岳林祥

（忻府區(qū)云中河水利管理處，山西 忻府區(qū) 034001）

1 引言

隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，城市地下軌道交通、地下大直徑輸水管線、城市地下熱力管線等隧道工程的建設(shè)越來越多，地下施工很多工法（如淺埋暗挖、盾構(gòu)、頂管等等）被更多的應(yīng)用。施工豎井作為其地下工程施工的物資豎向交通通道，在地下工程施工中發(fā)揮著不可替代的作用。下文以北京市南水北調(diào)配套工程南干渠工程淺埋暗挖四標(biāo)7號豎井為例，探討倒掛井壁法豎井施工的工藝。

2 工程概況

南干渠工程是北京市南水北調(diào)配套工程的重要組成部分，工程承擔(dān)著為郭公莊水廠、黃村水廠、亦莊水廠、第十水廠和通州水廠等提供南水北調(diào)水源的任務(wù)。工程區(qū)所在北京地區(qū)屬華北底層分區(qū)，場區(qū)內(nèi)均被第四系全新統(tǒng)沖洪積層覆蓋，其沉積物主要為永定河沖洪積物。底層巖性以厚層砂土、卵礫石層為主，向東過渡為黏性土、粉土與砂土、卵礫石相互沉積層。施工豎井平面尺寸18.6m×6m，井深11.352m。主要穿越地層為：雜填土、壤土、粉細(xì)砂、卵礫石，開挖穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。該豎井區(qū)域地下水位近年持續(xù)下降，埋深大，不存在施工降水問題。施工豎井分為兩部分，即鎖口圈和井身。地表以下2.0m為豎井井圈鎖口范圍，采用C25模筑鋼筋混凝土；井身主要處在卵礫石層，采用鋼插管超前注漿加固地層+鋼筋網(wǎng)片+鋼筋格柵+豎向聯(lián)結(jié)筋+鋼筋網(wǎng)片+噴混凝土聯(lián)合支護(hù)+井壁回填灌漿。

豎井施工流程為：施工準(zhǔn)備→測量放樣→豎井鎖口施工→豎井井身施工→豎井水平支撐安裝（隨挖隨支）→豎井封底（豎井完成施工）。

3 豎井鎖口圈施工

鎖口圈是豎井的重要組成部分，其斷面形狀為倒L形，鎖口高2m，其中上部高度為1m，厚度為1m；下部高度為1m，厚度為0.7m，凸出部分掛在井口的土體上。鎖口圈主要承受著施工過程中的井體部分向下拉力，豎井完成后垂直提升系統(tǒng)的自重、工作時的側(cè)向壓力，維護(hù)著豎井上口的穩(wěn)定作用。

依據(jù)圖紙，并根據(jù)測量組所放控制線，定出鎖口圈輪廓線。探明開挖范圍內(nèi)的地下管線并進(jìn)行改移。臨時土方開挖根據(jù)現(xiàn)場的情況，采用人工配合小挖機(jī)進(jìn)行施工。

為保證安全施工，臨時土方開挖采用放坡法，掛網(wǎng)錨噴支護(hù)，隨開挖隨支護(hù)。開挖邊坡為1∶1。邊坡伴隨土方開挖進(jìn)行支護(hù)，每向下開挖1m及時對該層井壁進(jìn)行噴錨支護(hù)。邊坡支護(hù)采用100mm厚的C25網(wǎng)噴混凝土，鋼筋網(wǎng)直徑6mm、間距150mm×150mm，網(wǎng)片搭接2個網(wǎng)格，采用預(yù)制1m長、直徑22mm的鋼筋間距0.8m，梅花形布設(shè)錨入基坑壁約 1m深，作為鋼筋網(wǎng)片固定體系。錨筋外露端設(shè)置彎鉤，與鋼筋網(wǎng)片焊接牢固。

在開挖接近鎖口圈標(biāo)高約30cm后，采用人工開挖，保證鎖口圈標(biāo)高與設(shè)計(jì)圖紙一致。開挖完成后，在鎖口圈底部施做2cm的砂漿墊層，以便后序的鋼筋綁扎及模板安裝。

鎖口圈采用C25混凝土，澆筑過程中料口距離澆筑面高度不宜過高，應(yīng)控制在0.5m以內(nèi)，每次澆筑厚度應(yīng)嚴(yán)格控制，同一施工段的混凝土必須確保連續(xù)澆筑，并應(yīng)保證上一層混凝土在下層混凝土初凝前澆筑，以避免出現(xiàn)分層。

鎖口施工流程為：測量放樣→土方開挖及清理→外層模板支設(shè)→鋼筋綁扎（預(yù)留插筋）→內(nèi)層模板支設(shè)→外層模板支設(shè)→鎖口混凝土淺筑→鎖口圈外土方回填。

