；差異沉降量不大于10mm。而220KV 電纜槽地表覆土也只有2m 左右，220KV 電纜槽沉降控制要求高，淺埋暗挖施工困難。

1.2 地質條件

經實際勘察，匝道暗挖段施工主要是在淤泥質粉質粘土質。

1.3 水文條件

經實際勘察，本場地地下水可分為松散巖類孔隙水和碎屑巖類孔隙水。

2 220KV 電纜槽保護措施

220KV 電纜槽的保護措施主要采用220KV 電纜槽底劈裂注漿加固，加固范圍為220KV 電纜槽以下1～5m，注漿鉆孔采用梅花形交錯布置，間距為1000mm×1000mm，注漿管采用Φ48×4mm 無縫鋼管，注漿漿液采用水泥-水玻璃雙液漿。同時對暗挖隧道與220KV 電纜槽交叉范圍內，220KV 電纜槽兩側1m 以外的區域采用φ700@500 雙軸攪拌樁進行加固，加固深度至隧道底板以下6m。見圖4。

圖4 220KV 電纜槽兩側加固平面圖

3 劈裂灌漿施工工藝

3.1 劈裂灌漿施工工藝流程

孔位開挖→鉆孔→制作漿液→灌注漿液→終止灌孔→封堵孔口。

3.2 劈裂灌漿施工方法

220KV 電纜槽下方1～5m 采用劈裂灌漿加固，注漿孔采用梅花形狀布置，間距為1000mm×1000mm，注漿管采用φ48×4mm 無縫鋼管，漿液采用水泥-水玻璃雙漿液，水泥強度為52.5 級，水灰比1:1，水玻璃為非堿性水玻璃，波美度25～35Be，模數2.5～3.0，水泥漿與水玻璃比1:0.8，注漿壓力控制在0.3～0.5MPa 注漿量控制每根注漿管漿液1.0m3。雙液漿初凝時間五十秒，終凝時間八十秒。垂直于220KV 電纜槽剖面內對稱的注漿管應同時注漿，并保持相近的注漿壓力，在施工過程中，先對I 型管進行劈裂灌漿，再對Ⅱ型管進行劈裂灌漿。施工孔平面布置如圖5 所示：（內側孔為I 型孔，外側孔為Ⅱ型孔）。

圖5 灌漿孔位置平面布置圖

⑴鉆孔施工

①鉆孔采用鉆機鉆進，漿液護壁；鉆孔孔徑φ50mm。

②鉆孔的有效深度符合圖紙要求。

③灌漿孔與220KV 電纜槽位置如圖6。

圖6 注漿管與220KV 電纜槽位置大樣圖

④注漿管分為I 型管和Ⅱ型管，注漿管大樣圖如圖圖7。

圖7 注漿管孔位布置圖

⑵制漿

采用攪拌機制作漿液，及時測量漿液指標，滿足設計及規范要求。先注入稀漿，進入土質后再注入濃漿。

⑶灌漿

灌注時，先將灌漿管下放到鉆孔下方約1.0m 處，打開注漿泵。鉆孔下方可加大注漿壓力，將土質內部劈裂讓泥漿充分灌滿土質，通過壓力使土質變形，停止灌注后，土質發生回彈，從而提高土質及漿液的密度。

⑷終灌

漿液灌注達到設計值后，目測注漿管冒漿方可終止灌注。

⑸注漿中特殊情況的處理

劈裂灌漿施工過程中，若發生冒、串漿等問題，可采取以下方法：

①冒漿：施工中注漿孔發生冒漿，應對孔洞處重新回填土或者將黏土摻入少量水泥，將注漿管周圍空隙封堵。若注漿孔外側發生冒漿，應采用注漿限制流速、限制壓力及嵌縫的措施，如采取以上措施仍冒漿，應立即停止注漿，待漿液完全凝固后再補注漿。

②串漿：在劈裂灌漿施工中，如發生兩孔之間或者跳孔串漿，這表明基礎已經發生劈裂，發生串漿孔洞已經串聯，應將串漿孔及時堵塞，再對劈裂注漿管灌注漿液；第二種解決措施為將冒漿孔串聯，同時對冒漿孔進行灌漿。

③隆起：劈裂灌漿地面發生隆起，一種情況是劈裂灌漿時發生水平劈裂，在劈裂灌漿壓力下，將地質抬起，發生移動，此時應及時采用限制壓力等方法或在維持劈裂灌漿壓力的情況下，穩定灌漿量；另一種情況是在劈裂灌漿壓力作用下，加固物體范圍內土體發生壓力產生受壓變形，從而造成劈裂注漿范圍內局部隆起，此時應通過調整劈裂灌漿壓力或重新調整施作順序等方案。總而言之，劈裂灌漿中盡量避免土體隆起，若無法避免，造成土體隆起變形，應分析隆起變形原因，提出切實可行的處理措施，再進行劈裂灌漿，從而避免對220KV 電纜槽安全造成沉降等風險。

4 重難點及應對措施

220KV 電纜槽沉降過大是隧道施工的最大危險源，采取以下措施可有效提高電纜槽沉降：

①為保證220KV 電纜槽與暗挖施工范圍以下地質的穩定，從220KV 電纜槽左右邊打入劈裂注漿管至220KV 電纜槽下方，進行劈裂灌漿加固，使用水泥-水玻璃雙液漿，水泥強度滿足設計要求，水灰比1:1。水玻璃為非堿性水玻璃。

②優化小導管鉆進工藝并做好過程控制，避免小導管鉆進施工破壞220KV 電纜槽。

③在施工過程中加強220KV 電纜槽、拱頂的沉降監測，發生紅色預警后立即停止施工，采取相應加固措施，消除紅色預警后再進行施工。

5 結語

通過劈裂灌漿加固220KV 電纜槽后，經實測220KV電纜槽累計沉降20mm，差異沉降量7mm，滿足設計要求。但是該加固措施在實際應用中還有一些難點，例如水泥、水玻璃雙液漿配置受雙軸攪拌樁加固影響，實際注漿壓力不穩定，以及如何確保劈裂灌漿質量等，我們在施工過程中應具體問題具體分析，提出相應的解決措施，以提高施工安全，確保工程達到質量要求。