大型构造物侵入暗挖结构施工技术.docx

大型构造物侵入暗挖结构施工技术 【摘 要】本文通过介绍某市过街通道在暗挖施工时破除侵入结构的暗渠基础的施工技术措施，为大型构造物侵入通道开挖面的开挖支护工作提供成功的技术措施作为借鉴。 【关键词】暗渠；破除；开挖 Invasive igging technique structure construction for large structure Jia Shun-li (China Railway tunnel group No.2 limited company Sanhe Hebei 065201) 【Abstract】Originally the text pass to introduce some city over the street passage at dark dig construction remove invasive culvert foundation of structure measure of construction technique, invade passage to dig opening of surface to protect work to provide successful technique measure as to draw lessons from for the large structure thing. 【Key words】 Culvert; Remove; Dig 1. 前言 随着城市的发展，地下空间的利用率不断提高，在主要地段需要同时修建地下过街通道及地铁工程，这样处于上层的过街通道必然处于地铁及各种地下管线之间有限的空间内，就不可避免的出现地下构造物侵入开挖支护内的现象。本文通过介绍某市地下过街通道成功破除暗渠扩大基础的成功事例，为类似工程提供借鉴。 2. 工程概况 某市人防地下过街通道工程位于城市重要交通干道交叉路口处，车流量大。毗邻市政府，周围高档写字楼及商场林立，处于繁华的商业中心；同时该路段管线众多且分布密集，部分管线埋深较深，紧贴通道开挖面。本工程属于平战结合五级人防地道式工程式工程总建筑面积2973m2。沿地面走向设有3个直通地面出入口。 3. 暗渠简介 通过查询暗渠产权单位以及实地挖探井调查，综合分析确认主通道与暗渠斜向相交，具体见图1： 旧暗渠主体结构位于通道开挖断面以上，而新暗渠为扩大基础，侵入通道开挖净空达1.33m，断面图如图2： 暗渠结构为8#水泥砂浆毛石砌筑，结构形成时间很长，年久失修，存在多处裂缝，结构渗漏水现象严重（参见图3暗渠内墙面照片），暗渠周围土体长期受雨、污水浸泡，承载力及自稳性差。 4. 情况分析 依据暗渠的相关资料分析，主要存在以下不安全因素： 4.1 暗渠侧墙和底板基础是8#水泥砂浆毛石砌筑（外侧为乱毛石浆砌，内侧为正毛石浆砌），结构受拉能力非常差，同时毛石之间砂浆填充不充分，存在大量缝隙。因此正洞开挖支护施工破坏暗渠基础时，可能会导致暗渠毛石塌落，造成路面塌陷。 4.2 新修暗渠结构侵入通道开挖净空1.33m，由于暗渠结构抗拉性能差，如不能对暗渠进行超前支护，则随着初期支护结构的沉降，必然会对暗渠结构造成不同程度的破坏，造成路面塌陷。 4.3 暗渠结构存在多处裂缝，结构出现渗漏水，造成暗渠周围土体含水量极其丰富，在开挖暗渠基础段时大量水会涌入通道。同时长期受雨、污水浸泡，暗渠周围土体承载力、自稳性差。在暗渠底部存在饱和富水层，基础软弱，且暗渠底部基础受到破坏性扰动后，必然造成洞内不同程度的大、小塌方。暗渠结构周围土体一旦流失，一方面暗渠结构安全受到威胁，另一方面造成路面塌陷，影响香港中路正常交通。 5. 技术措施 根据以上分析，为了安全稳妥的通过暗渠，采取如下技术措施： 5.1 暗渠截流、通风、清淤：首先截流，切断暗渠周围地下水补给，防止开挖过程中产生流沙；然后对暗渠进行通风并清淤，为进行下步施工做好准备。 