淺埋暗挖地下通道施工質(zhì)量控制要點.doc

淺埋暗挖地下通道施工質(zhì)量控制要點王洪濤【摘要】在中心城區(qū)采用明挖法修建地下通道，占地多、交通干擾大、地下管線拆遷量大，容易造成環(huán)境污染。但是用淺埋暗挖施工可以避免這些弊端，最大限度地減少對周邊單位、居民日常生活和出行的影響。淺埋暗挖地下通道施工中，如何控制工程質(zhì)量，確保周圍環(huán)境的安全，目前存在一定的難度。本文從工程監(jiān)理的角度，并結(jié)合監(jiān)理部對在建的地下通道施工的質(zhì)量控制實踐，闡述了淺埋暗挖法施工的質(zhì)量控制要點?！娟P(guān)鍵詞】地下通道，淺埋暗挖，質(zhì)量控制一、工程概述武漢地鐵二號線洪山廣場東區(qū)地下通道包括4條人行地下通道、2條汽車坡道、2條地下通廊。通道橫穿廣場環(huán)路，分布于主體結(jié)構(gòu)基坑四周，為地下通道群。結(jié)構(gòu)均為矩形框架結(jié)構(gòu)，暗挖段最長達(dá)到64m，覆土厚度最小達(dá)到1.3m，最大為8m。擺在面前的困難有四點：一是地質(zhì)條件復(fù)雜。通道暗挖部分處于（1）層雜填土及（2）層粉質(zhì)粘土中，穩(wěn)定性差，稍有不慎就會引起塌方。二是工期緊張。由于管線拆遷原因，施工場地不能一次全部移交，需要根據(jù)拆遷進(jìn)展分期移交，根據(jù)洪山廣場東區(qū)地下空間綜合配套工程總體工期要求，工期壓力非常大。三是施工難度大。地下通道單體多，暗挖段平頂直墻結(jié)構(gòu)與直墻拱結(jié)構(gòu)交錯結(jié)合，且拱形截面尺寸變化多。四是施工場地狹小，環(huán)境復(fù)雜。周邊為省政府辦公場所，沿線房屋密集，鋼筋模板加工場、砂石材料堆場現(xiàn)場布設(shè)非常困難。沿線有給水、排水、電力、通訊、天燃?xì)獾仁鄺l管線，需要在施工中加強保護，使得施工的難度增加。因此，通道的防坍塌控制沉降及其上方現(xiàn)有管線的安全防護是本工程的重點。二、主要施工技術(shù)措施 通道結(jié)構(gòu)形式：支護采用復(fù)合式襯砌，由鋼格柵加噴射混凝土初期支護和二次模筑混凝土襯砌組成。首先對周圍土體進(jìn)行加固處理，采用雙排小導(dǎo)管注漿加固技術(shù)、大管棚加固和大管棚交叉小導(dǎo)管加固，組成超前預(yù)支護體系。初期支護與二次襯砌間設(shè)防水層。初期支護厚350mm，由鋼格柵拱架、鋼拉桿、鋼筋網(wǎng)和C25噴射砼聯(lián)合組成。前后榀鋼架間設(shè)22縱向聯(lián)結(jié)鋼拉桿，環(huán)向間距0.5m。通道淺埋暗挖法施工過程中嚴(yán)格控制開挖循環(huán)進(jìn)尺，遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強支護、早封閉、勤測量”十八字方針。暗挖部分的土體開挖采用CRD工法+正臺階開挖結(jié)合的開挖方式進(jìn)行掘進(jìn)。為保證通道臨時中隔墻的穩(wěn)定及安全，在中隔墻墻腳處打設(shè)雙根鎖腳錨管。開挖斷面達(dá)到要求尺寸時初噴砼，然后出碴、打設(shè)錨管、安裝格柵拱架并掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，按照設(shè)計要求分層噴設(shè)砼直到設(shè)計厚度，并完成拱頂初支回填注漿。