某隧道断层破碎带施工技术正式版

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某隧道是朔黄铁路线上第四长大隧道，系双线隧道，全长3290m，我单位施工出口端DIK47+610-DIK48+974段，长1364m.其中DIK47+880-Dm48+040段通过Ⅱ类围岩断层破碎带，岩性主要为片岩、页岩、砂岩且夹薄层泥灰岩，节理、层理及裂隙发育，层面交错，风化极为严重，呈压碎状态，致使围岩自稳能力极差，成型困难。针对上述情况，结合施工生产要素及施工生产能力，按照“管超前、严注浆、短开挖、不（弱）爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则，在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的保护下，采用三部台阶法进行施工。拱部预留核心土，周边采用风镐开挖，核心土及中槽运用PC200挖掘机开挖。一、超前小管棚施工1.1工艺原理在破碎松散岩体中超前钻孔，打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中，并将其中的空气、水分排出，使松散破碎体胶结、胶化，形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性；使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体，在壳体的保护下进行开挖支护施工。1.2小管棚及注浆设计采用4m/根的∮42mm小导管布设在拱部，外插角5°～7°，环向间距33cm，纵向环距2.5m，即每施作一排小导管，开挖支护2.5m；压注1：1水泥浆液，采用525#普通硅酸盐水泥，浆液中掺水泥用量3～5％的40Be‘水玻璃，以缩短浆液的胶化固结时间，控制浆液的扩散范围。1.3施工要点1.3.1小导管加工4m／根的∮42mm小钢管一端加工成尖锥形，距另一端100cm的位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为20cm布设∮6mm的孔眼4排，以利于小导管推进和浆液渗入破碎岩体。1.3.2小导管安设如岩体松软，采用YT-28型风动凿岩机直接推送，如遇夹有坚硬岩石处，先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。在施作小导管前应注意：第一，喷3～5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好准备工作；第二，准确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差±15mm；第三，用线绳定出隧道中心面，随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向，以控制外插角达到设计的标准；第四，施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行，为提前注浆留好作业空间。1.3.3注浆选用UB6型注浆泵注浆，采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀，考虑风镐环形开挖的方便，同时要达到固结破碎松散岩体的目的，保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定，形成有一定强度及密实度的壳体，特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力，采取注浆终压（0.8～1.2MPa）和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa，拱腰范围为1.0MPa，拱顶为0.8MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开，不能连续注浆，以确保固结效果，又达到控制注浆量的目的。二、开挖为控制超欠挖及减少对围岩的扰动，拱部弧形及边墙周边均采用风镐分台阶开挖，核心土及中槽均采用挖掘机开挖，开挖进尺根据围岩稳定性确定为l—2棍钢格栅的间距，即0.5～1.0m，边墙按钢格栅的两个单元分两个台阶施工，上下台阶相距2m，左右边墙错开2m.三、锚喷初期支护3.1初期支护参数系统锚杆采用3m／根的WTD25型中空注浆锚杆，纵向、环向间距均为100cm，梅花型布置；拱墙设钢格栅，间距50cm，钢格栅每侧拱脚设4m／根的WTD25中空注浆锁口锚杆，按梅花型布置在钢格栅的两侧，环向间距50cm；挂∮6双层钢筋网，网格尺寸为15cm×15cm，喷射混凝土厚25cm.3.2喷射混凝土材料及机具选定3.2.1机具喷混凝土采用Bz—5型混凝土喷射机，压力为0.2～0.4MPa.3.2.2水泥及细骨科采用425并普通硅酸盐水泥；细骨料选用山西原平市忻口砂，砂率控制在50％，含泥量≤3％。3.2.3粗骨科采用规格为7～15mm的碎石，经试验选用石灰岩生产的各项指标均达到设计要求的碎石。3.2.4粘稠剂选用STC型粘稠剂，经现场试验，最佳掺量为水泥用量的10％，3min初凝，6min终凝，而且可大量减少回弹量。[1]

