摘要:随着施工技术的不断进步,工程界的创新,提出了大量的开挖施工方法,其中“化整为零”的CRD施工方法是非常具有代表性的,也称为“交叉中隔壁工法”。与明挖法和盖筑法相比,CRD法最大的优点是避免了大量的拆除改造工作,减少了粉尘污染和噪声对周围环境的影响。在城市中心区域地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布,不易改移,因此在地质条件允许情况下,将优先考虑采用浅埋暗挖法施工。主要以地层预加固为前提,以网喷支护为基础,充分发挥加固后的地层与初期支护体系共同受力,以监控量测手段指导施工,控制初期支护结构的拱顶沉降和收敛,确保开挖洞内、地下管线、建筑物和既有线的安全。在我国城市管道建设的发展中,新旧线路的交叉将成为城市地下管线和轻轨运输建设的又一难题。该方法基于锚杆和网状喷射支护,充分发挥加固地层和初始支护系统的共同作用力,承受外部荷载,通过监测测量手段引导施工,控制拱顶的沉降和收敛,最初的支撑结构,确保挖掘室和地面建筑物的安全。
关键词:CRD法暗挖;工程概况;重点及难点;施工方法
1 工程概况
本方案为某附属结构A、D出入口暗挖通道安全专项施工方案。位于西大望路与松榆北路交叉口南侧,沿西大望路路侧南北向布置。其中A、D出入口位于车站的西侧地块内。D出入口南侧有12层住宅楼,A、D出入口西侧为规划工人俱乐部用地,出入口通道上方目前有?1100mm雨水管、?1350mm污水管、通讯电缆、在建6.3x4.4m(初支尺寸,位于通道下方)热力管沟、?100mm中压煤气管、?400mm上水管、110kV电力管、架空电力及通讯线等。
2 CRD法工程重点及难点
2.1 马头门破除
CRD法暗挖施工工序比较复杂,A、D出入口暗挖段进洞处涉及到破马头门,马头门位置是暗挖结构受力复杂部位,需采取特殊加强措施。为保证马头门开口安全,须采取必要加固措施。
2.2 下穿管线保护
与A、D出入口暗挖段正交的管线主要有?400上水管、?1100雨水管、?1350mm污水管、通讯电缆、热力管沟、?100mm煤气管、电力管。其中暗挖洞顶距带水管线最小距离仅为1.0m,上跨热力管线结构净距仅0.74m,施工中须严格遵守浅埋暗挖法18字施工方针,并配合全断面预注浆辅助措施,根据监控量测数据动态指导施工。
3 CRD法暗挖施工方法和工艺
3.1 超前地质探测
施工地质复杂,为保证施工安全,在开挖前进行地质超前探测,采用地面探测和洞内探测相结合的方式。地面由委托单位进行地质雷达对前方地质及管线情况进行超前探测。洞内在掌子面开挖前打超前探管,探测前方土体密实度和含水情况等,探孔深5m,向前有10~15°外倾角,采用插管或洛阳铲掏孔。在上台阶呈品字形布置,每3m打设一次。探测结果和地质雷达探测结果比较,确定无异常方可继续开挖,确保万无一失。
3.2 超前小导管支护
出入口暗挖初期支护拱部采用?42×3.25mm,L=2.0m超前注浆小导管加固地层,每榀打设一环10°~15°小导管,环向间距0.3m。
(1)施工流程。
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(2)小导管制安。①小导管制作,小导管采用?42×3.25钢管加工,前端做成锥形,中间部位钻?6~?8mm溢浆孔,呈梅花形布置,间距150mm,尾部0.5m范围内不钻孔防止漏浆。②小导管安装,采用吹孔塞入法,步骤为:①按照设计要求的位置及间距布孔,并用红油漆进行标记。②采用高压风枪吹孔,直接塞入,禁用风镐或大锤顶入,以防扰动前方和上方砂层导致塌方。③导管周围缝隙及孔口用棉纱封堵。
3.3 注浆
3.3.1 浆液选择
出入口暗挖段初期支护拱部注浆材料采用1:1水泥浆,如遇特殊含水地层,可考虑选择1:1的水泥-水玻璃双液浆进行加固。
3.3.2 注浆工艺及设备