二次襯砌為C35防水鋼筋混凝土，防水等級為P8。二次襯砌分底板砼和側(cè)墻及拱頂砼兩部分組織施工。全通道采用混凝土自防水+防水卷材輔助防水的措施。底板砼采用定型鋼模板全幅灌注，二襯的施工根據(jù)通道的實際長度由洞內(nèi)向外或由洞中間分段間隔向兩邊組織施工。防水層在初支和二襯之間，設(shè)計為柔性防水層。（一）豎井開挖洞口施工往往受到施工場地的限制，而且地下管線密集，施工機械難以發(fā)揮作用。因此采用豎井開挖洞口。豎井主要由豎井圈梁、注漿錨桿、格柵鋼架、噴射混凝土等組成支護體系，采用倒掛井壁的支護形式，開挖一段就支護一段。豎井基坑人工分層開挖，每開挖到一榀深度，立即進(jìn)行錨桿、格柵鋼架和噴射混凝土的施工。豎井施工工藝流程：測量放線及場地平整鎖口圈梁施工豎井提升設(shè)備安裝豎井土方開挖格柵鋼架、鋼筋網(wǎng)、錨管及鋼支撐施工噴射混凝土封底（二）超前預(yù)支護在淺埋軟巖地段、自穩(wěn)性差的軟弱破碎圍巖、斷層破碎帶、砂土層等不良地質(zhì)條件下，常會發(fā)生開挖面圍巖失穩(wěn)，或由于初期支護強度不能滿足圍巖穩(wěn)定的要求，造成支護和開挖面前方塌方，應(yīng)采用各種輔助技術(shù)如：小導(dǎo)管注漿加固地層、管棚、插板等超前支護技術(shù)使開挖施工作業(yè)面圍巖保持穩(wěn)定。1、大管棚施工工藝本工程大管棚采用非開挖水平導(dǎo)向跟管鉆進(jìn)方法施工。采用108鋼管，壁厚6mm。鋼管采用分段安裝，兩段之間用焊接，每段長4m6m，環(huán)向間距0.3m。鋼管上設(shè)注漿孔，孔徑16mm，孔間距按20cm，呈梅花形布置，鋼管尾部2m不鉆花孔，作為止?jié){段。通過灌注水泥漿加固軟弱地層。2、超前小導(dǎo)管注漿施工工藝小導(dǎo)管注漿是噴錨暗挖隧道超前支護的一種措施。采用這種措施的地層，一般都很軟弱或松散，如不采取措施，開挖時工作面極易坍塌。本工程為減小通道開挖引起的水土流失，控制地面沉降，采用超前小導(dǎo)管注漿配合管棚一同使用。超前小導(dǎo)管采用42mm無縫鋼管制作，長度為2.5（下排）-4m(上排),壁厚3.25mm。小導(dǎo)管端頭為 2530的錐體，鉆有 8mm孔眼?？组g距按20cm,呈梅花形布置，鋼管尾部40cm不鉆花孔，端部套絲扣，作為止?jié){段。超前小導(dǎo)管下排一榀一環(huán)， 上排四榀一環(huán)，環(huán)向間距0.3m，注漿材料為水泥-水玻璃漿液，加固直徑0.5m。3、“CRD”工法暗挖施工地下通道暗挖段采用CRD工法(交叉中隔壁法)+正臺階留核心土的復(fù)合開挖方式施工；土方開挖采用風(fēng)鎬松動、人工開挖的方式，推車裝渣運輸至洞口，然后由豎井電動葫蘆運出豎井傾倒在臨時渣土堆放場。CRD工法+正臺階留核心土的復(fù)合開挖工法是在CD工法的基礎(chǔ)上將左右洞室的開挖又采用正臺階留核心土的方法開挖上下導(dǎo)洞，并在上下洞室中間架設(shè)臨時仰拱。洞身土方開挖進(jìn)尺控制在0.5m，各洞室的縱向開挖步距控制為6m。開挖過程中通道的表面平整的允許最大超挖量為150mm，允許平均超挖量：拱部、墻及底板100mm，不允許欠挖。掌子面開挖后及時架設(shè)初支格柵鋼架，掛網(wǎng)噴射C25混凝土（P6防水早強混凝土），噴射混凝土摻速凝劑，盡早封閉成環(huán)。