3.2.5水灰比水灰比过大、过小都会使混凝土回弹量增加，浪费大量的材料；经现场多次试验确定，水灰比为o.47的混凝土喷射效果最佳。3.3喷射混凝土开挖后为缩短围岩的暴露时间，防止围岩进一步风化，必须先初喷混凝土3～5cm厚再封闭围岩；待钢格栅及钢筋网安设好后，再喷混凝土10～12cm°；最后在下一循环喷射混凝土时分两次喷射至设计厚度。（1）采用掺STC型粘稠剂半湿式喷射混凝土工艺，减小洞内粉尘污染及回弹量。（2）喷射前用高压风将岩壁面的粉尘和杂物吹干净，水泥、粗、细骨料加少量水，用搅拌机干拌，水量按水灰比配制混凝土应加入水总量的20％；拌好后将干料运至喷射作业点再进行人工拌和，并按水泥用量的10％掺入粘稠剂。（3）喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行，每段长度为3m.为加快混凝土强度的增长速度及提高混凝土的喷射效果，用多盏碘钨灯提高作业环境温度。（4）喷头喷射方向与岩面偏角小于10°，夹角为45°；喷头至受喷面距离在0.6～1.0m之间，喷头呈螺旋形均匀缓慢移动，一般绕圈直径在0.4m为宜。3.4注浆在初喷混凝土封闭围岩后按设计布设锚杆和注浆。锚杆孔位误差控制在《铁路隧道施工规范》规定的误差范围之内。3.4.1钻进用YT—28型手持式风动凿岩机凿孔并清孔，应沿径向进行钻孔，确保锚入稳定岩层的深度。3.4.2插入锚杆将安装好锚头的WTD25中空注浆锚杆插入锚孔，锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。3.4.3安装止浆塞、垫板、螺母在锚杆尾端安装止浆塞、垫板和螺母。3.4.4注浆通过快速注浆接头将锚杆尾端和UB6型注浆机连接。开动机器压注1：1水泥浆，掺水泥用量3％的40Be‘的水玻璃，为了保证锚固质量及改良围岩结构，注浆终压必须达到0.8MPa.3.5挂钢筋钢筋网片采用∮6圆钢，除锈处理后按设计加工成100cm×200cm的网片；挂设时网片必须随受喷面的起伏铺设，与受喷面间留3cm作为保护层，网片与系统锚杆焊接牢固，确保喷射混凝土时不移动。3.6安设钢格栅钢筋除锈后按设计要求分节加工成型，钢格栅分节间通过钢板用螺栓联接。（1）钢格栅严格按设计间距架立。（2）为充分发挥钢格栅的承载能力，首先要求钢格栅必须垂直且与线路方向垂直；其次，架立拱部钢格栅时，严格控制左、右拱脚标高，以防拱架偏斜，影响与边墙钢格栅架的圆顺连接或侵入衬砌厚度。（3）为方便拱部钢格栅与边墙钢格栅的连接，在拱脚连接处铺不小于20cm厚的粗砂或石屑。边墙钢格栅底部必须置于基岩上，以防下沉变形。四、监控量测初期支护完成后，在拱顶、拱脚及边墙的内轨顶面标高处埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测。测试元件用∮12圆钢加工而成，每根元件长25cm，锚入初期支护体20cm，外露5cm，以防震动影响量测结果。水平收敛量测采用铁科院武汉岩体力学研究所研制的收敛仪进行观测。量测频率开始6h观测1次，然后根据变形量的减小而减小量测频率，即12h、24h、48h、72h、168h，根据量测结果及时调整工序及预留变形量、开挖进尺等，便于指导施工，确保施工安全。量测点每隔5m布设1组。经量测，拱顶最大累计下沉量为11mm，水平最大累计收敛量为13mm.通过对断层破碎带采用超前小导管棚预支护、人工环形及周边开挖技术和锚喷初期支护措施，且通过现场监控量测得出以下结论：（1）周边人工开挖可减小对围岩的扰动，有效控制超欠挖。（2）超前小管棚注浆预支护，可以大量减少拱部围岩的掉块，保证了施工安全、质量和进度。（3）通过现场监控量测，将预留变形量由设计的10cm调至5cm.[2]江津(渝黔界)经习水至古蔺（黔川界）高速公路TJ-9分部泥垭隧道超前支护施工方案编制：复核：审核：四川公路桥梁建设集团有限公司江习古高速TJ-9分部2014年10月目录江津(渝黔界)经习水至古蔺（黔川界）..................................................................................................-1-一、工程概况............................................................................................................................................-1-二、编制依据..........................................................................................................................................-1-三、工艺流程及技术要求........................................................................................................................-2-1、超前小导管制作..........................................................................................................................-2-2、超前小导管施工..........................................................................................................................-3-四、劳力、机具设备的配置....................................................................................................................-4-五、工程工期保证措施............................................................................................................................