5.2 暗渠加固：暗渠内底板和侧墙打孔注浆（浆液为1：1水泥浆、注浆压力1MPa，至侧墙缝隙渗出浆液为止），以水泥浆填充毛石之间缝隙，使结构成为一个整体。示意图如图4：注浆加固完成以后，直接施做C30 P8抗渗钢筋砼内衬，示意图如图5： 5.3 通道开挖：在通道开挖破除暗渠基础过程中，暗渠结构两侧边墙受到震动后会出现不同程度的裂缝，同时暗渠基础拆除时，有可能会出现暗渠结构的毛石连续掉落现象，周围土体为饱和淤泥回填土，自稳性差。暗渠基础受到钻孔震动、基础拆除震动和路面动荷载冲击，上层基础和结构边墙可能会出现不同程度的裂纹，通道正洞开挖易出现塌方，开挖前必须对周边土体加固。根据以上分析，为了保证开挖的安全，防止坍塌，暗渠段施工方法分为如下两种： 5.3.1 暗渠两侧各5m范围正洞施工：在临近暗渠5m范围内，暗渠两侧为饱和细砂或回填土层，采用密排小导管高压劈裂注浆的超前支护措施。 开挖前先打设超前小导管，超前导管采用423.5花排管，设置于通道顶板及侧墙上部，长度5.11.0m，环向间距20cm，外插角控制在510每榀布设。超前小导管采用风镐人工打入。具体见后：暗渠段开挖超前导管施做示意图。注浆设计参数： （1）注浆管：42焊接钢管L=5.11.0m，前端成尖锥状，开6mm的花孔，梅花型布设，间距为20mm。注浆管开挖轮廓线处外插角510度。 （2）注浆封闭层：网喷C20混凝土10cm厚。 （3）注浆压力：采用高压劈裂注浆，压力为12MPa。 （4）注浆扩散半径0.50.8m。 （5）双液浆比例：水灰比1:1，水玻璃浓度为35Be，双液浆体积比：1:11:1.6。 （6）凝胶时间；12分钟。 （7）注浆循环：每循环打超前注浆管。 超前小导管的施工工艺流程图见图6。 5.3.2 暗渠段施工：为了尽量减少在开挖过程中对暗渠的扰动影响，上半断面分六部（正常段为三部）开挖并将钢架间距缩小，以缩短暗渠基础暴露时间，及早封闭掌子面。具体做法如下： （1）开挖时，为了保证核心土的稳定，对上半断面进行断面注浆，稳固暗渠下饱和粉细砂及回填土层。注浆小导管采用423.5钢管，长度2.5m，沿通道开挖掌子面上半断面全断面布设，见图7： 间距0.5m，梅花型布置，注入水泥浆+5%XPM型。注浆压力为0.6MPa1MPa。每开挖2.0m循环注浆一次，注浆参数同前。每次注浆前挂网喷射C20厚10cm砼封闭掌子面。 （2）为不扰动暗渠基础下土体，喷射10cm厚混凝土封闭掌子面土层，再进行基础拆除工作，待该榀基础拆除完成后，先用坦萨土工格栅锚喷封闭掌子面，再架立安装格栅钢架，风钻钻孔施做超前注浆导管，导管采用42x3.5钢管，单根长1.5m，间距0.2m，然后喷混封闭掌子面，进行超前注浆，每榀施做。见图8： （3）为了减少沉降，每施做完成2.0m，即刻封闭掌子面，进行背后回填注浆。 5.3.3 勤量细测：暗渠基础承载着地面的所有荷载，而且暗渠基础围岩条件差，上部为香港中路行车道，车流量大，如果沉降量较大，将导致暗渠产生较大裂缝，会给施工造成严重的后果。为了保证结构安全与暗渠稳定，必须在暗渠段施工的全过程进行更全面、系统的监测工作。主要监测对象为：地表沉降、地下管线沉降和位移、拱顶沉降以及净空收敛。监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。 6. 结束语 通过以上技术措施的严格实施，主通道施工安全穿过暗渠，并且未出现塌方，地面及拱顶沉降均符合规范及设计要求。因此，不论侵入开挖净空的构造物如何，都要实现做好充分的调查研究，完全掌握该构造物的位置、结构形式等资料，然后认真分析，根据实际情况制定科学合理的施工方案；并在施工过程中，规范科学的管理，严格实施、稳扎稳打，切忌盲目施工，才能保证施工的安全。