4 豎井井身施工

豎井井身是施工豎井的主要部分，其作用是形成井筒，承受井外土體向內(nèi)的側(cè)壓及井外的滲水壓力。豎井鎖口圈及井口提升設(shè)備完成后采用人工配合機(jī)械開挖，自上而下施工，每層開挖高度50cm。由于全面開挖施工持續(xù)時間較長而增加塌方風(fēng)險，所以每層均對稱分段開挖，開挖一段，架立一段，噴混凝土一段。

4.1 施工順序

開挖豎井長邊兩側(cè)中間土體，中角部1m內(nèi)土體預(yù)留，架立格柵，噴射混凝土；開挖豎井一邊對角土體，架立格柵，噴射混凝土；開豎井另一邊對角土體，架立格柵，噴射混凝土；開挖短邊兩側(cè)中段土體，中段格柵將對角格柵連成整體，噴射混凝土。

4.2 開挖支護(hù)方式

豎井開挖過程中，對井壁圍巖進(jìn)行注漿預(yù)加固，采用直徑25mm的小導(dǎo)管，管長1.7m，豎向間距為1m，橫向間距為0.3m，向下打設(shè)角度為30°。小導(dǎo)管注漿漿液配比根據(jù)開挖土體進(jìn)行現(xiàn)場工藝試驗(yàn)進(jìn)行選擇確定，砂礫層選用硫酸—水玻璃雙液漿，礫石層選用水泥—水玻璃雙液漿，采用雙液注漿機(jī)進(jìn)行壓注，注漿壓力控制在0.3～0.5MP，注漿量根據(jù)計(jì)算確定，一般為 50～70L。

豎井井壁土方開挖完成后，即時架立格柵，安裝網(wǎng)片，格柵架立完成后立即噴射混凝土。格柵架設(shè)應(yīng)水平，循環(huán)進(jìn)尺精確，聯(lián)結(jié)螺栓全部緊固，鋼筋網(wǎng)片采用直徑6mm、間距150mm×150mm的網(wǎng)格，雙層布設(shè)；縱向聯(lián)結(jié)筋直徑22mm，環(huán)向間距0.6m，內(nèi)外交錯布設(shè)，在馬頭門兩側(cè)加密縱向連接筋，每側(cè)4根，加密長度為6.14m。豎井格柵第一榀緊貼鎖口段混凝土下緣，其余間距均為0.5m。噴射混凝土采用C25，厚度為30cm，噴射作業(yè)自下而上分層進(jìn)行，噴射機(jī)置于井內(nèi)，拌和料采用管道隨用隨送。

4.3 型鋼支撐及鋼管支撐安裝

豎井施工過程中，應(yīng)隨著開挖深度的增加按設(shè)計(jì)要求對已完成部分井體用型鋼進(jìn)行角部支撐，用鋼管進(jìn)行中部支撐（長邊中部）。

4.3.1 型鋼支撐

型鋼支撐采用18號槽鋼對拼，每間隔1m用150mm×210mm×10mm的方鋼綴板兩側(cè)焊接，焊接后截面為250mm×180mm的矩形。

型鋼支撐布置在豎井的4個角部位置，與4角的內(nèi)邊為1.5m。采用450mm×420mm×16mm的鋼板與鋼格柵連接，豎向間距為2m。

4.3.2 鋼管支撐

采用雙排直徑600mm、壁厚10mm的鋼管作為豎井中部支撐。鋼管撐橫向居中間距2.9m，豎向間距2m。

4.3.3 豎井封底

安裝完豎井豎向最后一榀格柵后，人工找平至基底標(biāo)高。采用格柵鋼架支撐，鋪設(shè)雙層直徑6mm鋼筋網(wǎng)片，最后噴射C25混凝土封底。

4.3.4 豎井施工技術(shù)措施

井身開挖過程中，嚴(yán)格控制鋼支撐進(jìn)尺，及時網(wǎng)噴混凝土支護(hù)，達(dá)到快速封閉的目的。為密實(shí)初支與壁后土體的空隙，應(yīng)及時進(jìn)行初支背后回填灌漿。

豎井井身施工流程為：施工準(zhǔn)備→打設(shè)超前小導(dǎo)管注漿加固→開挖→掛網(wǎng)片→支設(shè)格柵→預(yù)埋回填灌漿管→焊接縱向連接筋→噴射混凝土→每隔縱向2m在角部安裝鋼支撐，豎井長邊中部支設(shè)鋼管支撐→開挖到設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行封底→井壁后回填灌漿（豎井完成施工）。

5 結(jié)語

豎井作為地下隧道工程施工的必要工程，貫穿于整個隧道工程施工的始終，有的甚至作為永久工程來保留，豎井施工質(zhì)量不僅關(guān)系到隧道施工期的安全，甚至影響隧道工程運(yùn)行的安全。因此，保證豎井施工質(zhì)量至關(guān)重要。