-5-1、工期保证实施原则......................................................................................................................-5-2、工期保证实施措施......................................................................................................................-5-六、质量保证措施....................................................................................................................................-6-七、安全措施............................................................................................................................................-8-1、安全保证措施..............................................................................................................................-8-八、环保和职业健康保证措施................................................................................................................-9-一、工程概况泥垭隧道为中隧道，左线起止桩号为ZK70+950-ZK71+827，长877米；左隧道进口端设计高程1228.99m，出口端设计高程1227.08m，纵坡-0.5％；右线起止桩号为K70+952-K71+850，全长898米，右隧道进口端设计高程1229.13m，出口端设计高程1227.04m，纵坡-0.5％；温水端为进口，习水端为出口隧道洞口洞门形式为倒削竹切式洞门。设计围岩为Ⅴ级围岩，所有隧道均采用新奥法原理施工。二、编制依据1、江津（渝黔界）经习水至古蔺（黔川界）高速公路设计文件2、技术规范(1)《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；(2)《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）；(3)《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；(4)《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）(5)《公路隧道设计细则》（JTG/TD70-2010）-1-三、工艺流程及技术要求1、超前小导管制作超前小导管采用Φ42mm，壁厚3.5mm的无缝钢管。钢管前端呈尖锥状，尾部焊上φ6加劲箍，管壁四周钻φ6mm压浆孔，尾部留有0.5m不设压超前小导管配合型钢钢架使用，应用于隧道设计有超前小导管支护的部位，拱部超前注浆预支护，其纵向搭接长度不小于1m。超前小导管设计参数：1)前导管规格：φ42无缝冷轧钢管、壁厚3.5mm；符合设计要求；2)小导管长度:5m/每根，环向间距40cm；3)倾角：外插角10°～15°，可根据实际情况调整；4)注浆材料：M30水泥浆或水泥砂浆；5)设置范围：拱部120°范围。-2-2、超前小导管施工（1）注浆小导管施工工艺流程注浆小导管施工工艺流程图（2）小导管安装⑴测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。-3-⑵成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从钢架上部、中部打入，小导管宜从钢架腹部穿过，特殊情况下亦可以从钢架顶部或底部穿入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。（3）注浆在掌子面喷一层5cm厚砼，孔口处设止浆塞，采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先冲洗管内沉积物，在确认无塌孔和探头石时，方可安装注浆管。由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。注浆方式可根据地质条件，机械设备及注浆孔的深度选用前进式、后退式或全孔式。注浆顺序为：先注内圈孔、后注外圈孔；先注无水孔、后注有水孔，从拱顶顺序向下进行。浓度及初凝时间不得任意变更。注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆参数可参照以下数据进行选择：注浆压力：一般为0.5～1.0Mpa浆液初凝时间：1～2min，水泥：P.042.5水泥砂：中细砂（4）注浆异常现象处理⑴串浆时及时堵塞串浆孔，然后可间隔一孔或数孔灌注。⑵泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查。⑶进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间。四、劳力、机具设备的配置超前小导管每环设计数量S4a，S5b为31根，SJ4为40根，每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。结合本隧道隧道的特点，每工班施工机具配置如下：KBY-50/70注浆泵1台、风动凿岩机不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。-4-五、工程工期保证措施1、工期保证实施原则（1）坚持“优质、按期、安全、高效”的施工管理方针。（2）在管理工作上，做到领导班子到位，管理人员到位，管理制度到位，现场服务到位，奖惩措施到位。（3）在施工计划上，首先要确定项目总进度计划和分进度计划，即建立单位工程施工进度计划，并细化到分项工程施工作业计划，编制好科学合理的实施性施工组织设计，并在施工管理的全过程中严格遵照执行，抓好关键项目和关键工序，根据施工实际进展及时调整施工计划，确保各项工作始终控制在按计划，有秩序的科学轨道上。