河北建筑工程学院 河北省张家口市 075000
摘要：本文从施工准备、施工工艺、过程方面进行了阐述，总结出地下人防通道填充施工中需要注意事项和要点及解决问题的办法，通过该技术的应用，使工程满足设计及规范要求，从而为以后同类工程的施工积累了经验。
关键词：人防填充；施工过程工艺；质量控制
一、工程概况
本工程位于某路高架快速路工程桥梁工程18#～22#和27#～29#基础下方，通道底面距离现状地面约15m，此通道地形复杂，纵横交错，通道宽度2.0m～4.5m，高度2.5m～4.5m，长度约720 m，面积约1300 m2。通道内水位线位于-7.0 m左右，水位线以下全为积水。
根据勘测院提供地勘报告，人防通道顶面岩层厚度约4～5m，大部分为中等风化花岗岩，局部有碎裂状构造破碎带，中等风化花岗岩节理、裂隙较发育；碎裂状构造破碎带内岩体节理裂隙非常发育，取样多为角砾～碎块状，岩芯风化程度多为强风化。
综合以上情况分析，此处人防通道分布较广，且处于不稳定地段。某路高架快速路工程作为重要工程，设计安全等级为一级，验算桥梁基础应力较大，为避免应力扩散引起人防通道坍塌，造成重大损失及严重的社会影响，故需将处于影响范围内的通道用自密实混凝土进行封堵。
二、工程特点
1.地下作业风险高
本工程有大量的人防洞内作业内容，洞内有害气体多，通风不良，人防建成年代久远，个别部位不牢固，加之洞内潮湿，带来用电隐患，严重威胁作业安全。
2.地下作业难度大
人防通道位于地面以下10m多，水位高，作业空间狭小，即使小型作业机械也无法进出，洞内作业全凭人工进行，这给洞内排水、清淤外运、拆除通道壁等带来极大困难。
3.工期紧
本工程完成与否直接影响某路高架快速路工程的建设，我单位须尽早完成，以便为其提供工作面，减少窝工损失，节约投资成本。
三、施工过程、工艺
1、施工工艺流程
本工程的施工工艺流程大致如下所示：
通道开口→洞内降排水→施工用电、用水、通风→清除洞内杂物及淤泥→测量放线及填充方量确认
→钻φ30cm灌注砼孔（先地下管线物探）→壁与岩石间空隙注浆填充→沙 袋 封 堵（先孔内泥浆清理）
→灌注自密实砼→钻φ7.5cm注浆孔（先地下管线物探）→高压注浆（含二次注浆）。
2、施工准备
2.1通道开口
该人防通道需处理的部分约720m，开工前上下洞口只有两个，港通路处入口位于原港务局门卫房处，为旋转踏步入口，港青路处入口位于港务局办公大楼内，此洞口不具备作为施工用洞口的条件，因此必须设置施工洞口用于人员及设备进出。为保证施工期间道路的正常通行及作业安全，确定港通路段人防从原有的旋转楼梯上下，港青路段人防我单位利用原有人防竖井，加工制作了组合式箱型爬梯以作为人员及垃圾、材料等上下通道。
由于人防通道较长，港青路段需增加施工上下通道，该通道用冲击钻施工设置成竖孔，成孔后采用安装1cm厚Q235钢护筒护壁，用20cm工字钢及16 cm角铁制成钢柱式爬梯，爬梯与钢护筒之间加16cm角铁支撑焊接加固。
2.2通道内排水
根据从港青路及港通路两处入口进入人防通道实际现场勘查情况，人防通道位于地下水位以下，人防通道内部渗水积水严重，必须先进行有效降水，为施工人员下一步进行洞内清淤及开展其他施工提供工作面。
港通路段人防通道从通道壁痕迹和现场勘查可以看出，其水位线常年保持在距离通道底2m-3m的位置，并且钻孔后原来富含在沙层内的地下水不断流到通道内，大大增加了排水量和排水难度，我项目部在港通路及港青路段各设5台12kw抽水设备不间断抽水。
2.3施工用电、用水及通风
为保证洞内施工用电，在洞外设置一台专用500KV变压器用于本工程。设置三级配电，洞内每5m设置照明。由于洞内潮湿，从人防通道拱及侧壁渗水、滴水严重，为保证作业人员安全，洞内照明采用行灯变压器将高压变为36V安全电压。
施工用水（清理完淤泥及通道内垃圾后，洞内用清水冲刷）采用橡胶水管从工地给水处接至现场。