4、二次襯砌為保證襯砌施工質(zhì)量與安全，在整個人行地道開挖掘進(jìn)貫通之后采用模筑混凝土施作二次襯砌。二次襯砌采用仰拱超前拱墻的方式進(jìn)行，采用鋼筋骨架（現(xiàn)場綁扎）+組合鋼模板+滿堂腳手架支撐體系。在拱頂進(jìn)行回填注漿、拆除中隔墻及臨時支護后施作防水層、架立模板并施作二次襯砌，在施工縫處安設(shè)遇水膨脹止水條?；炷翝仓r，遵循“仰拱超前，墻拱整體砌筑”原則。三、 淺埋暗挖法施工中工程質(zhì)量控制要點（一）通道開挖及初期支護1、在開挖施工時，不得超循環(huán)進(jìn)尺開挖，以保證施工安全。施工過程中加強施工監(jiān)測管理，并根據(jù)檢測反饋結(jié)果調(diào)整循環(huán)進(jìn)尺和臺階步距。對于拱頂處于軟弱地層的地段，管棚、小導(dǎo)管注漿等超前支護措施能有效地避免初期支護完成前的圍巖塌方，必須嚴(yán)格控制管棚、小導(dǎo)管的角度、間距和注漿參數(shù)，確保其施工質(zhì)量；開挖施工時，避免超、欠挖，控制開挖輪廓線的尺寸、中線、高程和內(nèi)凈空。2、格柵鋼架的安裝質(zhì)量決定了初期支護的受力條件及形位尺寸，需要逐榀控制其節(jié)點的焊接質(zhì)量。焊縫須飽滿，不得點焊。3、加強噴射混凝土的質(zhì)量控制，嚴(yán)格控制噴射混凝土的配合比及厚度；噴射混凝土按照先仰拱再拱墻，先底部再上部的原則進(jìn)行。開挖完成后及時初噴封閉，對超挖部分在拱架上增設(shè)鋼筋網(wǎng)片，噴射混凝土回填，嚴(yán)禁回填砂袋。格柵鋼架間的混凝土噴射作業(yè)中要特別掌握好噴射方向和噴射點對準(zhǔn)鋼筋的空間，盡量減少因受鋼筋阻擋而形成的空洞，增強初期支護噴射混凝土層的密實度，提高其防水性能。4、仰拱部位容易積水、造泥，噴射混凝土前必須清除松渣、泥漿，疏干積水，自下而上施噴，嚴(yán)禁帶水噴射。5、初期支護出現(xiàn)滲、漏的部位，采取初期支護背后回填注漿進(jìn)行處理，注漿壓力控制在0.5MPa；必須采取一切措施，使初期支護表面無明顯滴水或流水，避免在防水板背后形成水囊，影響二次襯砌的防水效果和受力狀態(tài)。（二）二次襯砌防水鋼筋混凝土1、淺埋暗挖法施工的地下通道工程均采用防水混凝土、全封閉防水板、背后注漿等綜合防水措施。在綜合防水措施中，以混凝土自防水為主，要求混凝土的抗?jié)B參數(shù)應(yīng)比設(shè)計要求提高0.2MPa，這從材質(zhì)及混凝土配合比上容易滿足。但在施工工藝上卻存在困難，首先是通道內(nèi)施工條件惡劣，現(xiàn)澆筑混凝土采用混凝土運輸車運輸，輸送泵輸送，要求混凝土的坍落度高達(dá)20cm，使得混凝土容易發(fā)生干縮裂紋；其次是施工縫、變形縫處為二次襯砌的薄弱環(huán)節(jié)，最容易漏水；再次是混凝土震搗困難，難以到達(dá)完全密實的條件。2、采用高性能混凝土、摻加高效減水劑、選擇高壓力混凝土輸送泵、最大限度地降低混凝土坍落度至16cm以下，是防止二次襯砌混凝土裂紋的首要技術(shù)措施。此外，引用附著式震搗器，也可提高混凝土的密實度，防止混凝土滲水。3、施工縫的處理除鑿毛外，還加設(shè)了遇水膨脹止水條。止水條的敷設(shè)工藝要求高，粘貼基面必須平整，固定必須牢靠，應(yīng)有一層砂漿層來封填止水條周圍的凹槽和空隙。