（4）在劳力安排上，选用本公司最精干的专业施工队伍进场，劳力配置充分合理，有节有度。（5）在机械使用上，投入本公司最精良的施工机械设备，并做到进场前全面保修，施工中及时保养，确保机械完好率和使用率，必要时加大投入。（6）采用有效措施确保农忙时节和国家法定节日施工正常进行。（7）工程用周转资金及时到位，有计划地使用，有计划地计量。（8）采用先进的施工方法和施工工艺，确保工程质量，加快施工进度。（9）遵循“紧前松后”计划原则，在确保工程质量的前提下，进度安排留余地。（10）地材采购在保证信用的原则下，做好多方面打算，扩大料源，保障供给。2、工期保证实施措施（1）确定进度协调工作制度，固定日召开工程例会，研究工程日进度完成情况及出现的新问题，及时反馈信息，实行动态管理；分析影响进度目标实现的干扰和风险因素，如拆迁影响、交通影响、雨季影响等；充分考虑设计变更因素，出现设计变更后，根据情况，及时对进度调整，总进度保持不变。（2）加大人力和设备投入，尽量采用平行作业施工方法，减少施工周期。在控制工程施工的同时抓好非控制工程的施工。（3）作好施工工序的转换和紧密衔接，避免施工中断。在本工序施工的同时，作-5-好下一工序施工的准备。（4）明确施工责任，做到施工秩序井然，控制工程采用三班制24小时作业。（5）充分利用有利季节进行施工生产，减少工程施工受雨季的影响。雨季施工做好雨棚等防雨设施，保持场内排水通畅，确保施工连续进行。（6）加强施工机具设备维护、维修，确保施工机具设备完好，减少施工影响。（7）做好后勤保障，严格上下班作息制度，确保职工以饱满的精神从事施工生产。（8）项目部采取措施确保材料资金，尽量提前备料，确保工程施工，并采取经济措施，工程款做到专款专用，决不挪用，并实行工程进度奖惩制度；采用简单、可行、加快或少拖进度的技术措施方案，不要片面追求利润，还要注意社会效益。六、质量保证措施1、建立完善的质量管理体系及质量保证体系项目成立以项目经理和总工程师为核心的TQC领导小组，建立严格的质量承包责任制，同经济挂钩，加强对工程质量的全面管理的指导。建立质量检查机构，制定严格的工程质量内部监理制度，严格执行自检、互检与专业检查相结合的质量“三检”制度和工前试验、工中检查、工后检测的试验工作制度。质量工程师行使质量一票否决权，项目经理、总工程师对质量工作全权负责。2、严格实行质量责任制实行项目经理、总工、各级技术人员及工班负责人对工程质量负相应责任，层层签订质量终身责任书，做到责任落实到位、责任落实到人，从而提高全员的质量意识。坚决做到奖优罚劣，规范化施工，实行持证上岗。使各级参建人员在实施组织指挥施工中始终坚持“质量第一”的方针，确保工程质量。a实行施工质量责任挂牌制，注明管理者、操作者，谁施工谁负责。b严格材料采购，检验制度，无检验材料严禁进入实体工程。c坚持施工过程的三检制度，做到“检查上道工序，做好本道工序，服务下道工序”。d工序间实行质量否决制，确保每道工序100%合格。（3）施工控制中的技术保证a施工前，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。-6-b严格测量放线工作，测量要求准确，放线及时，做到正确指导施工。c钻孔时钻机立轴方向必须准确控制，以保证钻孔的方向正确，钻孔中应经常采用测斜仪测量偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。d钻孔进程中，做好围岩取样和地质变化状况登记记录，以便为后续施工方法判定依据。质量管理机构-7-七、安全措施1、安全保证措施（1）建立安全保证体系项目设立安全管理机构，建立现场安全监督、检查小组，针对工序特点，进行安全交底，严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定，经理部与每个作业人员签订安全生产责任书。（2）安全教育和培训a对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，考核合格后，方准许其进入操作岗位。b在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行新操作方法和新工作岗位的安全教育。c设立每周一次的安全活动日，在班前班后会上检查安全生产的活动情况，并对职工进行经常性的安全教育和安全宣传活动。（3）落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度建立健全各项安全生产的规章和管理制度，体现“全员管理、安全第一”的基本思想，明确安全生产责任，做到职责分明，各负其责。施工中除操作人员本身加强各种安全措施外，经理部也将加大检查力度，搞好各方面的协调工作，坚决杜绝各种事故的发生。严格执行施工安全操作规程。（4）各项安全技术措施a施工操作人员进入现场时必须佩戴安全帽，电工、电焊工必须穿绝缘鞋。电源接线连接必须规范。b现场施工配置专职安全员，负责现场的安全管理工作，并建立安全保证体系。c对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全，所有施工机械由专人负责，其他人不得擅自操作。d在设备显著位置悬挂操作规程牌，规程牌上标明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、安全注意事项及特殊要求等。e超前支护机械工作平台应平整、坚实，防止施工中机械重心偏差及机械倾覆。f压力注浆设备应由专人操作和管理，不得随意加压，不得对人、机械设备喷射，-8-使用前严格检查，防止因爆管伤人、损物等事件发生。八、环保和职业健康保证措施（1）建立健全管理组织机构。工地成立以项目经理为组长，各业务部室和生产班组为成员的文明施工和环保管理组织机构。（2）加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环保意识。（3）制定各项规章制度，并加强检查和监督。（4）加强文明施工管理，合理布置施工场地，合理放置各种施工设施。（5）建立岗位责任制和奖惩制度，制定施工管理细则，明确岗位职责、技术标准和安全操作规程，实施与质量挂钩并定期兑现的奖惩办法，增强管路班组的责任心。安全生产保证体系-9-（6）加强机械废气净化，减少污染源。尽可能使用低污染的机械设备，（7）在施工区和生活区设置污水处理系统，不将有害物质和未经处理的施工废水直接排放。并备有临时的污水汇集沉淀设施，过滤施工、生活排水。-10-紧邻建筑物浅埋暗挖大断面隧道施工技术研究