在通道内设置大功率正压送风机配合φ500通风管对人防通道进行送风，以保证作业人员在施工时空气流通，有足量的氧气进入，保证洞内人员安全作业。通风采用风机结合通风管的方式进行，敷设方向从洞口开始，并随着浇筑进度进行拆除。
2.4清除通道内淤泥、建筑垃圾等
通道内淤泥较厚，较厚处达80cm多。待通道内积水用水泵抽完，通道地面无明显积水后先通风再派人员进入防空洞内清理垃圾、杂物、淤泥等。此外，钻孔产生的泥浆等垃圾在成孔时落入通道内，增加了工作量，对于落入通道内的泥浆，也用人工清淤的方式清除。根据现场入口情况，此项工作无法采用机械作业，全部采用人工清孔。较稠的垃圾由人工装袋后运出人防洞外，较稀的垃圾可先采用污水泵抽出洞外沉淀过滤，水直接排入城市排污系统。人工将洞内搬运出来袋装的垃圾、杂物、淤泥等装袋运至洞外指定位置堆放，并及时覆盖。最后再请有资质的单位将淤泥垃圾等外运。
2.5通道测量
为确保灌注的密实度，钻孔位置最好处于通道拱顶位置，因此在正式钻孔前先根据图纸坐标先钻三个竖孔，通过此三个竖孔测量人员从地面把坐标及高程引入地下防空洞，并建立地下人防通道洞内坐标系和高程系，与地勘单位、设计单位、建设单位和监理单位共同对每次混凝土回填范围及工程数量进行确定。
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3、施工过程
3.1钻机成孔
钻孔前请有资质的勘探公司对地下管线等进行勘探，防止钻机钻进过程中对地下管线等造成破坏。在需处理的通道正上方间隔4米用钻机钻取直径30cm的孔，在孔中插入直径30cm的PVC管，以防灌注砼的过程中出现塌方现象。PVC管管底应穿过人防通道顶部砼。本工程约720米，直径30cm的孔约180个，考虑到后面钻取直径7.5cm的孔180个，暂按每机每两天钻一个孔，考虑到本工程及新疆路桥梁工期需要至少需安排10台岩芯钻机进行钻孔施工。将成孔时灌入通道内的泥浆人工清理至通道口。
3.2通道壁与岩石之间的空隙注浆填充
人防通道砼壁与岩石之间存在空隙，此空隙在通道内砼填充前采用壁后高压注浆法先行填实，以确保人防通道砼壁与岩石之间密实无空隙。需注浆的体积以实际发生量为准。
3.2.1端部封堵
根据图纸设计需对地下人防通道进行分段填筑施工，在人工把钻孔产生的泥浆清理干净后，通过测量定位确定每段的封堵端头，为防止通道壁与岩石间的注浆料流入非封堵区域，需要拆除每个浇筑段封堵端头范围50cm范围的防空洞混凝土，然后用混凝土将断面进行封堵。使通道壁与岩石间的空隙也与非封堵区进行隔离。为减少每次压浆的工作量，壁后注浆分段进行，每次端部封堵的位置根据后面通道内砼填充分段确定。
3.2.2施工方法
a.首先用水钻沿防空洞断面钻取直径48mm的注浆孔3个，左壁和右壁离地1.0-1.2m各一个，拱顶中心范围钻一个。整个需灌注范围沿轴线每隔4m布置一排注浆孔。
b. 采用42.5水泥浆，水泥浆根据配比在现场制作。
c．注浆①注浆前对通道衬砌部位进行全面的检查，对可能漏浆的部位进行处理。②注浆方法：按先下后上的注浆顺序从一端向另一端依次注浆。采用孔口阻塞纯压式注浆法施工，分两次注浆，第一次为普通注浆，第二次为高压注浆。
③注浆压力：采用压力值为0.3~0.5Mpa。
④ 特殊情况处理：回填注浆因故中断时，及早恢复注浆，中断时间大于30min，则清洗至原孔深后恢复注浆，此时若注浆孔仍不吸浆，则重新就近钻孔进行注浆。⑤注浆结束标准：在规定压力下（0.3~0.5Mpa），注浆孔停止吸浆，并继续灌注5min即可结束注浆。注浆结束后，先关闭孔口闸阀，再停泵，待孔内浆液初凝后才拆除孔口闸阀。d. 壁后注浆密实度检查：注浆结束后在承台或扩大基础范围内或附近的两个注浆断面的注浆孔中间用水钻取芯以验证注浆的密实效果，若注浆密实则继续进行下段注浆工作，若仍有空隙则在原来注浆孔中间加注浆孔重新进行壁后注浆。