實際上這些要求均難以達(dá)到，特別是水平施工縫及環(huán)向施工縫在澆筑混凝土前鋪一厚約5cm的砂漿層不易操作，加之砂漿層的收縮較大，致使施工縫處往往成為滲水的主要部位。因此，必須加強對施工縫的處理及止水條的施工質(zhì)量控制。4、防水板的敷設(shè)質(zhì)量重點在于縱橫交點處、補疤等不能使用熱合機的地方。對此，一方面要求不斷開發(fā)粘結(jié)補貼的新材料、新工藝；另一方面還要求加強施工控制和進(jìn)行逐一檢查，對粘貼不牢靠處必須返工。目前所用防水板強度低、延展性差、易刺破，應(yīng)積極研究解決。5、由于透水管是軟管，必須按一定的坡度安裝平順，以使其能起到順暢排水的作用。6、二次襯砌背后注漿是防水的最后一道防線，主要注水泥漿或水泥砂漿。注漿孔一般按設(shè)計要求預(yù)留，也應(yīng)在集中漏水點、施工縫處加鉆注漿孔，鉆注漿孔時嚴(yán)禁穿透防水板。拱頂注漿管需設(shè)逆止網(wǎng)，防止?jié){液倒流。注漿壓力控制在0.2MPa，以免壓力過大損壞襯砌混凝土。7、以上綜合防水措施實施后，對于仍然存在的滲、漏水，還必須反復(fù)實施補充充填注漿或化學(xué)注漿等措施，最終達(dá)到設(shè)計防水標(biāo)準(zhǔn)后才能驗收移交。（三）監(jiān)測監(jiān)控要求通道埋深淺，施工對周圍擾動大，特別是地表沉降對地表路面行車以及道路兩側(cè)管線影響很大。為了減少施工影響，施工中必須進(jìn)行施工監(jiān)測工作，信息化施工；同時，監(jiān)測信息能及時了解土體穩(wěn)定情況、支護結(jié)構(gòu)變形情況，及時修正施工參數(shù)及支護參數(shù)，切實保證施工安全。監(jiān)測監(jiān)控應(yīng)有具體的方案，明確監(jiān)測的指標(biāo)、頻率和報警值。施工監(jiān)測的主要指標(biāo)是地表沉降、拱頂下沉、凈空收斂、支護結(jié)構(gòu)變形、支護內(nèi)力等。監(jiān)測工作應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求布設(shè)監(jiān)測斷面，按要求的頻率進(jìn)行日常監(jiān)測工作，對監(jiān)測信息及時分析整理，指導(dǎo)施工。開始施工前在現(xiàn)場預(yù)備至少一臺注漿機和備足相應(yīng)的注漿材料，以應(yīng)對突發(fā)的涌水、流砂和坍塌等險情。四、結(jié)束語隨著城市交通建設(shè)的發(fā)展及景觀規(guī)劃的需求，過街地下通道也逐漸取代了人行天橋。伴隨著過街通道自身的優(yōu)越性，但這種淺埋暗挖通道也存在著諸多安全風(fēng)險因素及不可預(yù)見的因素。施工過程中，我們一定要著重注意以下幾點的控制，以確保地下通道的使用功能和施工質(zhì)量可靠、安全風(fēng)險可控：(1)軟弱圍巖地質(zhì)條件下，暗挖通道施工，要對防水進(jìn)行認(rèn)真研究。如何有效的控制地下水，對排水的措施、方式應(yīng)研究落實。引排水的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)地面周圍環(huán)境、地質(zhì)水文資料進(jìn)行考慮。(2)根據(jù)超前預(yù)報、預(yù)支護效果及開挖掌子面情況適度調(diào)整開挖進(jìn)尺，