浅谈地下通道工程的施工难点及应对

浅谈地下通道工程的施工难点及应对【摘要】本文以地下过街通道建设项目为研究对象，基于对该建设项目实际案例中基本情况的分析，重点研究了在复杂环境下地下通道工程应关注的重点、难点及应对分析，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。【关键词】地下过街通道 施工难点 防水 事故防范 应对地下过街通道一般服务于商业地块的客流沟通，满足行人的过街需求，是商业中心步行系统的组成部分，是提升地区规划建设品质的重要公共基础设施。以笔者参建的南京洪武路过街通道为例-洪武路地下过街通道工程地处南京市中山东路洪武路交叉口位于南京最繁华的新街口商业街区，人车流量大。为缓解该路口交通压力，形成人车分流，建设地下人行过街通道。该通道采用“工”字型布置，由1条南北向主通道、2条东西向主通道及8条副通道组成，南北向主通道长45m，结构宽5m，东西向主通道长度分别为29m、32m，结构宽4m，在东南、西南、西北、东北4个象限各布设2个副通道宽度均为3m，根据通道建设条件及工期要求，经过研讨及专家论证，决定南北向洪武路段主通道采用盾构+顶管、其余段明挖法施工的施工方案。地下过街通道矩型顶管施工平面布置示意图针对本工程施工过程中的重点、技术方案、关键技术、施工难点、质量控制标准、及新技术、新工艺、新材料运用，现场进行了方案论证和咨询，结合当时的工程实践，对于重点、难点及应对措施逐一分析如下：一、工程难点及重点分析1、洪武路地下过街通道建设工程地处市区中山东路及洪武路繁华地段，两个工作井占用洪武路快车道，4个象限八个出入口占用非机动车道和人行道。现有道路交通机动车辆、非机动车辆、行人流量非常大、周边临近商业商务建筑物，各种地下管线繁多，且还有人行天桥需拆除。2、施工场地狭小，基坑围护及主通道顶进施工时现场大型机械设备多，施工布置困难。围护桩基施工时有三轴深搅机、履带吊、挖机、拌浆系统及操作室、水泥罐、泥浆箱、H型钢加工场地；主通道顶进时有盾构机及其专业配套设备、150T履带吊、管节堆放、拌浆系统及操作室泥浆箱等。因此场地相当狭小，需将施工区域的围挡沿洪武路方向纵向加长，将会对洪武路的交通造成很大影响。3、由于受现场条件约束，施工围挡搭设场地面积小，地下管线密集，三轴深搅机施工十分困难。造成间断施工围护桩基，产生的冷缝多，处理的时间较长，极易造成基坑渗、漏水现象发生。SMW工法基坑围护桩施工周期长且工艺较为复杂，是制约本工程施工总工期的关键节点。4、本工程由于距已完工的地铁2号北行线水平距离与本次始发工作井最近距离为12.5m，南行线水平距离与本次接收工作井最近距离为11.1m，顶进管节与地铁2号线隧道垂直距离为3.1m，以及周边临近高层建筑影响。在工作井和通道基坑挖弃过程中，不能按常规施工要求对基坑范围内采取大范围的深井降水。按设计要求，需对基坑拐角、基底土体、矩形顶管的出洞区域和进洞区域的土体进行加固处理。基底加固施工方法和施工工艺能否达到设计要求，是关系到工作井和通道基坑能否正常封底和底板结构的砼浇筑，以及矩形顶管出洞和进洞能否按计划实施，如何控制地下水位是本工程重点。5、本工程为地下行人通道，防水是地下工程永恒的主题，如何做好不同类型的结构防水，确保不渗不漏、经久耐用，是本工程的重点。6、上述地上、地下环境复杂，对于各种不安全因素及可能发生的不安全状况如何有效得进行控制，需要进行哪些安全防备工作，是本工程的重中之重。