e. 封孔：所有的注浆孔和检查孔在注浆作业结束后，清除孔内污物，采用浓浆或砂浆将全孔封堵密实和抹平，露出衬砌混凝土表面的预埋管割除。
3.3沙袋封堵
需填充的每段通道在填充完通道壁与岩石之间的空隙后用沙袋分别封堵两头。分段的原则每段砼的灌注量控制在600m3左右。在通道封堵端部部位利用钻取的直径30cm的孔向下倒入细沙，细沙灌注到一定方量后，人工从人防通道入口进入，根据分段施工的先后顺序用沙袋将通道封堵，形成沙袋墙。要求沙袋墙底宽4米，顶宽1米，跺实。此部分通道即形成密封状态。并在正式灌注砼前与设计单位、建设单位和监理单位共同对本次混凝土回填范围及工程数量进行确定。
3.4通道内灌注混凝土
壁后注浆结束后，进行通道内灌注砼。本工程自密实混凝土采用商砼，通过混凝土搅拌车运至施工现场，自密实混凝土通过灌砼槽向下灌入灌注通道，每段通道内灌砼都依次用同标号自密实混凝土把30cm的灌注孔填实至地面，以便靠灌注孔内砼的自重使通道砼填筑进一步密实。
为了保证通道内封堵密实，应采用流动性较大、和易性较好的高性能混凝土，根据设计要求本工程采用自密实混凝土，自密实混凝土的配比如下：
水泥：砂：石子：粉煤灰：矿粉：水：泵送剂=252：816：884：42：126：197：9.2=0.6：1.94：2.1：0.1：0.3：0.47：0.022
性能参数有：水胶比为0.47，扩展度550 mm，砂率48%，标养条件下7d强度21.2 MPa，28d强度31.7MPa。
3.5通道内高压注浆
灌注自密实混凝土两个相邻灌砼孔之间必然形成一段真空带，因此，在自密实混凝土凝固后还需在两根灌砼孔之间钻取7.5cm的钻孔（注浆孔间距也是4m），孔中插入无缝钢管，采用高压注浆的方法使真空带灌满密实，由于无缝钢管较细，用混凝土注浆易堵管不能保证真空带的密实度，故采用二次高压注浆注入42.5水泥浆，以确保填筑的密实性，为方便注浆操作，无缝钢管均高出地面50cm。
3.6灌注顺序
灌注自两个区域同时进行，各区段内按顺序由内向外施工，完成一个区段后方可进行下一个区段的施工。所有需填充的人防通道填充混凝土及高压注浆完毕后把通道口按设计要求填充密实。
四、主要材料及设备
1、岩芯钻机10台，用于钻φ30cm、φ7.5cm灌料孔；2、污水泵10台，用于洞内抽水；3、FQC4型轴流通风机1台，额定功率7.5KW，生产能力240m3∕h，用于洞内抽风；4、215KW变压器1台，用于洞内施工照明用电；5、挖掘机（0.5 m3）2台，用于淤泥装车；6、起重机（8T）1台，用于钻机就位；7、SYB50∕50液压注浆机5台，生产能力20~50L∕min；8、200L灰浆搅拌机2台。
五、结束语
如此条件并大范围进行地下人防填充密实在市政工程施工中并不多见，人防工程的填充质量也会直接影响到其附近桥梁的整体质量。目前该人防填充已顺利结束，通过钻芯检测填充密实度满足设计要求，取得了一定的经济效益和社会效益，并为以后类似工程施工积累了宝贵的施工经验。实践证明，该施工工艺总体施工效果良好，既保证了施工安全和工程质量，又节约了成本，可以在今后的类似施工中进一步优化和推广使用。
参考文献
[1]中华人民共和国交通运输部 JTG/T F50—2011《公路桥梁施工技术规范》
[2]中华人民共和国交通部JTJ042—94《公路隧道施工技术规范》
[3]山西科学技术出版社《铁路工程试验与检测》主编：安文汉
论文作者:姜佩弦,金楠,李玥,郝琪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/10
标签：通道论文; 人防论文; 注浆论文; 密实论文; 洞内论文; 作业论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;