作者：吕波

毕业论文

2010-11-2713:48:50

摘要:北京地铁光华路车站西北风道为浅埋暗挖大断面隧道,采用CRD工法施工。由于紧邻地面建筑物,为保证建筑物和施工安全,采取分部开挖、增设临时仰拱的同时,辅以隔离桩和小导管注浆加固的方法,施工中实行全过程的监控量测。对该工点的施工技术进行介绍和分析。关键词:地铁;地面建筑物;CRD法;隔离桩;注浆加固;监控量测

作为城市交通的一个重要部分,地铁大多修建在繁华市区和人流量较大的地方,为满足城市的整体规划,地铁线路经常不可避免的从既有建筑物附近甚至是正下方的地层中穿过,施工过程中保护既有建筑物的安全就成为一个需要处理好的课题。本文针对北京地铁光华路车站西北风道开挖断面大、紧临地面建筑物的特点,详述有关施工技术,并对隧道开挖对地面建筑物的影响作了分析研究。1工程概况1.1结构概况

北京地铁光华路车站位于东三环路京广桥引桥南侧规划的商务中心街与东三环路的交叉路口上,为单跨三洞地下局部双层分离岛式结构,南北向布置,共设有东南、西北两个风道。

西北风道埋深9.5m,开挖宽度11.8m,高度14.1m,为大断面浅埋暗挖结构,采用CRD工法(交叉中隔壁法)分为3层6个导洞施工,初支采用钢格栅+小导管+网喷混凝土结构,厚度350mm。1.2结构与地面建筑物的关系

西北风道在K0+19处需要从北京3501厂一座5层建筑物的侧下方暗挖通过。该建筑建成于1982年,采用框架结构,地上5层,地下1层,平面呈L形,南侧长54m,东侧长30m,宽15m。经实际调查,该建筑物1、2层为门市、3~5层为办公室,地下室为职工宿舍,处于正常使用状态。基础形式为钢筋混凝土独立扩大基础,基础埋深约4m,基础底距隧道拱顶约5.4m,其南侧距西北风道平面最近距离仅6.0m,且地下管线密集,详见图1。因此,在该段地铁风道施工过程中,必须严格控制沉降,确保建筑物的结构安全。1.3工程地质与水文地质

西北风道主要通过第四纪全新世冲洪积层和第四纪晚更新世冲洪积层,地层从上至下依次为填土①、粉土③、粉质黏土③1、粉细砂③3、中粗砂④4、圆卵砾石⑤、粉质黏土⑥。风道拱部、底部为粉质黏土,边墙为砂卵层。勘察虽未测到上层滞水,但由于地下管线渗漏可形成上层滞水,分布极为不均匀,对暗挖施工的影响很大。潜水埋深16.94~18.61m,赋存于圆砾卵石⑤层和中粗砂⑤1中,潜水含水层位于结构中部,对暗挖施工有影响。承压水埋深23.83~25.58m,位于结构底板附近,局部侵入结构底板。承压水顶面处的砂质粉土⑥2层,受水位变化的影响,施工时极易丧失强度,形成水土流失。2工程难点分析