注浆管联接好后,注浆前先压水试验管路是否畅通,然后开动注浆泵,通过小导管压入地层。注浆的次序由两侧对称向中间进行,自下而上逐孔注浆。注浆过程中随时观察注浆压力及排浆量情况的变化,分析注浆情况。发生串孔跑浆时应先将跑浆孔堵塞,等轮到该孔注浆时拔出堵塞物,将孔内清洗干净后再重新注浆,发生漏浆时应将漏浆部位的裂缝封堵,再喷射混凝土封堵牢固后再继续注浆。主要设备有:注浆泵、混合器、水箱、储浆桶、秒表、波美计、PH计、试纸等。
3.3.3 注浆关键技术措施
①小导管外漏长度约20cm,塞好棉纱,防止被喷射混凝土堵住。
②小导管打设完成后用风管将管内的砂子吹干净,保证注浆效果。③小导管和格栅要焊接牢固。④严格控制配合比与凝胶时间,用凝胶时间控制调节配合比。⑤注双液浆过程中,为保证注浆渗透范围,形成有效的加固圈,注浆量达到技术交底的要求。⑥为防止孔口漏浆,在花管尾端用麻绳及胶泥(水泥+水玻璃)封堵钻孔与花管的空隙。⑦注浆枪杆上有止浆棉纱,保证注浆时不漏浆。⑧拔出注浆枪杆,及时用棉纱将孔口封闭,防止未凝的浆液外流。⑨单孔注浆完成后及时洗孔,保证管路畅通,能进行二次补注。
3.4 管线保护措施
3.4.1 暗挖上方管线的保护措施
与A、D暗挖段正交的管线主要有?400上水管、?1100雨水管、?1350mm污水管、通讯电缆、热力管沟、?100mm煤气管、电力管。
(1)加强超前支护和初支背后注浆。在过雨污水管段加强超前支护,每榀设置小导管,严格控制注浆质量,及时跟进初支背后注浆,减少管线和地表下沉。架设格栅时预埋?42×3.25mm注浆管,环向间距:拱部均布3根,边墙2根。回填注浆滞后掌子面3~5m,采用水泥砂浆。水灰比=1:1,灰砂比=1:2。
(2)在隧道施工前进行超前雷达探测。
(3)严格遵循暗挖施工的十八字方针,快速通过,在施工过程中避免出现工序衔接不紧凑的情况,尤其不得出现掌子面暴露时间过长的情况。
(4)施工前对管线的渗漏情况进行详细调查,发现渗漏点提前处理;施工中加强监控量测,及时反馈施工,实现信息化施工。施工后对周边管线和地层进行一次普查,及时填补地层空洞。
(5)针对穿越风险较大或重要的管线区段,对隧道开挖面采用袖阀管后退式注浆工艺进行加固,钻孔工艺采用套管跟进成孔,注浆管采用?48x5的钢性袖阀管。注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆(体积比1:1),注浆压力控制在0.3~0.5MPa,根据现场试验情况进行调整,以免压力过大把管线及地面顶起。注浆效果要求注浆保护圈的岩体渗透系数降至0.001m/d数量级,浆土结实体粘结力不小于80kPa。
(6)隧道下穿道路段地表覆盖2cm厚钢板,覆盖范围为隧道中线于路面投影线外侧各10m范围内。
4 结语
采用CRD法对隧道拱顶沉降和地面沉降进行了最大程度的控制。在施工过程中,隧道周围的位移相对较小。施工中加强预支护措施,确保施工和现有地下管线的安全。施工中严格控制圆形进尺,避免对地层的过度扰动,影响施工安全效果,同时在施工中加强对关键部位的观察和保护。
参考文献
[1]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥:安徽教育出版社,2005.
[2]张鹏,谭忠盛. 浅埋隧道下穿公路引起的路面沉降控制基准[J].北京交通大学学报,2016,(4):140-143.
[3]骆建军,王梦恕,张顶立,等.浅埋地铁施工地表沉降监测分析[J].地下工程与隧道,2015,(1):27-30,38.
论文作者:刘忠海
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/8
标签:注浆论文; 导管论文; 管线论文; 地层论文; 出入口论文; 超前论文; 隧道论文; 《防护工程》2019年9期论文;