二、应对措施1、主动与交管部门取得联系，根据中山东路、洪武路交通情况与工程施工实际情况进行认真分析比对，拿出确实可行的交通疏导方案，确保工程施工期间道路交通正常秩序。针对施工范围内的地下管线。根据设计图中坐标与测绘院提供的导线点和交桩记录进行现场实地放样，将桩基施工区域在现场进行标示。对照地下管线综合图，将接收井周边的地面杆线、地下管线，进行人工挖探槽，使所有地下电力管线和自来水管线暴露，再对可以架空、挪移保护的管线施工时尽量就地保护，不能就地保护的管线，提请产权单位及时迁移，以便现场施工，确保地下管线的的正常运营。2、由于受施工场地狭小，大型机械设备多，施工围挡搭设场地面积小，是制约本次工程各节点施工工期的关键环节。现场除了合理布置场地外重点加强了工序的同时作业、交叉作业等抢工措施以弥补整理场地的时间损失： (1)根据SMW工法基坑围护桩施工周期长且工艺较为复杂的特点，组织集中两台 850三轴深搅钻机等相应机械设备和材料及施工作业人员，进行南北两侧工作井24h同时连续施工作业，为地下顶管施工和辅道的主体结构施工创造极为有利条件。(2)工作井和接收井的基坑围护采用两台套 850三轴深搅施工同时，在工作井和管节顶进施工同时，将东侧副通道架设临时钢便桥，进行基坑围护、土方开挖及主体结构交叉施工，充分利用时空效应，错时错位抢工措施，确保总工期的突破性的提前。3、在基坑围护三轴深搅钻机施工前，根据现场实际情况，编制确实可行的专项施工方案。充分了解并查勘桩基施工机械与施工围挡的平面关系，桩基与地下管线的平面关系，详细制定每幅桩基施工顺序。在可能出现的停机冷缝接头的地方，提前拿出解决方法。尽一切可能的减少围护桩基冷缝，为基坑挖弃、管节顶进、主体结构施工创造有利条件。4、根据类似工程施工经验，采用深搅土体加固不能与围护结构完全有效的结合，尤其是本次基坑降水将受已经完工的地铁2号线的制约不能长时间的大范围降水，拟采用旋喷形式进行辅以出洞、进洞区土体加固和基坑基底土体加固，有效的发挥止水和闭水作用。为防止管节出洞、进洞可能出现涌水、涌砂的意外现象发生，当时也广泛征询地铁公司及相关部门对地铁2号线的保护意见和建议，在征得同意后，采取地下主通道管节顶进前，在出洞、进洞各增设2口DN325钢管深井，在意外险情发生时，起动降水深井，并将水位按管节底部以下0.5m进行严格控制。待险情排除及管节顺利出洞和进洞后，即停止深井降水，充分掌握好抽水起动和关闭时间，确保主通道管节顶进的顺利施工，以及地铁2号线隧道的安全，满足施工工期的总体计划得以实现。防水是地下工程永恒的主题，结合工作实践应注意以下几点：(1)止水帷幕、洞口及坑底土体加固的质量控制非常关键，直接影响了后期的主体作业，且后期的处理成本高、难度大，宜造成涌水、涌砂、基坑坍塌等意外情况的发生，所以从材料到施工都必须严格控制。(2)严格按设计要求进行结构防水施工，在砼自防水施工、施工缝、变形缝等部位防水防水处理等工序施作前均编制详细的作业指导书并对操作人员进行技术交底与岗前培训，加强过程控制。例如浇筑混凝土前施工缝位置钢板止水带的焊接、橡胶止水带的设置位置及角度、膨胀止水胶施打的饱满和贯通都必须严格控制。6、工程事故防范措施：(1)在土体开挖阶段备有堵漏设备，基坑开挖后如发现基坑内有渗漏水，应及时注浆堵漏。(2)准备好609钢管支撑，如墙体变位达到监控值，可随时增加钢支撑。(3)严格控制基坑周边的超载，在载重车辆频繁通过的地段，应铺设路基箱。(4)雨天施工时应保持坑内土层的干燥，备好抽水设备，并做好坡面和坡脚的保护措施以防滑坡等。结束语在城市化建设进程持续发展的背景作用之下，出于人车分流、缓解