(1)3501厂大楼位于西北风道侧上方,且采用独立扩大基础,风道暗挖通过时整体呈现偏压状态,建筑物受不均匀沉降影响明显。

(2)西北风道断面较大,采用CRD工法施工,分部多、跨度大,施工中应力转换频繁,对地层造成多次扰动,对地面建筑物不利。

(3)由于地下管线渗漏水严重,导致上层滞水有丰富且稳定的补给,风道结构范围内土体长期受渗漏水影响已呈饱和状,部分地层中存在水囊、空洞。

(4)由于降水工作滞后的影响,对风道开挖造成不利影响,导洞的施工顺序不利于地层的稳定,增加了工程风险。

(5)该区域内地下管线密集,地面临舍较多,且临近东三环路,施工场地狭小,增加了施工难度。3施工方法3.1总体思路

根据以上分析,该段风道施工的关键是必须严格控制沉降,保证地面建筑物的安全,同时保证暗挖风道自身结构以及施工的安全。在充分考虑工程所处的环境和地质条件的基础上,为使本工程能顺利完成,施工方案的总体思路如下。

(1)风道采用CRD法施工,并增设临时仰拱达到“小分块、快封闭”的目的,减小沉降。

(2)在风道和建筑物之间设置隔离桩,达到隔离地层的目的,减小相互影响。

(3)通过小导管注浆加固达到改良地层、抑制水患的目的,控制地层变形。

(4)加强监控量测,强化信息化施工,及时全面掌握暗挖隧道在施工过程中对周围环境的影响范围、影响程度以及支护结构的变形状况。3.2风道初支施工

西北风道为大断面浅埋暗挖隧道,采用CRD工法分为3层6个导洞施工,初支施工时应严格遵守“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”基本原则。由于先期降水不到位,导洞施工顺序改为先1号、3号后2号、4号、5号、6号的顺序,为减少拱部大面积开挖后对地层的影响,施工采取分部开挖、化大为小,增设临时仰拱、及时封闭的方法,详见图2。

具体施工措施如下。

(1)开挖前拱部130°范围内打超前小导管预注浆加固地层,超前小导管为Φ32(壁厚3.25mm)钢花管,环向间距0.3m,长度2.5m,并与格栅拱脚焊牢。超前预注浆采用水泥水玻璃双液浆,注浆压力0.3~0.5MPa。

(2)钢格栅间距500mm,拱脚打设2根Φ32(壁厚3.25mm)锁脚锚管,长度2.5m,并与格栅拱脚焊牢。

(3)1号、3号导洞采用台阶法开挖,上台阶开挖后立即安装钢格栅和临时仰拱,使上断面支护能够及早封闭成环,减少沉降。临时仰拱采用I25a工字钢,两端通过连接板与钢格栅栓接。

(4)钢格栅、钢筋网安装好后,采用纵向连接筋将每榀钢格栅连成一体,保证整体受力,然后喷设C25混凝土至设计厚度。

(5)施工中加强工序衔接,尽量缩短开挖与支护的时间。台阶长度控制在3~5m,初期支护及时封闭成环,初支完成达到一定强度后,及时进行初支背后回填注浆,浆液采用1∶1水泥浆,注浆压力控制在0.3MPa左右。

(6)为减少地层的沉降,减少对地层的扰动范围,相邻各导洞工作面必须错开10m以上,且施工过程中应加强监控量测,根据监测数据,指导施工。3.3隔离桩施工

西北风道外侧距3501厂大楼南侧墙最小水平距离仅6m,为减小风道开挖对建筑物的影响,在风道外侧壁与楼房之间、距大楼1m处、沿大楼东南角设计了1排隔离桩对其进行保护。隔离桩采用Φ800@1200mm钻孔灌注桩,桩长28m,共设置15根。由于受地下室影响(南侧地下室结构向外挑出),大楼南侧隔离桩无法施工,实际仅在东侧施作11根。钻孔桩采用反循环钻机成孔、地面绑扎钢筋笼、水下灌注桩身混凝土工艺施工。3.4小导管注浆加固

在西北风道初支施工时,靠3501厂大楼一侧风道边墙采用超前小导管进行预注浆加固。其作用是通过带孔眼的导管将各种适应不同地层的浆液注入渗透至地层的有效范围内,以达到改变地层参数,提高地层自身承载能力的目的。小导管采用Φ32(壁厚3.25mm)钢花管,长度3.5m,间距0.3m,纵向2榀格